THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN CHO MỘT NHÀ BIỆT THỰ lần 1 HAUi

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN
Chuyên ngành: Điện- Điện tử

Đề tài
THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN CHO MỘT NHÀ BIỆT THỰ

GVHD
Sinh viên:
Mã sinh viên:

Hà Nội – 2022


NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................

.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................


ĐỀ TÀI VÀ NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI
Thiết kế cung cấp điện cho một nhà biệt thự
- Mơ hình nhà biệt thự

-



NHIỆM VỤ THIẾT KẾ

1. Xác định phụ tải tính tốn của tòa nhà
2. Xác định sơ đồ nối dây của mạng điện
3. Lựa chọn phương án tối ưu
4. Lựa chọn thiết bị điện của phương án tối ưu:

5. Xác định các tham số chế độ của mạng điện : U, P, A, U2
6. Tính tốn nối đất cho trạm biến áp (với đất cát pha),
7. Tính tốn dung lượng bù để cải thiện hệ số công suất lên giá trị cos2 =0,95
8. Thiết kế chiếu sáng cho một phòng điển hình


MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU ............................................ Error! Bookmark not defined.
CHƯƠNG I: KHÁI QUÁT CHUNG VỀ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN
SINH HOẠT ........................................................................................................ 6
1.1 Yêu cầu, đặc điếm của hệ thống cung cấp điện sinh hoạt........................... 6
1.1.1 Yêu cầu ................................................................................................. 6
1.1.2 Đặc điểm .............................................................................................. 6
1.2 Các phương pháp xác định phụ tải tính tốn............................................... 8
1.2.1 Giới thiệu chung ................................................................................... 8
1.2.2 Các phương pháp xác định phụ tải tính tốn........................................ 9
1.3 Các phương pháp chọn tiết diện dây dẫn. ................................................. 13
1.3.1 Chọn theo điều kiện mật độ dòng điện kinh tế .................................. 14
1.3.2 Chọn theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép .................................. 14
1.3.3 Chọn theo điều kiện phát nóng cho phép ........................................... 15
1.3.3.1 Thử lại theo điều kiện kết hợp với thiết bị bảo vệ ..................... 24
1.3.3.2 Kiểm tra theo điều kiện ổn định .................................................. 24
1.3.3.3 Kiểm tra tổn thất điện áp ............................................................. 24
1.4 Tính tốn lựa chọn thiết bị đóng cắt và bảo vệ trong hệ thống điện sinh
hoạt .................................................................................................................. 24
1.4.1 Cầu chì................................................................................................ 24
1.4.2 Cầu dao .............................................................................................. 26
1.4.3 Aptomat .............................................................................................. 26
1.4.4 Role thời gian ..................................................................................... 25
1.5 Cách lựa chọn và công suất của các thiết bị điện dùng trong mạng điện

sinh hoạt .......................................................................................................... 25
1.5.1 Điều hịa ............................................................................................. 26
1.5.2 Bình nóng lạnh ................................................................................... 26
1.5.3 Máy hút khói, khử mùi. ...................................................................... 28
1.5.4 Bếp điện.............................................................................................. 29
1.5.5 Máy bơm nước ................................................................................... 30
1.5.6 Cửa cuốn............................................................................................. 30
CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN CHO BIỆT THỰ ................. 31


2.1 Giới thiệu về cơng trình ............................................................................ 31
2.2 u cầu về thiết kế hệ thống điện gia đình ............................................... 33
2.3 Thiết kế hệ thống điện cho biệt thự........................................................... 33
2.3.1 Các tiêu chuẩn sử dụng trong thiết kế điện ........................................ 33
2.3.2 Tính tốn chiếu sáng .......................................................................... 34
2.3.2.1. Cách xác định các thơng số kĩ thuật chiếu sáng......................... 34
2.3.2.2. Tính tốn chiếu sáng tầng 1 ....................................................... 35
2.3.2.3. Tính tốn chiếu sáng tầng 2 ....................................................... 39
2.3.2.4. Tính tốn chiếu sáng tầng 3 ....................................................... 43
2.3.3 Sơ đồ bố trí các thiết bị điện cho nhà biệt thự ................................... 45
2.3.4 Xác định phụ tải tính toán cho nhà biệt thự ....................................... 50
2.3.5 Lựa chọn dây dẫn ............................................................................... 50
2.3.5.1. Tính tốn chọn dây cho nóng lạnh ............................................. 50
2.3.5.2. Tính tốn chọn dây cho điều hịa ............................................... 51
2.3.5.3. Tính tốn và chọn dây điện tổng của tịa nhà............................. 52
2.3.6 Lựa chọn thiết bị bảo vệ ..................................................................... 52
2.3.6.1 Chọn aptomat cho nóng lạnh ...................................................... 53
2.3.6.2 Chọn aptomat cho điều hòa ......................................................... 53
2.3.6.3 Chọn aptomat cho chiếu sáng ..................................................... 53
2.3.6.4 Chọn aptomat cho ổ cắm ............................................................. 54

2.3.6.5 Chọn aptomat tổng cho căn hộ.................................................... 54
2.3.7 Thiết kế hệ thống chống sét và nối đất an toàn ................................. 54
2.3.7.1 Nối đất ......................................................................................... 54
CHƯƠNG 3. TÍNH DUNG LƯỢNG BÙ ............ Error! Bookmark not defined.


2

Lời nói đầu

Điện năng là nguồn năng lượng được sử dụng rộng rãi nhất trong tất cả các
ngành kinh tế quốc dân nói chung và nhất là trong ngành Cơng nghiệp nói riêng.
Đóng một vai trị quan trọng trong cơng cuộc cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa đất
nước.
Nước ta đang từng bước xây dựng một nền kinh tế công nghiệp hiện đại,
do vậy nhu cầu điện ngày càng tăng. Việc xây dựng một hệ thống điện lưới quốc
gia chất lượng, an toàn, tiết kiệm và hiệu quả là một yếu tố tiên quyết.
Muốn làm được điều này thì hệ thống cấp điện cho từng đối tượng nhỏ
nhất cũng phải được thiết kế chi tiết, cụ thể, đạt chuẩn và hiện đại.
Do đó, nhóm chúng em đã chọn đề tài “Thiết kế hệ thống cấp điện cho một nhà
biệt thự”, một đề tài rất gẫn gũi với thực tế. Qua đề tài này giúp chúng em làm
quen với các hệ thống cấp điện, các tiêu chuẩn về thiết kế, an toàn điện cũng
như rèn luyện các kỹ năng tính tốn, lựa chọn các thiết bị điện, nâng cao kỹ
năng làm việc nhóm. Sử dụng các kiến thức đã học để thiết kế cơ bản được một
hệ thống cấp điện chi tiết.
Với sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy Phạm Trung Hiếu cùng các thầy cô
trong trường đến nay bản đồ án mơn học của chúng em đã hồn thành. Em kính
mong được sự đóng góp ý kiến của các thầy cơ để đồ án của chúng em hoàn thiện
hơn. Chúng em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 9 tháng 5 năm 2022

3

CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT CHUNG VỀ HỆ THỐNG CUNG
CẤP ĐIỆN SINH HOẠT

1.1 Yêu cầu, đặc điếm của hệ thống cung cấp điện sinh hoạt
1.1.1 Yêu cầu

Khi thiết kế hệ thống cung cấp điện sinh hoạt bao gồm chiếu sáng và các
thiết bị điện sinh hoạt khác đều phải thoả mãn các yêu cầu sau:
- An toàn điện, bảo vệ mạch điện kịp thời tránh gây hoả hoạn.
- Dễ sử dụng điều khiển và kiểm soát, dễ sửa chữa.
- Đạt yêu cầu về kỹ thuật và mỹ thuật.
- Việc đảm bảo độ tin cậy cấp điện là không yêu cầu cao vì thuộc hộ tiêu thụ
loại 3 nhưng vẫn phải đảm bảo được chất lượng điện năng tức là độ lệch về dao
động điện áp là bé nhất và nằm trong phạm vi cho phép. Với mạng chiếu sáng thì
độ lệch điện áp cho phép là ± 2.5% .
- Ngoài ra khi thiết kế cung cấp điện cho hệ thống điện sinh hoạt cũng cần
phải tính đến đường dây trục chính nên tính dư thừa đề phịng phụ tải tăng sau
này.
- Đảm bảo độ an tồn điện bàng các khí cụ điện đóng cắt và bảo vệ như
aptomat, cầu chì, cầu dao, công tắc...
- Ngày nay như chúng ta thấy điện năng để cung cấp cho sinh hoạt, công
nghiệp, dịch vụ ... còn thiếu rất nhiều nên thường xuyên phải cắt điện ln phiên
vì thiếu điện. Do đó khi thiết kế cũng cần tính tốn kỳ để cho chi phí vận hành hệ
thống điện là thấp nhất hay là để tiết kiệm điện.
1.1.2 Đặc điểm

- Hệ thống cung cấp điện sinh hoạt thuộc loại cung cấp điện cho hộ tiêu thụ
loại 3 là những hộ cho phép với mức độ tin cậy điện thấp, cho phép mất điện trong
thời gian sửa chữa, thay thế thiết bị sự cố nhưng thường không cho phép quá 1
ngày đêm bao gồm các khu nhà ở, nhà kho, trường học...
- Để cung cấp cho mạng điện sinh hoạt ta có thể dùng một nguồn điện hoặc
đường dây 1 lộ.
- Mạng điện sinh hoạt là mạng một pha nhận điện từ mạng phân phối 3 pha
điện áp thấp để cung cấp cho các thiết bị, đồ dùng điện và chiếu sáng.
- Mạng điện sinh hoạt thường có trị số điện áp pha định mức là 380/220 hoặc
220/127. Tuy nhiên do thất điện áp trên đường dây tải nên ở cuối nguồn điện áp
này bị giảm so với định mức. Để bù lại sự giảm áp này các hộ tiêu thụ thường
dùng máy biến áp điều chỉnh để nâng điện áp đạt trị số định mức.
- Mạng điện sinh hoạt gồm mạch chính và mạch nhánh. Mạch chính giữ vai


4

trò là mạch cung cấp còn mạch nhánh rẻ từ đường dây chính được mắc song song
để có thể điều khiển độc lập và là mạch phân phối điện tới các đồ dùng điện.
- Với hệ thống cung cấp điện cho sinh hoạt chiếu sáng được cấp chung với
mạng điện cấp cho các phụ tải khác.
- Mạng điện sinh hoạt cần có các thiết bị đo lường điều khiển, bảo vệ như
cơng tơ điện, cầu dao, aptomat, cầu chì, cơng tắc...
- Mạng điện sinh hoạt thường có các phương thức phân phối điện sau:
• Sơ đồ phân nhánh

Đặc điểm: Mỗi căn hộ chỉ có 1 đường dây vào nhà được lắp cơng tơ điện,
cầu dao, Aptomat có dịng điện và điện áp định mức phù hợp với cấp điện áp và
dịng điện sử dụng trong căn hộ. Đường dây chính này đi suốt qua các khu vực
cần cấp điện đến từng điểm thì rẽ nhánh. Những thiết bị điện có cơng suất cao thì

đi một đường dây riêng biệt mỗi nhánh đều có khí cụ bảo vệ.
Ưu, nhược điểm:
+ Phương thức này đơn giản trong thi cơng, sử dụng ít dây và thiết bị bảo vệ
nên chi phí kinh tế thấp.
+ Mạng điện dễ kiểm tra và sửa chữa.
+ Tuy nhiên do phân tán nhiều bảng điện nhánh nên ảnh hưởng đến yêu cầu
về mỹ thuật của toàn bộ hệ thống điện.
• Sơ đồ hình tia


5

Đặc điểm:
Đường điện chính sau cơng tơ và aptomat sẽ được phân ra thành nhiều nhánh
khác nhau mỗi nhánh dẫn đến từng khu vực trong căn hộ. Trên mỗi đường dây
nhánh đều phải đặt Aptomat riêng cho từng nhánh phù hợp với dòng điện chạy
qua.
Ưu, nhược điểm:
+ Bảo vệ nhanh và có chọn lọc khi có sự cổ chập mạch quá tải tránh gây hoả
hoạn.
+ Sử dụng thuận tiện, dễ dàng kiểm tra, an toàn điện và đạt yêu cầu mỹ thuật.
+ Tuy nhiên phương thức đi dây này phải sử dụng nhiều dây và khí cụ điện
nên chi phí kinh tế cao.
1.2 Các phương pháp xác định phụ tải tính tốn
1.2.1 Giới thiệu chung

Phụ tải tính tốn là phụ tải khơng có thực, nó cần thiết cho việc chọn các
trang thiết bị cung cấp điện trong mọi trạng thái vận hành của hệ thống cung cấp
điện. Trong thực tế vận hành ở chế độ dài hạn người ta muốn rằng phụ tải thực tế
khơng gây ra những phát nóng quá mức các trang thiết bị cung cấp điện (dây dẫn,

máy biến áp, thiết bị đóng cắt v.v...), ngồi ra ở các chế độ ngắn hạn thì nó khơng
được gây tác động cho các thiết bị bảo vệ (ví dụ ở các chế độ khởi động của các
phụ tải thì cầu chì hoặc các thiết bị bảo vệ khác khơng được cắt). Như vậy phụ tải
tính tốn thực chất là phụ tải giả thiết tương đương với phụ tải thực tế về một vài
phương diện nào đó. Trong thực tế thiết kế người ta thường quan tâm đến hai yếu
tố cơ bản do phụ tải gây ra đó là phát nóng và tổn thất và vì vậy tồn tại hai loại
phụ tải tính tốn cần phải được xác định: Phụ tải tính tốn theo điều kiện phát
nóng và Phụ tải tính tốn theo điều kiện tổn thất.
Phụ tải tính tốn theo điều kiện phát nóng: Là phụ tải giả thiết lâu dài, không
đổi tương đương với phụ tải thực tế, biến thiên về hiệu quả phát nhiệt lớn nhất.
Phụ tải tính tốn theo điều kiện tổn thất (thường gọi là phụ tải đỉnh nhọn):
Là phụ tải cực đại ngắn hạn xuất hiện trong 1 thời gian ngắn từ 1 đến 2 giây, chúng
chưa gây ra phát nóng cho các trang thiết bị nhưng lại gây ra các tổn thất và có
thể là nhẩy các bảo vệ hoặc làm đứt cầu chì. Trong thực tế phụ tải đỉnh nhọn
thường xuất hiện khi khởi động các động cơ hoặc khi đóng cắt các thiết bị cơ điện
khác.


6

Tùy theo tầm quan trọng trong nền kinh tế xã hội, hộ tiêu thụ được cung
cấp điện với mức độ tin cậy khác nhau và phân thành 3 loại:
Hộ loại 1: Là những hộ mà khi có sự cố dừng cung cấp điện có thể gây nên
những hậu quả nguy hiểm đến tính mạng con người, gây thiệt hại lớn về kinh tế,
hư hỏng thiết kế, gây rối loạn quá trình cơng nghiệp hoặc có ảnh hưởng khơng
tốt về phương diện chính trị. Đối với hộ loại 1 phải cung cấp với độ tin cậy cao,
thường dùng hai nguồn điện đến, có nguồn dự phịng nhằm hạn chế mức thấp
nhất việc mất điện. Thời gian mất điện thường được coi bằng thời gian đóng
nguồn dự trữ.
Hộ loại 2: Là những hộ tiêu thụ khi ngừng cung cấp điện chỉ gây thiệt hại

về kinh tế, hư hỏng sản phẩm , sản xuất bị đình trệ, gây rối loạn q trình cơng
nghệ. Để cung cấp điện cho hộ loại 2 ta sử dụng phương pháp có hoặc khơng có
nguồn dự phịng, ở hộ loại 2 cho phép ngừng cung cấp điện trong thời gian đóng
nguồn dự trữ bằng tay.
Hộ loại 3: Là những hộ tiêu thụ cho phép cung cấp điện với mức độ tin cậy
thấp, cho phép mắt điện ttrong thời gian sửa chữa, thay thế khi có sự cố.
1.2.2 Các phương pháp xác định phụ tải tính tốn.

Gồm có 8 phương pháp xác định phụ tải tính tốn:
- Xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất đặt và hệ số nhu cầu.
- Xác định phụ tải tính tốn theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản
xuất.
- Xác định phụ tải tính tốn theo suất tiêu hao điện năng trên một đơn vị sản
phẩm và tổng sản lượng.
- Xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất trung bình và hệ số cực đại.
- Xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất trung bình và hệ số hình dạng.
- Xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất trung bình và độ lệch trung bình
bình phương.
- Xác định phụ tải đỉnh nhọn của nhóm thiết bị.
- Xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất đặt, hệ số sử dụng và hệ số đồng
thời.


7

a) Phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo công suất đặt và hệ số nhu
cầu
Một cách gần đúng có thể lấy

Pđ = Pđm

Khi đó:
n

Ptt = Knc.  .Pđmi
i=1

Trong đó :
Pđi, Pđmi: cơng suất đặt,cơng suất định mức thiết bị thứ i (kW)
Ptt, Qtt, Stt:công suất tác dụng, phản kháng và tồn phần tính tốn 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
phương pháp này là kém chính xác. Bởi hệ số nhu cầu tra trong sổ tay là một số
liệu cố định cho trước, không phụ thuộc vào chế độ vận hành và số thiết bị trong
nhóm.
b) Phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo suất phụ tải trên một đơn
vị diện tích sản xuất
Cơng thức tính:
Ptt = Po.F
Trong đó:
Po: suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất (W/m2). Giá trị Po được
tra trong các sổ tay.
F: diện tích sản xuất (m2)
Phương pháp này chỉ cho kết quả gần đúng khi có phụ tải phân bố đồng đều
trên diện tích sản xuất, nên nó được dùng trong giai đoạn thiết kế sơ bộ, thiết kế
chiếu sáng.
c) Phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo suất tiêu hao điện năng cho
một đơn vị thành phẩm

Cơng thức tính tốn :


8

Ptt =

M.W0
T max

Trong đó :
M: Số đơn vị sản phẩm được sản xuất ra trong một năm
Wo: 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 tốn cho các thiết bị điện có đồ thị phụ
tải ít biến đổi như : quạt gió, máy nén khí, bình điện phân… Khi đó phụ tải tính
tốn gần bằng phụ tải trung bình và kết quả tính tốn tương đối chính xác.
d) Phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất trung bình và hệ
số cực đại
Cơng thức tính :
n

Ptt = K max .K sd . .Pđmi
i =1

Trong đó :
n: Số thiết bị điện trong nhóm
Pđmi: Cơng suất định mức thiết bị thứ i trong nhóm
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 cơng
suất và chế độ làm việc, chúng địi hỏi phụ tải bằng phụ tải tính tốn của nhóm
phụ tải thực tế. (Gồm có các thiết bị có cơng suất và chế độ làm việc khác nhau)
Cơng thức để tính nhq như sau:
n P 
  đmi 

nhq = ni=1

 ( Pđmi )
i=1

Trong đó:
Pđmi: Cơng suất định mức của thiết bị thứ i
n: Số thiết bị có trong nhóm

2

2


9

Khi n lớn thì việc xác định nhq theo phương pháp trên khá phức tạp do đó
có thể xác định nhq một cách gần đúng theo cách sau:
- Khi thỏa mãn điều kiện:
m=

Pđm max
Pđm min

và Ksd ≥ 0,4 thì lấy nhq = n
Trong đó Pđmmin, Pđmmax là cơng suất định mức bé nhất và lớn nhất của các
thiết bị trong nhóm
- Khi m > 3 và Ksd ≥ 0,2 thì nhq có thể xác định theo cơng thức sau:
 n

 2 Pdmi 

nhq =  i =1
Pdmax

2

- Khi m > 3 và Ksd< 0,2 thì nhq xác định theo trình tự như sau:
Tính n1 - số thiết bị có cơng suất ≥ 0,5Pđm max
Tính P1- tổng cơng suất của n1 thiết bị kể trên
n1

P1 =

Tính:

P
i =1

dmi

n1
n* =

n

P : tổng cơng suất của các thiết bị trong nhóm:
n

p =  Pđmi
i =1

Dựa vào n*, P* tra bảng xác định được
nhq* = f (n*,P* )
Tính:
nhq = nhq*.n
Cần chú ý là nếu trong nhóm có thiết bị tiêu thụ điện làm việc ở chế độ ngắn
hạn lặp lại thì phải quy đổi về chế độ dài hạn khi tính nhq theo cơng thức:


10

Pqd = Pđm . K d%

Kd : hệ số đóng điện tương đối phần trăm.
Cũng cần quy đổi về công suất 3 pha đối với các thiết bị dùng điện 1 pha.
+ Nếu thiết bị một pha đấu vào điện áp pha
Pqd = 3.Pđmfa max
+ Thiết bị một pha đấu vào điện áp dây:
Pqd = 3 .Pđm
*Chú ý: Khi số thiết bị hiệu quả bé hơn 4 thì có thể dùng phương pháp đơn
giản sau để xác định phụ tải tính tốn:
+ Phụ tải tính tốn của nhóm thiết bị gồm số thiết bị là 3 hay ít hơn có thể
lấy bằng cơng suất danh định của nhóm thiết bị đó:

n

Ptt =  Pđmi
i =1

n: Số thiết bị tiêu thụ điện thực tế trong nhóm.
Khi số thiết bị tiêu thụ thực tế trong nhóm lớn hơn 3 nhưng số thiết bị tiêu
thụ hiệu quả nhỏ hơn 4 thì có thể xác định phụ tải tính tốn theo cơng thức:
n

Ptt =  K ti Pđmi
i =1

Trong đó:
Kt: Là hệ số tải
Nếu khơng biết chính xác có thể lấy như sau:
Kt = 0,9 đối với thiết bị làm việc ở chế độ dài hạn.
Kt = 0,75 đối với thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặplại.
e) Phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất trung bình và hệ
số hình dạng
Cơng thức tính:
Ptt = Khd.Ptb
Qtt = Ptt.tgφ


11

Stt = Ptt 2 + Q tt 2
Trong đó:
Khd: Hệ số hình dáng của đồ thị phụ tải tra trong sổ tay

T

P

dt

Ptb =

0

T

=

A
T

Ptb: Cơng suất trung bình của nhóm thiết bị khảo sát
A: Điện năng tiêu thụ của một nhóm hộ tiêu thụ trong khoảng thời gian T
f) Phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất trung bình và độ
lệch trung bình bình phương
Cơng thức tính:
Ptt = Ptb ± β.δ
Trong đó:
β: hệ số tán xạ.
δ: độ lệch của đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình.
Phương pháp này thường được dùng để tính tốn phụ tải cho các nhóm thiết
bị của phân xưởng hoặc của tồn bộ nhà máy.Tuy nhiên phương pháp này ít được
dùng trong tính tốn thiết kế mới vì nó địi hỏi khá nhiều thông tin về phụ tải mà
chỉ phù hợp với hệ thống đang vận hành.

g) Phương pháp xác định phụ tải đỉnh nhọn của nhóm thiết bị
Theo phương pháp này thì phụ tải đỉnh nhọn của nhóm thiết bị sẽ xuất hiện
khi thiết bị có dịng khởi động lớn nhất mở máy cịn các thiết bị khác trong nhóm
làm việc bình thường và được tính theo cơng thức sau:

Iđn = Ikđ max+ Itt – Ksd.Iđmmax
Trong đó:
Ikđ max: Dịng khởi động của thiết bị có dịng khởi động lớn nhất trong nhóm.
Itt: Dịng tính tốn của nhóm máy .
Iđm: Dịng định mức của thiết bị đang khởi động.


12

Ksd: Hệ số sử dụng của thiết bị đang khởi động.
h) Phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo công suất đặt, hệ số sử dụng
và hệ số đồng thời
Theo phương pháp này, khi hệ số công suất của các phụ tải khác nhau thì
cơng suất tính tốn của nhóm n thiết bị được xác định theo các biểu thức sau:
n

Ptt = K ®t . k sdi .P®mi (kW)
i =1
n

Q tt = K ®t . k sdi .Q ®mi (kVAr)
i =1

Stt = Ptt2 + Q 2tt (kVA)

Trong đó:
ksdi: Là hệ số sử dụng của thiết bị thứ i
Pđmi: Là công suất định mức của thiết bị thứ i
n: Là thiết bị trong nhóm
1.3 Các phương pháp chọn tiết diện dây dẫn.

Có ba phương pháp lựa chọn tiết diện dây dẫn và cáp
1. Chọn tiết diện theo mật độ kinh tế của dòng điện Jkt
Phương pháp này dùng để chọn dây dẫn cho lưới có điện áp U ≥ 110 kV, bởi
vì trên lưới này khơng có thiết bị sử dụng điện trực tiếp đầu vào, vấn đề điện áp
không cấp bách, nếu chọn dây theo Jkt sẽ có lợi về kinh tế, nghĩa là chi phí tính
tốn hàng năm thấp nhất.
Lưới trung áp đơ thị và xí nghiệp, nói chung khoảng cách tải điện ngắn, thời
gian sử dụng công suất lớn, cũng được chọn theo Jkt.
2. Chọn tiết diện theo tổn thất điện áp cho phép ΔUcp
Lưới trung áp nông thôn, hạ áp nông thôn, đường dây tải điện đến các trạm
bơm nông nghiệp, do khoảng cách tải điện xa, tổn thất điệnáp lớn, chỉ tiêu chất
lượng điện năng dễ bị vi phạm nên tiết diện dây dẫn được chọn theo phương pháp
này.
3. Chọn tiết diện theo dòng điện phát nóng cho phép Icp


13

Phương pháp này dùng chọn tiết diện dây dẫn và cáp cho lưới hạ áp đô thị,
hạ áp công nghiệp và ánh sáng sinh hoạt.
1.3.1 Chọn theo điều kiện mật độ dịng điện kinh tế

Trình tự lựa chọn tiết diện theo phương pháp này như sau:
1. Chọn loại dây (dây dẫn, cáp) và vật liệu làm dây, căn cứ vào trị số Tmax tra

bảng tìm Jkt.
Nếu đường dây cấp điện cho các phụ tải có Tmax khác nhau phải tính trị số
trung bình của theo biểu thức:
Tmax tb =

 S .T
S
i

max tbi



i

 P .T
P
i

max tbi
i

Trị số Jkt (A/mm2) theo Tmax và loại dây:
Tmax(h)
Loại dây

≤3000

3000÷5000

≥5000

Dây đồng

2,5

2,1

1,8

Dây A và AC

1,3

1,1

1

Cáp đồng

3,5

3,1

2,7

Cáp nhơm

1,6

1,4

1,2

3. Xác định tiết diện kinh tế từng đoạn:
Fktij =

Iij
J kt

Căn cứ vào trị số Fktij tính được, tra sổ tay tìm tiết diện tiêu chuẩn gần nhất
bé hơn.
4. Kiểm tra tiết diện đã chọn theo các tiêu chuẩn kỹ thuật:
U max tb  U btcp
U max sc  U btsc
Isc  Icp

Với cáp, còn phải kiểm tra ổn định nhiệt dòng ngắn mạch của tiết diện:
F  .I t qd


14

α: Hệ số nhiệt, với cáp đồng α = 6; Cáp nhôm α = 11.
tqd: Thời gian qui đổi.
1.3.2 Chọn theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép

Trình tự lựa chọn tiết diện dây dẫn theo phương pháp này như sau:
1. Cho một trị số x0, xác định được:
U" =

x0
U dm

 Q .l

ij ij

Trong đó: Qij, lij là cơng suất truyền tải và chiều dài đoạn ij
2. Xác định thành phần tổn thất điện áp do P gây trên R:
U ' = U cp − U"

3. Tiết diện cần thiết để bảo đảm ΔUcp:
F = .

 Pl

U dm .U '

Từ đây chọn tiết diện tiêu chuẩn gần nhất lớn hơn
4. Thử lại các điều kiện kỹ thuật:
U max tb  U btcp
U max sc  U btsc
Isc  Icp

1.3.3 Chọn theo điều kiện phát nóng cho phép

Phương pháp này dùng chọn tiết diện dây dẫn lưới hạ áp công nghiệp và sinh
hoạt đô thị.
1.3.3.1 Cách chọn dây dẫn ( theo phương pháp thực tế xác định tiết diện

nhỏ nhất cho phép của dây dẫn)
1) Cách xác định kích cỡ của dây pha, dây trung tính và dây bảo vệ
Ta cần chú ý tới các trường hợp :
- Dây không chôn dưới đất.
- Dây chôn dưới đất.
a) Cách chọn dây pha :
Ở đây ta có thể xác định dây pha khi có dịng trước


15

Thủ tục tiến hành như sau:
Xác định mã chữ cái:
- Dạng của mạch (1 pha, 3 pha ...);
- Dạng lắp đặt;
Xác định các hệ số K phản ánh các ảnh hưởng sau:
- Số cáp trong rãnh cáp.
- Nhiệt độ môi trường.
- Cách lắp đặt.
b) Xác định cỡ dây không chôn dưới đất:
•
Xác định mã chữ cái:
- Các chữ cái (B tới F) phụ thuộc cách lắp đặt dây và cách lắp đặt của nó.
Những cách lắp đặt giống nhau sẽ được gom chung làm 4 loại theo các điều kiện
môi trường xung quanh như bảng.l
Bảng 1:
Dạng của dây
Dây mộ lõi và nhiếu lõi

Cách lắp đặt

- Dưới lớp nắp đúc, có
thể lấy ra được hoặc

Chữ cái
B


16

Cáp có nhiều lõi

Cáp 1 lõi

khơng, bề mặt lớp vữa
hoặc nắp bằng
- Dưới sàn nhà hoặc sau
trần giả
- Trong rãnh hoặc ván
lát chân tường
- Khung treo có bề mặt
tiếp xúc với tường hoặc
trần
- Trên những khay cáp
không đục lỗ
- Thang cáp khay có đục
lỗ hoặc trên cong xom
đỡ
- Treo trên tấm chêm
- Cáp móc xích tiếp nối
nhau

C

E

F

• 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
Hệ số hiệu chỉnh K1 : thể hiện ảnh hưởng của cách thức lắp đặt.
Mã chữ
K1
Cáp đặt thẳng trong vật
0.7
liệu cách điện, chịu nhiệt
ống dây đặt trong vật
0.77
B
liệu cách điện chịu nhiệt
Cáp đa lõi
0.9
Hầm và mương cáp kín
0.95
C
Cáp treo trên trần
0.95
B,C,E,F
Các trường hợp khác
1

Hệ số hiệu chỉnh K2: thể hiện ảnh hưởng tương hổ của 2 mạch kề nhau. (hai
mạch được coi là kề nhau khi khoảng cách l giữa 2 dây nhỏ hơn 2 lần đường kính
cáp lớn nhất của 2 cáp nói trên)
Trong bảng 2 thể hiện hệ số K2 theo số mạch cáp trong một hàng đơn.


17

Cách
đặt
gần
nhau
Lắp
hoặc
BC chon
trong
tường
Hàng
đơn
trên
tường
hoặc
nền
nhà,
hoặc
C trên
khay
cáp
không
dục lỗ

Hàng
đơn
trên
trần
Hàng
đơn
nằm
ngang
hoặc
E,F trên
máng
đứng
Hàng
đơn
trên

Mã
chữ
cái

Hệ số K2
Số lượng mạch hoặc cáp đa lõi
1

3

4

5

6

7

8

9

12

16

20

1 0.8

0.7

0.6
5

0.6

0.5
7

0.5
4

0.5

2

0.5

0.4
5

0.4
1

0.3
8

0.8
5

0.7
9

0.7
5

0.7
3

0.7
2

0.7
2

0.7
1

0.7

0.7

0
. 0.8
9 1
5

0.7
2

0.6
8

0.6
6

0.6
4

0.6
3

0.6
2

0.6
1

0.6
1

1

0.8
8

0.8
2

0.7
7

0.7
5

0.7
3

0.7
3

0.7
2

0.7
2

0.7
2

1

0.8
7

0.8
2

0.8

0.8

0.7
9

0.7
9

0.7
8

0.7
8

0.7
8

1

2


18

thang
cáp
công
xom
Khi số hàng cáp nhiều hơn 1, K2 cần được nhân với các hệ số sau:
2 hàng: 0.8
3 hàng: 0.73
4 hoặc 5 hàng: 0.7
Hệ số hiệu chỉnh K3 thể hiện ảnh hưởng của nhiệt độ tương ứng với các dạng
cách điện.
Bảng 3: Thể hiện hệ số K3 cho các nhiệt độ khác 300C
Cách điện
Nhiệt độ
trường

10
15
20
25
30

35
40
45
50
55
60
65
70
75
80

môi
Cao su (chất dẻo)

PVC

1.29
1.22
1.15
1.07
1
0.93
0.82
0.71
0.58
-

1.22
1.17
1.12

1.07
1
0.93
0.87
0.79
0.71
0.61
0.5
-

Butly
polyethylene
(XLPE), cao su có
enthylene
propylene (EPR)
1.15
1.12
1.08
1.04
1
0.96
0.91
0.87
0.82
0.76
0.71
0.65
0.58
-

Xác định tiết diện nhỏ nhất của dây dẫn
Dịng Iz chia cho K sẽ cho ra dòng. Giá trị được cho trong bảng 4
Cách điện và số dây


19

Mã
chữ
cái

Cao su hoặc PVC
PVC PVC
B
3
2
PVC
C
3

Butyl hoặc XLPE hoặc EPR
PR3
PVC
2
PVC
3

E

PR3

PVC
2

17.5
21
28
36
50
68
89
110

17.5
21
32
41
57
76
96
119

18.5
25
34
43
60
80
101
126

PVC
3
19.5
27
36
48
63
85
112
138

134
171
207
239

144
184
223
259

153
196
238
276

168
213
258
299

179
229
278
322

299
341
403
464

319
364
430
497

344
392
461
530

371
424
500
576

F
Tiết 1.5
diện 2.5
cắt

4
ngang 6
dây
10
đồng 16
(mm2 25
)
35
50
70
95
12
0
15
0
18
5
24
0
30
0
40
0
50
0
63
0
Tiết 2.5

PR2

16.5

18.5

19.5

21

PR2
PR
2

PR3

22
30
40
51
70
94
119
147

PVC
2
23
31
42
54

75
100
127
158

PR3

PR2

24
33
45
58
80
107
138
169

26
36
49
63
86
115
149
185

161
200

192
246
298
346

207
268
328
382

225
289
362
410

242
310
377
437

395
450
538
621

441
506
599
693

473
542
641
741

504
575
679
783

656
749
855

754
868
1005

825
946
108
8

23

25

26

940

108
3
125
4
28