Tài liệu Đề tài: Hệ thống cung cấp điện pdf

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD:TS.TRẦN QUANG KHÁNH
LỜI NÓI ĐẦU
Trong những năm gần đây nền kinh tế nước ta đã đạt được nhiều thành tựu to
lớn, tạo ra những tiền đề cơ bản để bước vào thời kỳ mới, thời kỳ công nghiệp hoá
và hiện đại hoá đất nước. Với hoàn cảnh ấy nghành điện đóng một vai trò then
chốt, là đầu vào không thể thiếu của nhiều nghành sản xuất công nghiệp.
Nhu cầu về điện năng không ngừng gia tăng về số lượng mà ngày càng đòi
hỏi chất lượng, độ tin cậy và an toàn cao của hệ thống cung cấp điện. Thiết kế cung
cấp điện cho các phụ tải điện là vấn đề không hề đơn giản, đòi hỏi ở người thiết kế
nhiều yếu tố với mục đích cuối cùng là đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật với giá thành
phù hợp nhất có thể.
Đồ án môn học Cung Cấp Điện là một bước làm quen của sinh viên nghành
hệ thống điện về lĩnh vực thíêt kế cấp điện trong đó thiết kế cấp điện cho chung cư
cao tầng là một đề tài khá mới có nhiều vấn đề phức tạp.
Trong những năm học tập ở trường cũng như trong thời gian thực hiện đề tài
tốt nghiệp em luôn nhận được sự dạy bảo, giúp đỡ tận tình của các Thầy, các Cô
trong bộ môn Hệ thống điện, đặc biệt là sự hướng dẫn của TS. Trần Quang Khánh
đã giúp em hoàn thành bản đồ án.
SVTH: PHẠM QUANG MẬU Page 1
ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD:TS.TRẦN QUANG KHÁNH
Mặc dù đã rất cố gắng, song do hạn chế về kiến thức nên chắc chắn bản đồ
án môn học của em còn nhiều khiếm khuyết, em rất mong được sự chỉ bảo của các
Thầy, các Cô.
Em xin chân thành cảm ơn T.S Trần Quang Khánh và các thầy, các cô trong
bộ môn Hệ thống điện.
Sinh viên thực hiện
Phạm Quang Mậu


SVTH: PHẠM QUANG MẬU Page 2
ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD:TS.TRẦN QUANG KHÁNH

PHẦN NỘI DUNG
A.ĐỀ BÀI
Thiết kế cung cấp điện cho một chung cư thuộc khu vực nội thành của một
thành phố lớn.Chung cư có N tầng.Mỗi tầng có n
h
căn hộ,công suất trung bình
tiêu thụ mỗi hộ có diện tích 70 m
2
là p
0
,kW/hộ.Chiều cao trung bình của mỗi
tầng là H,m
Chiếu sáng ngoài trời với tổng chiều dài bằng năm lần chiều cao của toà
nhà,suất công suất chiếu sáng là:p
0cs2
=0,03 kW/m.Khoảng cách từ đầu nguồn
đấu điện đến tường của toà nhà là L(mét).
-Toàn bộ chung cư có n
tm
thang máy gồm hai loại nhỏ và lớn,công suất mỗi
thang máy với hệ số tiếp điện là
6,0
=
ε
;hệ số cos
.65,0
=
ϕ

Thời gian sử dụng công suất cực đại là T

M
h/năm.
-Hệ thống máy bơm bao gồm:
+Bơm sinh hoạt
+Bơm thoát nước
+Bơm cứu hoả
+Bơm bể bơi
Thời gian mất điện trung bình trong năm là t
f
=24h
SVTH: PHẠM QUANG MẬU Page 3
ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD:TS.TRẦN QUANG KHÁNH
Suất thiệt hại do mất điện là: g
th
=4500 đ
Chu kỳ thiết kế là 7 năm .Phụ tải gia tăng theo hàm tuyến tính P
t
= P
0
[1+a(t-t
0
)]
với suất tăng trung bình hàng năm là a=4,5%
Hệ số chiết khấu i =0,1
Giá thành tổn thất điện năng : c
∆
=1800 đ/kWh
Giá mua điện g
m
=1000đ/kWh;Giá bán điện g

b
=1500 đ/kWh.
Các số liệu khác được lấy trong phụ lục hoặc sổ tay thiết kế cung cấp điện.

Bảng số liệu thiết kế cho chung cư:
Họ Tên
Tên đệm
số
tầng
70 100 120 Nhỏ Lớn Cấp nước sinh
hoạt
Thoát
nước
Bể
bơi
Cứu
hoả
H,
m
T
M,
h
L,
m
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
16 4 2 2 2x5,5 16
2x16+3x5,6
2.5,5 2x4,5 20 3,9 4450 110

B.NHIỆM VỤ THIẾT KẾ

SVTH: PHẠM QUANG MẬU Page 4
ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD:TS.TRẦN QUANG KHÁNH
CHƯƠNG I
TÍNH TOÁN NHU CẦU PHỤ TẢI
1.Lý luận chung
Phụ tải của các khu chung cư bao gồm hai thành phần cơ bản là phụ tải sinh
hoạt (bao gồm cả chiếu sáng) và phụ tải động lực. Phụ tải sinh hoạt thường chiếm
tỷ phần lớn hơn so với phụ tải động lực.
Phụ tải sinh hoạt phụ thuộc vào mức độ trang bị các thiết bị gia dụng, phụ tải
của các căn hộ được phân thành các loại: loại có trang bị cao, loại trung bình và
loại trang bị thấp.Phụ tải sinh hoạt trong khu chung cư được xác định theo biểu
thức:
∑
=
=
N
i
hiiđtccsh
knPkkP
1
0
Trong đó:
P
0
– suất tiêu thụ trung bình của mỗi căn hộ, xác định theo bảng 10.pl, kW/hộ
(phụ lục);
N – số nhóm căn hộ có cùng diện tích;
n
i
– số lượng căn hộ loại i (có diện tích như nhau);

k
hi
–hệ số hiệu chỉnh đối với căn hộ loại i có diện tích trên giá trị tiêu chuẩn F
tc
(tăng thêm 1% cho mỗi m
2
quá tiêu chuẩn): k
hi
= 1+(F
i
-F
tc
).0,01
F
i
– diện tích của căn hộ loại i, m
2
;
SVTH: PHẠM QUANG MẬU Page 5
ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD:TS.TRẦN QUANG KHÁNH
k
cc
– hệ số tính đến phụ tải dịch vụ và chiếu sáng chung (lấy bằng k
cc
=1,05);
k
đt
– hệ số đồng thời, phụ thuộc vào số căn hộ, lấy theo bảng 1.pl
Phụ tải động lực trong các khu chung cư bao gồm phụ tải của các thiết bị
dịch vụ và vệ sinh kỹ thuật như thang máy, máy bơm nước, máy quạt, thông

thoáng v.v. Phụ tải tính toán của các thiết bị động lực của khu chung cư được xác
định theo biểu thức:
P
đl
= k
nc.dl
(Р
tm
∑
. + P
vs.kt
) ,
Trong đó:
P
đl
– công suất tính toán của phụ tải động lực, kW;
k
nc.dl
– hệ số nhu cầu của phụ tải động lực, thường lấy bằng 0,9;
P
tm
∑
- công suất tính toán của các thang máy;
P
vs.kt
– công suất tính toán của các thiết bị vệ sinh-kỹ thuật.
Công suất tính toán của các thang máy P
tm
∑

, xác định theo biểu thức:
∑
=
Σ
ct
i
n
tmtmnctm
PkP
1
.
Trong đó:
k
nc.tm
– hệ số nhu cầu của thang máy, xác định theo bảng 2.pl;
п
ct
– số lượng thang máy;
Р
tmi
– công suất của thang máy thứ i, kW.
SVTH: PHẠM QUANG MẬU Page 6
ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD:TS.TRẦN QUANG KHÁNH
Do thang máy làm việc theo chế độ ngắn hạn lặp lại, nên công suất của
chúng cần phải quy về chế độ làm việc dài hạn theo biểu thức:
ε
tmntm
PP
.
=

Trong đó:
P
n.tm
– công suất định mức của động cơ thang máy, kW;
ε - hệ số tiếp điện của thang máy.
Công suất tính toán của các thiết bị vệ sinh-kỹ thuật (động cơ bơm nước,
máy quạt và các thiết bị khác) được xác định theo biểu thức:
∑
=
vs
n
vsncktvs
PkP
1
n.vsi

Hệ số k
nc.vs
– hệ số nhu cầu của các thiết bị vệ sinh kỹ thuật, được xác định theo
bảng 3.pl.
Phụ tải tính toán của toàn bộ toà nhà được xác định bằng cách tổng hợp các
thành phần phụ tải có xét đến tính chất của các loại phụ tải .Trong trường hợp
chung, để đơn giản, phụ tải tính toán của tòa nhà có thể được xác định theo biểu
thức:
P
ch
= P
sh
+ k
tM

P
dl
kW
Trong đó:
P
sh
– phụ tải sinh hoạt của các hộ gia đình trong chung cư;
P
dl
– phụ tải động lực;
SVTH: PHẠM QUANG MẬU Page 7
ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD:TS.TRẦN QUANG KHÁNH
k
tM
– hệ số tham gia vào cực đại của phụ tải động lực (có thể lấy trong khoảng
0,8÷0,9).
Tuy nhiên để tính toán phụ tải một cách chính xác nhất ta chọn phương pháp số
gia để tổng hợp phụ tải cho chung cư.
+ Phương pháp số gia
Phương pháp số gia được áp dụng thuận tiện khi các nhóm phụ tải có các
tính chất khác nhau. Bảng số gia được xây dựng trên cơ sở phân tích, tính toán của
hệ số đồng thời và hệ số sử dụng (cho sẵn trong các sổ tay thiết kế). Phụ tải tổng
hợp của 2 nhóm được xác định bằng cách cộng giá trị của phụ tải lớn với số gia
của phụ tải bé.
P
1-2
= P
max
+ ∆P
i

P
Σ
= P
1
+ ∆P
2
nếu P
1
>

P
2
P
Σ
= P
2
+ ∆P
1
nếu P
1
< P
2
21112
21221
PPkhiPkP
PPkhiPkP
P
<+
>+

=
Σ
Hệ số k
i
được xác định:
41,0)
5
(
04,0
−=
i
i
P
k
; đối với mạng điện hạ áp
38,0)
5
(
04,0
−=
i
i
P
k
; đối với mạng điện cao áp
2.Phụ tải sinh hoạt
SVTH: PHẠM QUANG MẬU Page 8
ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD:TS.TRẦN QUANG KHÁNH

Tổng số căn hộ N

hộ
=N.n
h
=16.(4 +2 + 2)=128 hộ;
Theo bảng 10.pl (Giáo trình Hệ Thống cung cấp điện - TS Trần Quang Khánh) ứng
với nội thành thành phố lớn ,suất tiêu thị trung bình của hộ gia đình sử dụng bếp
gas là P
0
=1,83 kW/hộ;
Xác định phụ tải sinh hoạt của toà nhà chung cư :
P
sh
= k
cs
.k
dt
.P
0
.
∑
=
N
i
hii
kn
1
.
= k
cs
.k

dt
.P
0
.(n
1.
k
h1
+n
2.
k
h2
+n
3
.k
h3
)
P
sh
=1,05.0,33.1,83.(32.1+ 16.1,3+ 16.1,5) = 48,7 kW
Ứng với số hộ N
hộ
=128 hộ, hệ số k
đt
=0,33 (bảng 1.pl);
n
1
- số căn hộ có diện tích 70 m
2
là 16.4=64 hộ;
n

2
- số căn hộ có diện tích 100 m
2
là 16.2=32 hộ;
n
3
- số căn hộ có diện tích 120 m
2
là 16.2=32 hộ;
Trong đó k
h1,
k
h2
,k
h3
lần lượt là các hệ số hiệu chỉnh đối với các căn hộ diện tích trên
70 m
2
tăng thêm 1% cho mỗi m
2
đối với căn hộ dùng bếp điện.
k
cs
- hệ số tính đến phụ tải chiếu sáng chung trong tòa nhà (lấy bằng 5%, tức
k
cs
=1,05).
k
h1
=1

k
h2
=1+(100-70).0,01= 1,3;
k
h3
=1+(120-70).0,01=1,5;
SVTH: PHẠM QUANG MẬU Page 9
ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD:TS.TRẦN QUANG KHÁNH
Tính phụ tải riêng cho mỗi tầng
Công suất tính toán của mỗi tầng
P
tang
= k
cs
.k
dt
.P
0
.
∑
=
N
i
hii
kn
1
.
= 1,83.1,05.0,5(4.1+2.1,3+2.1,5) = 9,2 kW
Hệ số đồng thời ứng với 8 hộ k
đt

= 0,5(bảng 1.pl[1]);
Hệ số công suất cosφ
sh
= 0,96 (tgφ = 0,29) (bảng 9.pl[1])
Q
tang
= P
tang
.tgφ
sh
= 0,29.9,2 = 2,67 kVAr
3.Phụ tải động lực
• Phụ tải thang máy:
Trước hết cần quy giá trị công suất của các thang máy về chế độ làm việc dài hạn
Thang máy có công suất nhỏ:
P
tm1
=P
n.tm1.

ε
=5,5.
6,0
=4,26 kW
Thang máy có công suất lớn:
P
tm2
=P
n.tm2
.

ε
=16.
6,0
=12,39 kW
⇒
=Ρ
∑
tm
k
nc.tm
.
∑
Ρ
tmi
=1.( 2.4,26+12,39)=20,91kW
Hệ số k
nc.tm
xác định theo bảng 2.pl [1]: ứng với 3 thang máy nhà 16 tầng là
k
nc.tm
= 1.

SVTH: PHẠM QUANG MẬU Page 10
ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD:TS.TRẦN QUANG KHÁNH
• Phụ tải tính toán của trạm bơm:
+Phụ tải trạm bơm được coi là thuộc nhóm phụ tải vệ sinh kỹ thuật.
+Phụ tải trạm bơm có 16 máy bơm chia làm 4 nhóm :
Ta lần lượt tính phụ tải cho 4 nhóm này như sau
Nhóm 1: Cấp nước sinh hoạt
P

bơm1
= k
nc1
.
∑
niPi.
= 0,8.(2.16 +3.5,6) = 39,04 kW
(Hệ số nhu cầu của 5 máy lấy bằng 0,8 bảng 3.pl [1])
Nhóm 2 : Thoát nước
P
bơm2
= k
nc2
.
∑
niPi.
= 1.(2.5,5)=11 kW
(Hệ số nhu cầu của 2 máy lấy bằng 1 bảng 3.pl[1])
Nhóm 3 : Bể bơi
P
bơm3
= k
nc3
.
∑
niPi.
= 1.2.4,5 = 9 kW
(Hệ số nhu cầu của 2 máy lấy bằng 1 bảng 3.pl [1])
Nhóm 4 : Cứu hỏa
P

bơm4
= k
nc4
.
∑
niPi.
= 1.20 =20 kW
(Hệ số nhu cầu của 1 máy lấy bằng 1 bảng 3.pl [1])
Ta có bảng tổng hợp phụ tải động lực:
SVTH: PHẠM QUANG MẬU Page 11
ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD:TS.TRẦN QUANG KHÁNH
Nhóm k
nc
Số máy x công suất P
bơmi
,kW
Nước sinh hoạt 0,8 2x16 +3x5,6 39,04
Thoát nước 1 2x5,5 11
Bể bơi 1 2x4,5 9
Cứu Hoả 1 20 20
Tổng 79,04
Tổng hợp 4 nhóm này ta có phụ tải của trạm bơm
P
bơm
= k
nc
.
∑
bom
P

= 0,85.79,04 = 67,18 kW
Ta tổng hợp phụ tải trạm bơm và thang máy bằng phương pháp số gia
Vì P
bơm
>
∑
Ρ
tm
và mạng điện đang xét là mạng hạ áp
Vậy nên phụ tải động lực:
P
đl
= P
bơm
+
∑
∑








−









tm
tm
P
P
.41,0
5
04,0
=67,18 +
0,04
20,91
0,41 .20,91
5
 
 
−
 
 ÷
 
 
 
P
đl
=80,75 kW

4.Phụ tải chiếu sáng
Tổng chiều dài mạch chiếu sáng ngoài trời

L
cs2
=5.16.3,9=312 m
Công suất chiếu sáng ngoài trời
P
cs2
=p
0cs2
.L
cs2
=0,03.312= 9,36 kW.
SVTH: PHẠM QUANG MẬU Page 12
ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD:TS.TRẦN QUANG KHÁNH
5.Tổng hợp phụ tải
+Tổng hợp phụ tải phụ tải sinh hoạt và chiếu sáng bằng phương pháp số gia:
Ta có P
sh
=48,7 kW > P
cs2
= 9,36 kW
Vậy
1∑
P
=∆P
sh&cs
= P
sh
+
2
04,0

2
.41,0
5
CS
CS
P
P








−






= 48,7 +
0,04
9,36
0,41 .9,36
5
 
 
−

 
 ÷
 
 
 

1∑
P
=∆P
sh&cs
=54,46 kW

Công suất tính toán của toà nhà chung cư:
P
tt
= P
đl


+
1
04,0
1
.41,0
5
∑
∑









−








P
P
= 80,75 +
0,04
54,46
0,41 .54,46
5
 
 
−
 
 ÷
 
 
 
P

tt
= 118,34 kW.
Công suất và hệ số công suất của các nhóm phụ tải cho trong bảng sau:

Nhóm phụ tải Thang máy Bơm Sinh hoạt Chiếu sáng
Công suất ,kW 20,91 67,18 48,7 9,36
Hệ số công suất 0,65 0,73 0,96 1
SVTH: PHẠM QUANG MẬU Page 13
ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD:TS.TRẦN QUANG KHÁNH
Hệ số công suất của phụ tải sinh hoạt và máy bơm nước công nghiệp,của hộ gia
đình có sử dụng bếp gas lần lượt tra bảng 9.pl [1] và 13.pl[1],hệ số công suất của
phụ tải chiếu sáng lấy bằng 1.
Hệ số công suất của nhóm phụ tải động lực
cos
dl
ϕ
=
∑
∑
idl
idlidl
P
P
ϕ
cos.
=
20,91.0,65 67,18.0,73
20,91 67,18
+
+

= 0,73
Hệ số công suất tổng hợp của chung cư
cos
∑
ϕ
=
∑
∑
i
ii
P
P
ϕ
cos.
=
48,7.0,96 0,73.80,75 9,36.1
48,7 80,75 9,36
+ +
+ +
= 0,85
Vậy công suất biểu kiến là
S =
∑
ϕ
cos
tt
P
=
118,34
0,85

= 139,22 kVA.
Q =
22
PS
−
=
2 2
139,22 118,34
−
= 73,34 kVAr
Nhận xét: Đối với chung cư phụ tải sinh hoạt thường chiếm tỷ phần lớn hơn so với
phụ tải động lực nhưng với số liệu của đề bài, phụ tải động lực gồm nhiều máy
bơm nước có công suất lớn nên ta thấy phụ tải động lực lại chiếm phần lớn hơn
nên điều này là hoàn toàn hợp lý.
SVTH: PHẠM QUANG MẬU Page 14
ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD:TS.TRẦN QUANG KHÁNH
CHƯƠNG II
XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ CUNG CẤP ĐIỆN
VÀ TIẾT DIỆN DÂY DẪN
SVTH: PHẠM QUANG MẬU Page 15
ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD:TS.TRẦN QUANG KHÁNH
I.Chọn vị trí đặt trạm biến áp
Như đã biết,vị trí của trạm biến áp cần phải đặt tại trung tâm phụ tải, tuy nhiên
không phải bao giờ ta cũng có thể đạt được điều đó,vì những lý do về kiến trúc,
thẩm mỹ và điều kiện môi trường.Đối với toà nhà đang thiết kế cao 24 tầng là toà
nhà có độ cao lớn với mật độ phụ tải cao, việc đặt máy biến áp ở bên ngoài sẽ gây
tốn kém,bởi vậy ta chọn phương án đặt trạm biến áp ở tầng hầm bên trong tòa nhà.
Đây là phương án gần đây được áp dụng nhiều,ta cần đặc biệt lưu ý đến hệ thống
thông thoáng và điều kiện làm mát của trạm để trạm đáp ứng nhu cầu cấp điện cho
chung cư.

II.Chọn sơ đồ cung cấp điện
1.Sơ đồ mạng điện bên ngoài
Sơ đồ lưới điện phân phối cho chung cư phụ thuộc vào nhiều nhân tố như: cấp
điện áp, mật độ phụ tải, yêu cầu về độ tin cậy, tính kinh tế, yêu cầu về tính đơn
giản, yêu cầu về tính hiện đại v.v. Các sơ đồ mạng điện ngoài trời được xây dựng
để cấp điện đến các tủ phân phối đầu vào của tòa nhà.
Trong tủ phân phối đầu tòa nhà chung cư có trang bị các thiết bị đóng cắt,
điều khiển, bảo vệ, đo đếm. Sơ đồ mạch điện của tủ phân phối phụ thuộc vào sơ đồ
cấp điện ngoài trời, số tầng của tòa nhà, sự hiện diện của cửa hàng, văn phòng,
SVTH: PHẠM QUANG MẬU Page 16
ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD:TS.TRẦN QUANG KHÁNH
công sở, số lượng thiết bị động lực và yêu cầu về độ tin cậy cung cấp điện. Phụ
thuộc vào những yếu tố trên tòa nhà chung cư có thể có một, hai, ba hoặc nhiều tủ
phân phối.
Việc lựa chọn và xây dựng sơ đồ mạng điện phụ thuộc rất nhiều vào sự liên hệ
tương hỗ giữa các phần tử mạng điện kể cả vị trí của các trạm biến áp, chiều dài và
tiết diện dây dẫn Khi lựa chọn sơ đồ cung cấp điện cho chung cư các phụ tải thang
máy,chiếu sáng sự cố, cứu hỏa v.v. được coi là phụ tải loại I có độ tin cậy cung cấp
điện cao. Sơ đồ cuối cùng được chấp nhận trên cơ sở so sánh kinh tế - kỹ thuật
giữa các phương án. Dưới đây ta so sánh hai sơ đồ đơn giản để lựa chọn sơ đồ
mạng điện bên ngoài cho chung cư.
+ Phương án 1
Dùng sơ đồ đường trục mạch vòng cải tiến có mạch dự phòng
là phương án đơn giản có sơ đồ như hình sau :
SVTH: PHẠM QUANG MẬU Page 17
Hình1. Sơ đồ mạch vòng cung cấp điện cho tòa nhà với nguồn dự phòng
qua các bộ chuyển mạch
1, 2 – đường dây cung cấp; 3 – tủ phân phối với cơ cấu chuyển mạch
3
N

0
2
2
1
3
N
0
1
3
N
0
3
3
N
0
4
ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD:TS.TRẦN QUANG KHÁNH
+ Phương án 2
Dùng sơ đồ loại hình tia có tự động đóng dự phòng ở tủ phân phối đầu vào
SVTH: PHẠM QUANG MẬU Page 18
2
3
1
5
6
4
4
7
8
9

TĐDP
ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD:TS.TRẦN QUANG KHÁNH
Ở chế độ bình thường phụ tải mắc trên thanh cái 6 được cung cấp bởi đường
dây 1. Khi xẩy ra sự cố trên đường dây 1, các phụ tải này sẽ cung cấp từ nguồn dự
phòng đường dây 2 với sự trợ giúp của cơ cấu chuyển mạch 3. Khi xẩy ra sự cố
SVTH: PHẠM QUANG MẬU Page 19
Hình 2. Sơ đồ mạng điện cung cấp cho tòa nhà
1, 2 – đường dây cung cấp chính; 3 – cơ cấu chuyển mạch; 4, 5 – cầu dao;
thanh cái phân phối điện cho các căn hộ, chiếu sáng chung); 7 – thanh cái
phân phối điện cho các thang máy, chiếu sáng sự cố, cơ cấu cứu hỏa; 8,9 –
tiếp điểm động lực của côntactơ tự động đóng dự phòng.
ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD:TS.TRẦN QUANG KHÁNH
trên đường dây 2, thì phụ tải mắc trên thanh cái 7 sẽ được phục hồi nguồn cung cấp
tự động do cơ cấu tự động đóng dự phòng (TĐDP) thực hiện.
+ So sánh hai phương án
Ta thấy phương án 2 thoả mãn về mặt kỹ thuật,có tính linh hoạt cao.Phương
án 1 tuy đơn giản nhưng lại có nhược điểm cơ bản là làm phức tạp cho tủ phân
phối đầu vào của các tòa nhà. Mỗi tủ phân phối phải có tới bốn đầu ra, mà đôi khi
các đoạn cáp này cũng có chiều dài đáng kể, nên làm tăng vốn đầu tư của mạng
điện.
Vì những lý do trên nên phương án 2 được chọn làm phương án tối ưu.
2.Sơ đồ mạng điện bên trong chung cư
Ta so sánh hai phương án về kinh tế và kỹ thuật để cấp điện cho mạng lưới
điện bên trong chung cư.
Ta dự kiến phân bố thành 3 đoạn (với tổng số tổn hao điện áp cho phép là
4,5%): Đoạn từ trạm biến áp đến tủ phân phối tổng ∆U
cf1
= 2%, từ tủ phân phối
tổng đến tủ phân phối các tầng và từ tủ phân phối tầng đến các hộ gia đình đều
bằng 1,25%.Dự định chọn cáp lõi đồng có độ dẫn điện

γ
= 54 mm
2
/Ω.
Chọn sơ bộ x
0
= 0,1 Ω/km.
2. Chọn dây dẫn đến các tầng.
SVTH: PHẠM QUANG MẬU Page 20
ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD:TS.TRẦN QUANG KHÁNH
Có thể thực hiện theo 2 phương án :
- Phương án 1: mỗi tầng đi một tuyến dây độc lập
- Phương án 2: chọn một tuyến dây dọc chung cho các tầng.
a. Phương án 1: Tính toán cho tầng cao nhất là tầng 16
SVTH: PHẠM QUANG MẬU Page 21
ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD:TS.TRẦN QUANG KHÁNH
SVTH: PHẠM QUANG MẬU Page 22
Hình 2.1: Sơ đồ mạng điện trong tòa nhà 22 tầng
1 - Cáp vào nhà, dự phòng tương hỗ cho nhau; 2 – cơ cấu chuyển mạch; 3 – aptomat tổng;
4 -đường dây cung cấp điện cho các căn hộ; 5 – điểm đấu của các thiết bị dịch vụ chung;
6 – đường dây cung cấp cho các thiết bị tự động và chiếu sáng cầu thang; 7 – đường dây cung cấp cho mạng chiếu sáng bên ngoài; 8 –
đường dây cung cấp cho mạng chiếu sáng kỹ thuật tầng hầm, nhà kho;
9 – đường dây cung cấp cho các thiết bị động lực, thang máy; 10 – công tơ điện năng tác dụng; 11 – cung cấp điện cho mạng chiếu sáng sự
cố ; 12 – tủ phân phối tầng; 13 – đường trục đứng; 14 – cầu dao (hoặc aptomat); 15 – công tơ; 16 – aptomat mạch điện căn hộ; 17 – aptomat
đường trục đứng; 18 – đèn hiệu;
19 – cơ cấu chuyển mạch; 20 – tụ chống nhiều; 21 - mạng điện điều khiển ánh sáng cầu thang; 22 – tế bào quang điện; 23 – rơle thời gian;
24 – bảng điện chiếu sáng.
Tầng 2 ÷24
Tầng 1
1

2
3
3
4
6
TPPĐN
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
20
21
5
22
23
1P
1P
1P
2P
3P

24
ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD:TS.TRẦN QUANG KHÁNH
Chiều dài từ tủ phân phối tổng đến tủ phân phối tầng là :
l
2
= 3,9.16 =62,4 m
.
Thành phần phản kháng của hao tổn điện áp:
∆U
x2
% =
=⋅
100

2
20tan
U
lxQ
g
2
2,67.0,1.62,4
100
380
× =
0,01 %
Thành phần hao tổn điện áp tác dụng:
∆U
r2
% = ∆U
cf2

% - ∆U
x2
% = 1,25 – 0,01 = 1,24
Tiết diện dây dẫn của đường từ tủ phân phối tổng đến tủ phân phối tầng:
F
2
=
=
∆
2
2
5
2tan
%
10
UU
lP
r
g
γ
5
2
9,2.62,4.10
54.1,24.380
=
5,93 mm
2
Ta chọn cáp hạ áp XLPE-6 có tiết diện 6 mm
2
với r

0
=3,33 và x
0
=0,09
Hao tổn điện áp thực tế:
∆U
2
% =
2
9,2.3,33 2,67.0,09
62,4.100
380
+
× =
1,33% < 1,5%
Vậy dây dẫn đã chọn thỏa mãn.
b. Phương án 2.
Sơ đồ đường dây lên các tầng :
SVTH: PHẠM QUANG MẬU Page 23
L
ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD:TS.TRẦN QUANG KHÁNH
Hình 2.2

…………
Coi đường dây dọc lên các tầng có phụ tải phân bố đều
∆U
x1%
=
2
10

2

U
lxQ
∑
.100 =
2
14,2.0,1.62,4
2.380
.100 = 0,03 %
∆U
r2’
% = ∆U
cp2
%

- ∆U
x2’
% = 1,25 – 0,03= 1,22 %
Tiết diện dây dẫn được xác định theo biểu thức
F
1’
=
2
'1
5
1

10.
2

.
UU
l
P
r
∆
∑
γ
=
5
2
62,4
48,7. .10
2
54.1,22.380
= 15,97 mm
2
.
Ta chọn cáp đồng XLPE – 16 có tiết diện 16 mm
2
, r
0
= 1,15 và x
0
= 0,068 Ω/km.
Hao tổn điện áp thực tế
∆U
x1%
=
2

48,7.1,15 14,2.0,068
2.380
+
.62,4.100 = 1,23% < 1,25%
c. So sánh 2 phương án.
- Phương án 1:
SVTH: PHẠM QUANG MẬU Page 24
ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD:TS.TRẦN QUANG KHÁNH
Tổng chiều dài của tất cả các nhánh dây lên các tầng là:
∑l
1
= 3,8 + 7,8+11,7 +……+ 58,5+ 62,4 = 530,4 m
Tổn thất điện năng trên các đoạn dây theo phương pháp 1
∆A
1
=
2
2
tan
2
tan
U
QP
gg
+
r
0
.∑l
1
.

τ
.10
-3

=
2 2
2
9,2 2,67
.3,33.530,4.
0,38
+
2987,65.10
-6
=3353,56 kWh
Với
4 2 4 2
(0,124 .10 ) .8760 (0,124 4600.10 ) .8760 2987,65
M
T
τ
− −
= + = + =
h
Chi phí do tổn thất:
C
∆
A
=c
∆
.∆A

1
= 1500. 3353,56 = 5,03.10
6
đ
Suất vốn đầu tư của cáp XLPE – 6 là v
01
= 245.10
6
đ/km (bảng 32.pl)
Hệ số tiêu chuẩn sử dụng vốn đầu tư:
h
h
T
15
tc
T
15
i(1 i) 0,1(0,1 1)
a 0,131
(1 i) 1 (1 0,1) 1
+ +
= = =
+ − + −
Với T
h
– tuổi thọ công trình. Lấy T
h
= 15 năm.
Tra bảng 31.pl với đường dây hạ áp a
kh

% = 3,6%
tc kh
p a a 0,131 0,036 0,167
→ = + = + =
Chi phí quy đổi theo phương án 1
Z
1
= p.v
0
.l
∑
+ C
∆
A
= 0,167.245.10
6
.0,5304 + 5,03.10
6
= 26,73.10
6
đ.
SVTH: PHẠM QUANG MẬU Page 25