(TIỂU LUẬN) đề tài thiết kế cung cấp điện cho tòa nhà a5

Mục lục
Mục lục
Mục lục..................................................................................................................
LỜI NÓI ĐẦU.......................................................................................................
Thu thập số liệu ban đầu:......................................................................................
CHƯƠNG 1. XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI ĐIỆN..........................................................
Đặt vấn đề..............................................................................................................
Số liệu công suất thiết bị của nhà A5...................................................................
1.1

Xác định phụụ̣ tải tính tốn tầng 1..........................................

1.2

Xác định phụụ̣ tải tính tốn tầng 2..........................................

1.3

Xác định phụụ̣ tải tính tốn tầng 3..........................................

1.4

Xác định phụụ̣ tải tính tốn tầng 4..........................................

1.5

Xác định phủ tại tính tốn khác............................................

1.6

Tổng hợp phụụ̣ tải của tòan khu nhà.......................................

CHƯƠNG 2. SƠ ĐỒ NGUN LÍ CUNG CẤP ĐIỆN....................................
2.1

Xác định vị trí trạm biến áp của khu nhà..............................

2.2

Sơ đồ nguyên lí cung cấp điện..............................................

2.3

Lựa chọn dây dẫn từ trạm biến áp về tủ điện tổng của khu n

CHƯƠNG 3. TÍNH TỐN VỀ ĐIỆN................................................................
3.1

Lựa chọn dây dẫn phía hạ áp................................................

3.1.1

Lựa chọn dây dẫn từ

3.1.2

Lựa chọn dây dẫn tần

3.1.3

Lựa chọn dây dẫn tần

3.1.4

Lựa chọn dây dẫn tần

3.1.5

Lựa chọn dây dãn tần

3.2

Xác định tổn hao điện áp, tổn hao công suất trên đường dây

3.2.1
tổng

Xác định tổn hao điệ
27

3.2.2
Xác định tổn hao điệ
các tầng.............................................................................................................
3.2.3

Tổn hao điện áp, tổn
1


3.2.4

Tổn hao điện áp, tổn hao công suất tầng 2.......................................... 31

3.2.5

Tổn hao điện áp, tổn hao công suất tầng 3.......................................... 32

3.2.6

Tổn hao điện áp, tổn hao công suất tầng 4.......................................... 33

3.3

Lựa chọn các thiết bị đóng cắt và bảo vệ...................................................34

3.3.1

Tính tốn ngắn mạch........................................................................... 34

Chọn aptomat tổng........................................................................................36
Chọn áp tơ mát tầng 1...................................................................................36
Chọn aptomat cho tầng 2.............................................................................. 36
Chọn aptomat cho tầng 3.............................................................................. 37
Chọn aptomat cho tầng 4.............................................................................. 37
CHƯƠNG 4. TÍNH TỐN NỐI ĐẤT VÀ CHỐNG SÉT..................................39
4.1

Tính tốn chống sét và lựa chọn thiết bị chống sét....................................39

4.2

Tính tốn nối đất........................................................................................ 41

KẾT LUẬN.........................................................................................................43
TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................44

2


LỜI NÓI ĐẦU
Ngành điện là một ngành quan trong trong xã hội bây giờ, cũng như trong
quá trình phát triển nhanh của nền khoa học kĩ thuạt nước ta trên con đường
cơng nghiệp hóa hiện đại hóa của đất nước. Vì thế, việc thiết kế và cung cấp
điện là một vấn đề hết sức quan trọng và không thể thiếu đối với nghành điện
nói chung và mỗi sinh viên đang học tập, nghiên cứu vè lĩnh vực nói riêng.
Với đề tài “ Thiết kế cung cấp điện cho tòa nhà A5”, chúng em đã cố học
hỏi, tìm hiểu để hồn thành một cách tốt nhất. Trong thời gian thực hiện đề tài,
cùng với sự cố gắng, đồng thời dưới sự hướng dẫn rất tận tình của cơ giáo T.S
Phạm Thị Hồng Anh – người trực tiếp giảng dạy môn Cung cấp điện và hướng
dẫn chúng em thực hiện đề tài này.
Song do kiến thức còn hạn chế nên bài làm của chúng em khơng tránh
khỏi những thiếu sót. Do vậy chúng em kính mong nhận được sự góp ý và bảo
ban của cơ để chúng em có thể hồn thiện đề tài cảu mình và hồn thành tốt việc
học tập trong nhà trường cũng như công việc sau này.
Chúng em xin chân thành cảm ơn!

Hải phòng, ngày 19 tháng 5 năm 2019

Nhóm sinh viên thực hiện

Đỗ Mạnh Cường

Vũ Văn Cường
Nguyễn Việt Bắc

3


Đề tài : “Thiết kế cung cấp điện cho tòa nhà A5 trường Đại học Hàng Hải Việt
Nam.
Thu thập số liệu ban đầu:
Việc thu thập số liệu ban đầu đóng vai trò quan trọng. Nếu thu thập dữ liệu kỹ
càng, tỉ mỉ thì kết quả của quá trình thiết kế được đảm bảo. Nếu thu thập số liệu
ban đầu không chính xác thì q trình thi cơng phải chỉnh lại nhiều lần.
Số liệu nguồn:
Dung lượng MBA: 400KVA
Cấp điện áp :22/0,4 KV
Khoảng cách từ MBA đến toàn nhà : 100m

4


CHƯƠNG 1. XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI ĐIỆN
Đặt vấn đề
Phụ tải tính tốn:
Là loại phụ tải giả thiết lâu ngày khơng đổi về mặt biến đổi nhiệt. Nó làm
nóng dây dẫn lên tới nhiệt độ bằng nhiệt độ lớn nhất do phụ tải thực tế gây ra.
Ptt= knc.Pđm (Lây hê sô knc= 0.8 ; cosφ = 0.9 => tgφ =0.48)
Ptb≤ Ptt≤Pmax
Công suất phản kháng tính tốn:
Qtt=Ptt.tg
Cơng suất biểu kiến:

Stt=√ P2tt +Q2tt

(KVA)

Một cách gần đúng ta có thể lấy: Pđ=Pđm:
Trong đó
Pđi,Pđmi : là công suất đặt và công suất định mức của thiết bị thứ i (KW).
Ptt,Qtt,Stt : là công suất tác dụụ̣ng, phản kháng và tồn phần tính tốn của
nhóm thiết bị (KW), (KVAR), (KVA).
Knc: hệ số nhu cầu
cosφ: hệ số cơng suất tính tốn, tra sổ tay kĩ thuật, từ cosφ tính ra tgφ
n: số thiết bị trong nhóm.
Nếu hệ số cơng suất cosφ của các thiết bị trong nhóm khơng giống nhau thì phải
tính hệ số cơng suất trung bình theo cơng thức sau:

5


Đối với một nhóm thiết bị có cùng knc:

Ưu điểm: Đơn giản, tính tốn thuận tiện
Nhược điểm: Kém chính xác vì hệ số nhu cầu tra ở sổ tay
Số liệu công suất thiết bị của nhà A5
Bảng 1.1: Các thiết bị và công suất của thiết bị

6


1.1Xác định phụ tải tính tốn tầng 1
Bảng 1.2: Số liệu phụ tải của các phòng tầng 1

Tầng1

Phòn
g

Đèn
tuýp

101
102
103
104A
104B
105A
105B
106
107
108
109
109A
WC
Tổng
Tư bang 1.2 ta tinh đươc công suât đinh mưc:
Pdm = 0.022x60 + 0.022x4 + 1.2x19 + 0.05x18 + 0.045x9 + 0.06x2 + 0.035x21 +
0.015x12 = 26.548 Kw


Ptt = Knc.Pdm= 0.8x26.548=21.238 Kw
7

Qtt= Ptt.tgφ
Qtt=21.238 x 0.48= 10.194 (KVAR)
Stt=√P2tt +Q2tt =√21.2382 +10.1942 = 23.558(KVA)
1.2 Xác định phụ tải tính tốn tầng 2
Bảng 1.3: Số liệu phụ tải của các phòng tầng 2
Tầng2

Phòn
g

Đèn
tuýp

201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
WC
Tổng

Tư bang 1.3 ta tinh đươc công suât đinh mưc:
8


Pdm = 0.022x68 + 0.022x4 + 1.2x16 + 0.225x1 + 0.05x15 + 0.045x4 + 0.06x3 +
0.035x 15 + 0.015x13=22.839 Kw
Ptt = Knc.Pdm= 0.8x22.839=18.271 Kw
Qtt= Ptt.tgφ
Qtt=18.271 x 0.48= 8.770 (KVAR)
Stt=√ P2tt +Q2tt =√18.2712+8.7702 =20.267 (KVA)
1.3 Xác định phụ tải tính tốn tầng 3
Bảng 1.4: Số liệu phụ tải của các phòng tầng 3
Tầng 3

Phòng

Đèn
tuýp

301
302
303
304
305
306
307
308
309
310

WC


Tổng
9


Tư bang 1.4 ta tinh đươc công suât đinh mưc:
Pdm = 0.022x92 +0.022x4 + 1.2x14 + 0.225x5 + 0.05x52 + 0.045x2 +0.035x20 +
0.015x9=23.562 Kw
Ptt = Knc.Pdm= 0.8x23.562=18.850 Kw
Qtt= Ptt.tgφ
Qtt=18.850 x 0.48 = 9.048(KVAR)
Stt=√P2tt +Q2tt =√18.8502+9.0482 = 20.909(KVA)
1.4 Xác định phụ tải tính tốn tầng 4
Bảng 1.5: Số liệu phụ tải các phòng tầng 4
Tầng 4

Phòng

401
402
403
404
405
406
407
408
409

10

Tổng
Tư bang 1.5 ta tinh đươc công suât đinh mưc:
Pdm = 0.022x108 + 12x9 +
0.015x9=115.731 Kw
Ptt = Knc.Pdm= 0.8x115.731=92.585 Kw
Qtt= Ptt.tgφ
Qtt=92.585 x 0.48 = 44.440(KVAR)
Stt=√P2tt +Q2tt =√92.5852 +44.4402 =102.698(KVA)
1.5 Xác định phủ tại tính tốn khác
Bảng 1.6: Số liệu phụ tải khác của tịa nhà

L

Hanh

Câ

Tơn
Từ bảng 1.6 ta tinh đươc công suât đinh mưc
Pdm = 32x0.022 + 8x0.015=0.824 Kw
Ptt = Knc.Pdm= 0.8x0.824=0.659 Kw
Qtt= Ptt.tgφ
Qtt=0.659 x 0.48=0.316(KVAR)
Stt=√ P2tt +Q2tt =√0.6592 +0.3162 =0.730 (KVA)


11

1.6 Tổng hợp phụ tải của tòan khu nhà
Bảng 1.7: Số liệu tổng hợp phụ tải của khu nhà
Tâng
Tâng 1
Tâng2
Tâng 3
Tâng 4
Phu tai khac
Tông


12


CHƯƠNG 2. SƠ ĐỒ NGUYÊN LÍ CUNG CẤP ĐIỆN
2.1 Xác định vị trí trạm biến áp của khu nhà

Hình 2.1: Vị trí trạm biến áp
2.2 Sơ đồ nguyên lí cung cấp điện

13


2.3 Lựa chọn dây dẫn từ trạm biến áp về tủ điện tổng của khu nhà
Dây dẫn từ biến áp về đến tủ điện tổng của khu nhà được chọn là cáp ngầm,
được chọn dựa trên điều kiện phát nóng.
Dây dẫn được chọn phải thỏa mãn điều kiện sau:

Trong đó:
- K là hệ số hiệu chỉnh
-

I cp là dòng điện lớn nhất có thể chạy qua

hạn chế mà khơng làm cho nhiệt độ của n

I lvmax dòng điện làm việc lớn nhất chạy qu

Lựa chọn cáp:

Với số sợi cáp là 4, khoảng cách giữa các
trang 656, tài liệu [1], ta chọn được hệ số hiệu chỉnh k=0,8
Ta có :
S
max

I

=
lvmax

Hiệu chỉnh Icp ≥
Icp ≥

242.72

I lvmax

√3 . Udm

k

0.8 = 303,4 (A)

Với I cp ≥303,4 A, nhiệt độ cho phép là 80 ℃, tra bảng 2-49 trang 651, tài liệu [1],
ta chọn được cáp đồng 4 lõi cách điện bằng giấy tẩm dầu, vỏ bằng chì hoặc
nhơm, đặt trong đất, có tiết diện 95 mm2 và I cp=310 A


14


Tính tốn tiết diện thanh dẫn trong tủ phân phối:
Lựa chọn thanh dẫn phải đảm bảo điều kiện phát nóng cho phép:
k1

.k .I
2

cp

≥I

lv max

Trong đó :
-

k 1=0,95 với thanh dẫn đặt nằm ngang

-

k 2: hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường. Với nhiệt độ tiêu chuẩn của

môi trường là 25℃, nhiệt độ lớn nhất cho phép cảu thanh cái là 70℃,
nhiệt độ môi trường xung quanh là +30℃, tra bảng 2-57 trang 655 tài liệu
[1]

ta xác định được hệ số k 2=0,94.

-

I cp là dòng điện làm việc cho phép của thanh dẫn

-

I lvmax là dòng điện làm việc lớn nhất.

- Ta có I lvmax =
Từ đó ta có điều kiện

Tra bảng 2-56 trang 655 tài liệu [1] cho thanh dẫn bằng đồng ta chọn được thanh
dẫn đồng tiết diện 75mm2 (25x3) với dòng điện cho phép là 340A

15


CHƯƠNG 3. TÍNH TỐN VỀ ĐIỆN

3.1 Lựa chọn dây dẫn phía hạ áp
Lựa chọn tiết diện dây dẫn và cáp theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép khi
trên trục đường dây có cùng tiết diện.
Trình tự lựa chọn :
B1: Xét dây trên không hạ áp : x0=0,25 Ω/km

B2: Tính ∆ U' ' = ∑QX =
U

x ∑Q l
0

Udm

i

i

=

x ∑q L
0

i

i

Udm

∆ U' =∆ Ucp−∆ U' '=5 % Uđm −∆ U' '

B3: Tính
B4: Tra bảng từ 2.33, lựa chọn tiết diện dây thỏa mãn Ftiêuchuẩn ≥ Ftt.
Tra tiếp bảng tương ứng với tiết diện vừa lựa chọn tìm r0, x0 sau đó tính lại ∆ U
B5: So sánh ∆ U với ∆ U cp. Nếu ∆ U > ∆Ucp thì phải chọn lại F (tăng F).
3.1.1 Lựa chọn dây dẫn từ tủ điện tổng về tủ điện các tầng

16


Hình 3.1: Sơ đồ dây dẫn từ tủ điện tổng về tủ điện các tầng
Tính tiết diện dây
Chọn: x0 = 0.25 (Ω/Km) và

γ=0.053

- ∆ U = {{x} rsub {0} sum {{Q} rsub {i} {l} rsub {i}}} over {{U} rsub {đm}
¿

0,25 .(72,452.0,003+62,258.0,005+ 53,488.0,005+44,44.0,005)
0.38

¿

0,67 V
-

∆ U '=∆ U

cp−∆U

=5% {U} rsub {đm} -∆U = 19 – 0,67 = 18.33 (V)

- Ftt=

¿ 149,71.0.003+128,472.0,005+111,435.0,005+92,585.0,005

0,38.0,053 .18,33
=

5,73 mm2

Tra bảng 2.36 trang 645 sách, tài liệu [1] tìm được Ftc ≥ Ftt chọn dây lõi đồng có
thiết diện 10 (mm2) có r0=2 (Ω/Km) và x0 = 0,07(Ω/Km)
17


Tính lại ∆ U với r0=2 (Ω/Km) và x0 = 0,07(Ω/Km):

∆U=

Vậy chọn dây có thiết diện dây cáp đồng từ tủ điện tổng đến tủ điện các tầng là
10

(mm2)
3.1.2

Lựa chọn dây dẫn tầng 1

Bảng 3.1: Cơng suất tính tốn của các phòng tầng 1

STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12

Ta chia tầng 1 thành 2 nửa sơ đồ ngun lí như hình dưới:

18


Hình 3.2: Sơ đồ phụ tải của tầng 1
Nhánh từ P.106 đến P.101
Chọn: x0 = 0.25 (Ω/Km) và

γ=0.053

Tính ∆ U = {{x} rsub {0} sum {{Q} rsub {i} {l} rsub {i}}} over {{U} rsub {đm} =
=

0.71 (V)

∆ U '=∆U

cp−∆U

=5% {U} rsub {đm} -∆U = 19 – 0,71 = 18,29 (V)

Ftt=

Ta chọn dây có Ftc ≥ Ftt
Tra bảng 2-36 sách cung cấp điện trang 645
19