thiết kế cung cấp điện cho chung cư cao tầng pps

HƯỚNG DẪN LÀM ĐỒ ÁN MÔN HỌC
ĐỀ 3: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO CHUNG CƯ CAO TẦNG
CHƯƠNG 1. TÍNH TOÁN PHỤ TẢI ĐIỆN
1.1. Phụ tải sinh hoạt
• Phụ tải sinh hoạt từng tầng
∑
=
⋅⋅⋅=
3
1i
hiiođtTiccshTi
knpkkP
p
0
– công suất tiêu thụ của mỗi căn hộ ứng với chu kỳ tính toán
k
cc
– hệ số tính đến phụ tải dịch vụ và chiếu sáng chung ( k
cc
= 1,05)
k
đtTi
– hệ số đồng thời theo số căn hộ của tầng thứ i (nếu n <5, thì lấy k
dt
với
số hộ là 5).
n
i
– số căn hộ có diện tích F
i
.

F
tc
– diện tích căn hộ tiêu chuẩn.
k
hi
– hệ số hiệu chỉnh công suất đối với căn hộ loại i.
( )
01,01 ⋅−+=
tcihi
FFk
Theo bảng tra 10.pl [1], thành phố rất lớn có F
tc
= 70 mm
2
, p
0
= 1,83 kW/hộ.
Phụ tải dự báo gia tăng theo hàm tuyến tính với suất tăng trưởng trung bình
hàng năm là α = 4,5 %.
( )
[ ]
[ ]
kW/ho 407,27.045,01.83,11
0007
=+=−+= ttpp
α
Vậy
∑
=
⋅⋅=

3
1
.407,205,1
i
hiiđtTishTi
knkP
• Phụ tải sinh hoạt toàn chung cư, tương tự như trên ta có
∑
=
⋅⋅=
m
i
hiiđtcshc
knkP
1
.407,205,1
Với m là tổng số nhóm căn hộ của toàn nhà (m = N . n)
N là số tầng tòa nhà, n
i
và k
i
vẫn là số liệu tính cho từng tầng như trên.
1.2. Phụ tải động lực
1
Ghi chú: cách tính hệ số đồng thời theo số hộ gia đình, nội suy theo bảng 1.pl.
Nếu tầng có 8 hộ > n = 8. Theo bảng 1.pl n=8 nằm giữa n1=5 (k
đt1
= 0,55) và n2=10 (k
đt2
=

0,47) thì khi đó k
đt
ứng với n = 8 tính như sau:
502,0
105
47,055,0
)58(55,0
21
)1(
21
1
=
−
−
−+=
−
−
−+=
nn
kk
nnkk
đtđt
đtđt
1.2.1. Thang máy
∑
=
=
n
i
tminctmtm

PkP
1
Trong đó k
nctm
= hệ số nhu cầu của nhóm động cơ thang máy (tra bảng 2.pl);
itmintmi
PP
ε
.
=
- công suất qui đổi sang chế độ dài hạn của đc thứ i;
tmin
P
.
- công suất định mức của thang máy thứ i (ghi trên nhãn máy);
6,0=
i
ε
- hệ số đóng điện của động cơ thang máy thứ i;
n – số thang máy trong công trình.
1.2.2. Bơm vệ sinh kỹ thuật
∑
=
=
m
i
vsiđmncvsktvskt
PkP
1
.

Trong đó k
ncvskt
= hệ số nhu cầu của nhóm động cơ vệ sinh kỹ thuật (tra bảng
33, nếu không có nội suy giống k
đt
trong phần 1.1)
đmvsi
P
- công suất định mức của động cơ vskt thứ i
m – số bơm trong công trình ( =Bơm cấp nước sinh hoạt + bơm
thoát nước + bơm cứu hỏa).
1.2.3. Tổng hợp nhóm động lực
( )
vskttmđlncđl
PPkP +=
.
Trong đó k
ncđl
= hệ số nhu cầu của nhóm động lực ( = 0,9).
1.3. Phụ tải chiếu sáng
• Chiếu sáng trong nhà: đã được tính vào phụ tải sinh hoạt chung (hệ số k
cc
=
1,05)
• Chiếu sáng ngoài nhà
Xác định theo suất chiếu sáng p
0cs
= 0,03 W/m, tổng chiều dài mạch chiếu sáng
L
cs

=5.H.N (m) (H – chiều cao tầng, N – số tầng).
Như vậy phụ tải chiếu sáng là P
csN
= p
0cs
.L
cs
= 0,15.H.N [W]
• Chiếu sáng và ổ cắm tầng hầm: tính sơ bộ 30 W/m
2

, P
H
= 30.A
H
, A là diện tích
sàn.
Công suất chiếu sáng P
cs
= P
csN
+ P
H
1.4. Tổng hợp phụ tải
Tổng hợp theo phương pháp số gia: ghép nhóm từng cặp từ nhỏ nhất tới lớn dần
giữa P
sh
, P
cs
, P

đl
rồi tính ra P
ttcc
.
Hệ số công suất trung bình toàn nhà:
shcsđl
shshcscsđlđl
i
ii
tb
PPP
PPP
P
P
++
++
=
∑
∑
=
ϕϕϕϕ
ϕ
coscoscoscos.
cos
2
vskttm
vskttm
vskttm
vsktvskttmtm
i

ii
đl
PP
PP
PP
PP
P
P
+
+
=
+
+
=
∑
∑
=
8,0.65,0.coscoscos.
cos
ϕϕϕ
ϕ
Chiếu sáng trong tòa nhà chung cư sử dụng các đèn đã có bù cosφ
cs
=0,85; hệ số
công suất của nhóm phụ tải sinh hoạt cosφ
sh
= 0,96.
Xét thêm tổn thất trong mạng điện (10%), ta sẽ có số liệu tính toán phụ tải toàn
nhà cho cả chu kỳ thiết kế 7 năm là:
ttccttcc

PP .1,1=
Σ
tb
ttpx
ttcc
P
S
ϕ
cos
Σ
Σ
=
;
22
ΣΣΣ
−=
ttccttccttcc
PSQ


CHƯƠNG 2. Xác định sơ đồ cấp điện
2.1. Vị trí đặt trạm biến áp
Vị trí đặt trạm biến áp phải gần tâm phụ tải, thuận tiện cho hướng nguồn tới, cho
việc lắp đặt các tuyến dây, vận hành, sửa chữa máy biến áp, an toàn và kinh tế.
Đối với tòa nhà chung cư được xây dựng trong một thành phố lớn, vấn đề mỹ
quan của khu nhà cần được quan tâm. Trạm biến áp sẽ được đặt trong tầm hầm của tòa
nhà, sử dụng các máy biến áp khô để đảm bảo an toàn và thuận tiện trong quá trình vận
hành.
Chọn cáp từ nguồn tới trạm biến áp (tính theo phương pháp I
cp

)

21
max.
.kk
I
I
lv
cp
≥
Trong đó:
I
lvmax
– là dòng điện cực đại lâu dài chạy trong dây dẫn, A;
I
cp
– là dòng điện cho phép của dây dẫn tiêu chuẩn, A;
k
1
– là hệ số tính đến môi trường đặt dây;
k
2
– là hệ số xét tới điều kiện ảnh hưởng của các dây dẫn đặt gần nhau;
Lấy k
1
= 1, k
2
= 1.
22.3.3
max.

tt
đm
tt
lv
S
U
S
I ==
,
Chọn loại cáp 24kV – Cu/XLPE/PVC/DSTA/PVC – 3x mm
2

có I
cp
= A.
2.2. Chọn công suất và số lượng máy biến áp
Trạm biến áp được cấp từ nguồn cách khu nhà L m, sử dụng một mạch cáp trung
thế. Vì phụ tải tòa nhà chung cư cao tầng thuộc hộ loại II và III nên các phương án sử
dụng máy biến áp như sau (có thể có phương án khác theo người thiết kế), đảm bảo khi
chọn cấu hình và công suất của MBA thì trong suốt chu kỳ thiết kế, không phải tiến hành
3
thay thế hay nâng cấp trạm biến áp (tức là MBA và các phần tử trong trạm được chọn
theo công suất toàn phần ở năm thứ 7 của chu kỳ thiết kế):
+ Phương án 1: 2 MBA, công suất một máy được chọn theo công thức:









≥
≥
2
4,1
tt
Bn
sc
Bn
S
S
S
S

+ Phương án 2: 1 MBA và 1 máy phát dự phòng (cấp điện cho phụ tải ưu
tiên là bơm, thang máy và chiếu sáng sự cố trong nhà).



≥
≥
ttBn
scMPĐ
SS
SS
(S
sc
bao gồm thang máy, bơm nước, chiếu sáng và thoát hiểm)
+ Phương án 3: 1 MBA

ttBn
SS ≥
Vì chu kỳ thiết kế là 7 năm, để so sánh các phương án, chi phí qui dẫn của
từng phương án phải được qui đổi về năm đầu tiên t
0
.
2.2.1. Phương án 1
Vốn đầu tư của phương án 1:
( )
111
6,1
đmBB
SnmVV +==
Chi phí thường xuyên hàng năm của phương án 1:
thttBt
YcAC +∆=
∆
.
11
- Trong đó, tổn thất công xuất trong MBA ở năm thứ t của chu kì thiết kế:
8760 2
2
01
2
1
1
1
P
S
SP

A
đmB
tN
tB
∆+






∆
=∆
τ
- Thiệt hại do mất điện khi sự cố ở năm thứ t, chính là phụ tải sinh hoạt:
[ ]
th
n
i
iisht
gkntpkY ⋅⋅






⋅+⋅=
∑
=

f
1
0
t1
α
Vì việc đầu tư được thực hiện ở năm đầu tiên, nên các phương án được so sánh
dựa trên giá trị qui đổi về hiện tại của chi phí thường xuyên hàng năm:
∑
=
=
7
0
.
t
t
t
CPVC
β
i+
=
1
1
β
(Tính toán và lập bảng tương tự như bảng 3.7 (trang 427 sách BTCCĐ))
2.2.2. Phương án 2
Tính toán tương tự như phương án 1 với:
Vốn đầu tư
)10(.95,1 1,1
6
222

đSSnmVVV
MFđmBMFB
++=+=
Chi phí thường xuyên hàng năm của phương án 2:
( )
thtMFttBt
YcAAC +∆+∆=
∆
.
22
- Trong đó, tổn thất công xuất trong MBA ở năm thứ t của chu kì thiết kế:
4
8760.
02
2
2
22
P
S
S
PA
đmB
t
NtB
∆+







∆=∆
τ
(bỏ qua tổn thất trong Máy phát điện và coi MPĐ như một phần tử của trạm biến
áp)
2.2.3. Phương án 3
Tính toán tương tự như phương án 1 với:
Vốn đầu tư
333
.
đmBB
SnmVV +==
Chi phí thường xuyên hàng năm của phương án 3:
thttBt
YcAC +∆=
∆
.
33
- Trong đó, tổn thất công xuất trong MBA ở năm thứ t của chu kì thiết kế:
8760.
03
2
3
33
P
S
S
PA
đmB
t

NtB
∆+






∆=∆
τ
- Thiệt hại do mất điện khi sự cố ở năm thứ t:
thtttccsht
gPY ⋅⋅=
f.
t
P
ttcc.t
– công suất tính toán toàn chung cư năm thứ t (kWh)
So sánh các phương án để lựa chọn phương án có PVC
min
.
2.2.4. Chọn cáp từ MBA sang tủ hạ thế tổng

21
max.
.kk
I
I
lv
cp

≥
Trong đó:
I
lvmax
– là dòng điện cực đại lâu dài chạy trong dây dẫn, A;
I
cp
– là dòng điện cho phép của dây dẫn tiêu chuẩn, A;
k
1
– là hệ số tính đến môi trường đặt dây;
k
2
– là hệ số xét tới điều kiện ảnh hưởng của các dây dẫn đặt gần nhau;

4,0.3.3
max.
tt
đm
tt
lv
S
U
S
I ==
,
Chọn loại cáp 0,6/1kV – Cu/XLPE/PVC – 4x mm
2

có I

cp
= A.
2.3. Lựa chọn phương án đi dây mạng điện tòa nhà
Các phương án đi dây chỉ tính toán cấp cho phụ tải sinh hoạt tại các tầng làm căn
cứ so sánh. Cấp điện cho các phụ tải ưu tiên bao gồm: thang máy, bơm và chiếu sáng sự
cố và thoát hiểm là giống nhau ở mọi phương án nên không tính trong bước này. Có thể
vạch ra nhiều phương án như:
- Phương án 1: thiết kế hai đường cáp trục, 1 đường cấp cho các tầng lẻ và một
đường cấp cho các tầng chẵn.
- Phương án 2: hai đường trục, 1 đường cấp cho nửa trên tòa nhà và 1 đường cấp
cho nửa dưới tòa nhà.
5
- Phương án 3: Mỗi tầng được cấp từ một đường riêng.
- Phương án 4: Một nhóm các tầng được cấp từ một đường riêng.
2.3.1. Cơ sở lý thuyết chọn dây dẫn
Chọn dây dẫn cho đường trục chính theo phương pháp tổn thất điện áp cho phép.
Tổn thất điện áp cho phép toàn mạng, từ đầu cực hạ thế MBA đến đầu hộ gia đình là
4,5%, được phân bố như sau: Từ MBA đến tủ hạ thế tổng là 1%, từ tủ hạ thế tổng tới tủ
tầng cuối nhánh là 2,25%, từ tủ tầng cuối cùng đến hộ gia đình xa nhất là 1,25% .
Đối với phụ tải phân bố đều,
Tổn thất điện áp và tổn thất công suất được tính như sau:
đm
U
XQRP
U
⋅+⋅
=∆ .
2
1
và

R
U
QP
P
đm
2
22
.
3
1 +
=∆
Trong đó P, Q là tổng công suất của đoạn đường dây.
a) Khi đường trục cùng một tiết diện
Ứng với trường hợp các mạch cấp điện cho các tầng ta có:












++













+=
⋅+⋅
+
⋅+⋅
=∆
∑∑∑∑
2
.
2
.

.
2
1

,
01
0
,
01
0

,
0
,
0
010010
ji
ij
đm
ji
ij
đmđm
ji
ij
ji
ij
đm
l
l
U
xQ
l
l
U
rP
U
lxQlrP
U
lxQlrP
U
P, Q là tổng công suất của các tầng được cấp điện trong mạch.

∑
=
=
2/
1
N
i
shTi
PP
và
∑∑
==
==
2/
1
2/
1
N
i
shTish
N
i
shTi
PtgQQ
ϕ
với
3,096,0cos =→=
shsh
tg
ϕϕ

Bước 1: Cho trước 1 trị số của x
0
= 0,33 ÷ 0,4 Ω/km
6
Tầng thứ
1
P
shT
, Q
shT
Tầng thứ
2
P
shT
, Q
shT
Tầng thứ
n
P
shT
, Q
shT
Tầng thứ
n-1
P
shT
, Q
shT
L
01

l
12
1
0 2
l
n-1.n
n-1 n












+=∆
∑
2
.
,
01
0
ji
ij
đm
x

l
l
U
xQ
U
Trong đó l
ij
là khoảng cách giữa các điểm tải trên đường dây trục (tính từ tầng đầu
tiên được cấp điện từ mạch); l
01
là khoảng cách từ vị trí đặt tủ hạ thế (tầng hầm) đến điểm
tải đầu tiên trên đường trục (tính từ tầng đầu tiên được cấp điện từ mạch đó).
Bước 2: Tính












+=













+=∆−∆=∆
∑∑
2.
.
2
.
,
01
,
01
0
ji
ij
đm
ji
ij
đm
xcpr
l
l
UF
P

l
l
U
rP
UUU
ρ












+
∆
=⇒
∑
2.
.
,
01
ji
ij
đmr
l

l
UU
P
F
ρ

Trong đó: lấy
đmcp
UU %.25,2=∆
, đối với dây đồng lấy
( )
kmmm /.8,18
2
Ω=
ρ
Bước 3: Chọn dây cụ thể, có r
0
và x
0
sau đó tính tổn thất điện áp cho phép:
cp
ji
ij
đm
ji
ij
đm
U
l
l

U
xQ
l
l
U
rP
U ∆≤












++













+=∆
∑∑
2
.
2
.
,
01
0
,
01
0
b) Khi đường trục khác tiết diện
Để tổn thất công suất và điện năng trong mạng nhỏ nhất, các đoạn đường dây
được chọn có mật độ dòng điện là bằng nhau.
Mật độ dòng điện là
∑
⋅
∆
=
ijij
r
l
U
J
ϕρ
cos
với

ij
l
và
ij
ϕ
cos
là chiều dài đoạn ij (là chiều
cao của tầng) và hệ số công suất của phụ tải trên đoạn ij (từ tầng i đến tầng j).
Tiết diện dây các đoạn được chọn là
J
I
F
ij
ij
=


2.3.2. Tính toán cho phương án 1
1) Cho mạch cấp điện cho các tầng lẻ
- Chọn dây như trong phần 2.3.1;
7
- Tính tổn thất công suất













+
+
=∆
∑
3
.
,
010
2
22
11
ji
ij
đm
l
lr
U
QP
P
- Tính tổn thất điện năng
τ
.
1111
PA ∆=∆
- Vốn đầu tư cho dây
( ) ( )







++=+=
∑
Σ
ji
ij
llFbalFbaV
,
0111

- Tính hàm chi phí qui dẫn
∆
∆+= cAVpZ
111111
2) Cho mạch cấp điện cho các tầng chẵn
Tính toán như trường hợp mạch chẵn, ta tính ra được
∆
∆+= cAVpZ
121212
Cuối cùng ta được chi phí qui dẫn của phương án 1
12111
ZZZ +=
2.3.3. Tính toán cho phương án 2
Làm tương tự như phương án 1
Cuối cùng ta được chi phí qui dẫn của phương án 2

22212
ZZZ +=
2.3.4. Tính toán cho phương án 3
Tính cho mạch xa nhất (tầng cao nhất), chọn dây theo điều kiện tổn thất điện áp
cho phép.
2.3.5. Tính toán cho phương án 4
Giả sử số tầng là 15, có thể bố trí 3 tầng được cấp từ 1 mạch. Mỗi mạch đường
trục có thể chọn cùng tiết diện hoặc khác tiết diện, với cách tính toán giống như 2.3.1.
2.3.6. So sánh giữa các phương án
Lập bảng so sánh
Phương án V, 10
6
đồng C, 10
6
đồng Z, 10
6
đồng Phương án chọn
1
…
Ô Phương án chọn: ghi chữ CHỌN) vào ô tương ứng với phương án có Z
min
2.3.7. Chọn dây cấp cho mạch thang máy
Chọn theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép. Tham khảo trang 420 – sách Bài
tập (tủ thang máy đặt trên tầng cao nhất của tòa nhà > chiều dài cáp tính tương ứng)
2.3.8. Chọn dây cấp cho mạch bơm
Chọn dây theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép.
Tham khảo trang 421 – sách Bài tập
- Bơm cấp nước cho bể bơi đặt trên tầng thượng > chiều dài cáp tính tương
ứng;
- Bơm cấp nước sinh hoạt, thoát nước và cứu hỏa đặt ở tầng hầm, tạm tính là

chiều dài cáp = 20 m.
8
2.3.9. Chọn dây cấp cho mạch chiếu sáng
Tham khảo trang 421-422 – sách Bài tập
CHƯƠNG 3. Tính toán chế độ mạng điện
3.1. Hao tổn điện áp trên đường dây và trong máy biến áp
- Tổn thất điện áp trong máy biến áp:
( )
V
U
XQRP
U
đm
BttBtt
B
.
+
=∆
Trong đó
[ ]
kVA kV, kW, , 10
3
2
2
Ω
⋅∆
=
B
đmN
B

S
UP
R
;
[ ]
kVA kV, %, ,10.
%.
2
Ω=
B
N
B
S
UU
X

nếu có hai máy,
2/,2/
''
BBBB
XXRR ==
.
- Tổn thất điện áp từ MBA về tủ hạ thế tổng;
- Tổn thất điện áp từ tủ hạ thế tổng tới các phụ tải.
Tham khảo sách Bài tập
3.2. Tổn thất công suất và điện năng trong mạng
Tổn thất công suất và điện năng trong mạng tính bằng tổng tổn thất trên các phần
từ gồm: MBA, các đoạn cáp từ MBA tới hộ tiêu thụ
Đối với trạm có n máy biến áp (n = 1,2):
( )

kWhtPn
S
S
n
P
A
B
ttN
B

0
2
∆+






∆
=∆
τ
Với
8760).10.124,0(
4
max
−
+= T
τ
; S (kVA) công suất phụ tải lớn nhất của trạm biến

áp; S
B
(kVA) công suất định mức của máy biến áp.
Tổn thất điện năng trong toàn mạng:
Bcáp
AAA ∆+∆=∆
Σ
Tham khảo tính toán và lập bảng số liệu trang 423-424 sách Bài tập
9
CHƯƠNG 4. Chọn và kiểm tra thiết bị điện

4.1. Tính toán ngắn mạch
Sơ đồ tính toán ngắn mạch
Ghi chú: điểm N1 tại thanh cái hạ áp MBA, N2 tại thanh cái tủ hạ thế tổng, N
3
tại thanh cái tủ tầng.
Tổng trở của các đoạn dây AC và cáp được tính như sau
R
c
= r
o
.L [mΩ, Ω/km, m]
X
c
= x
o
.L[mΩ, Ω/km, m]
0 Điện trở và điện kháng MBA qui về cấp điện áp phía hạ áp U
đm
:

[ ]
kVA kV, kW, , 10
.
6
2
2
Ω
⋅∆
= m
Sn
UP
R
B
đmN
B
;
[ ]
kVA kV, %, ,10.
%.
4
2
Ω= m
S
UU
X
B
đmN
B

Tính ngắn mạch N1:

Tổng trở ngắn mạch tại điểm N1:
2
22
1
2
11 BBk
XRXRZ +=+=
[mΩ]
Dòng điện ngắn mạch ba pha:
[ ]
Ω= mVkA
Z
U
I
k
tb
k
,,
.3
1
)3(
1
Dòng điện xung kích: i
xk1
= 1,8 .
)3(
1
.2
k
I

kA
Tính ngắn mạch N2:
Tổng trở ngắn mạch tại điểm N2:
( ) ( )
2
1
2
1
2
2
2
22 CBcBk
XXRRXRZ +++=+=
[mΩ]
Dòng điện ngắn mạch ba pha:
[ ]
Ω= mVkA
Z
U
I
k
tb
k
,,
.3
2
)3(
2
10
MBA

THT
Tủ tầng
R
C1
X
C1
N
3
R
C2
X
C2
R
B
X
B
N
2
N
1
N
1
N
2
N
3
Dòng điện xung kích: i
xk2
= 1,8 .
)3(

2
.2
k
I
kA
Tính ngắn mạch N3:
Tổng trở ngắn mạch tại điểm N3:
( ) ( )
2
21
2
21
2
3
2
33 ccBccBk
XXXRRRXRZ +++++=+=
[mΩ]
Dòng điện ngắn mạch ba pha:
[ ]
Ω= mVkA
Z
U
I
k
tb
k
,,
.3
3

)3(
3
Dòng điện xung kích: i
xk3
= 1,8 .
)3(
3
.2
k
I
kA
Bảng (ví dụ) - Tính toán ngắn mạch đối với các “điểm” N
2
:
Điểm ngắn
mạch
R
N
[mΩ]
X
N
[mΩ]
I
N
[kA]
i
xkN
[kA]
N1
N2

N3
4.2. Chọn và kiểm tra thiết bị trạm biến áp
- Tham khảo phần Chọn thiết bị phân phối cao áp
4.2.1. Chọn dao cách ly cao áp
4.2.2. Chọn cầu chì cao áp
4.2.3. Chọn chống sét van cao áp
Sách Bài tập – trang 431.
4.3. Chọn và kiểm tra thiết bị của tủ phân phối
Tham khảo phần Chọn thiết bị phân phối hạ áp, sách Bài tập từ trang 431
4.3.1. Chọn dây dẫn sau MBA
4.3.2. Chọn át-tô-mát tổng
4.3.3. Chọn Át-tô-mát nhánh
4.3.4. Chọn thanh cái
4.3.5. Chọn sứ đỡ
4.3.6. Chọn TI
4.4. Kiểm tra chế độ khởi động của các động cơ
Tham khảo phần 6, trang 436 – sách Bài tập
11
CHƯƠNG 5. Thiết kế mạng điện của một căn hộ
Tham khảo nội dung phần 5.3.3. Sơ đồ mạng điện căn hộ và phần 5.4 Tính toán
mạng điện trong nhà , sách Cung cấp điện theo IEC_từ trang 136 [Trần Quang Khánh]
CHƯƠNG 6. Tính toán nối đất trạm biến áp
Nối đất là biện pháp an toàn trong hệ thống cung cấp điện. Đối với trạm biến áp
phân phối hệ thống nối đất có điện trở nối đất R
nd

≤
4Ω.
Để nối đất cho trạm biến áp, ta sử dụng các điện cực nối đất chôn trực tiếp trong
đất, các dây nối đất dùng để nối liền các bộ phận được nối đất với các điện cực nối đất.

Cụ thể ở đây ta dự định nối đất với hệ thống nối đất bao gồm các cọc nối đất làm bằng
thép góc L 60 x 60 x 6mm, dài 2,5m chôn sâu 0,8m. Các cọc chôn cách nhau 5m và được
nối với nhau bằng các thanh thép nối có bề rộng 4cm tạo thành mạch vòng nối đất. Các
thanh nối được chôn sâu 0,8m.
- Xác định điện trở nối đất của một cọc.
Điện trở suất
( )
cm.Ω
ρ
(tra theo loại đất) của đất biến đổi trong phạm vi rộng. Trị
số mùa mưa và mùa khô khác xa nhau nên trong tính toán phải chỉnh theo hệ số mùa.
Loại đất
( )
cm.10
4
Ω
ρ
Loại đất
( )
cm.10
4
Ω
ρ
Cát 7 Đất vườn 0,4
Cát lẫn đất 3 Đất đen 2
Đất sét 0,6
Tra bảng 2- 1 Hướng dẫn thiết kế tốt nghiệp kỹ thuật điện cao áp của tác giả
Nguyễn Minh Chước, với nối đất an toàn và làm việc ta có:
Hệ số mùa của cọc 2÷3m, chôn sâu 0,5÷0,8m: k
muaC

= 1,2÷2,0 (lấy =2,0) .
Hệ số mùa của thanh khi đặt ngang sâu 0,8m: k
muaT
= 1,5÷7 (lấy =3,0).
Điện trở nối đất của 1 cọc:

muac
kR 00298,0
1
ρ
=
Ω
- Xác định sơ bộ số cọc:
Số cọc được xác định theo công thức sau:

dc
tc
R
R
n
.
η
=
Trong đó:
R
tc
: Điện trở nối đất của 1 cọc, Ω.
R
d
: Điện trở nối đất của thiết bị nối đất theo quy định,Ω.

η
c
: Hệ số sử dụng của cọc, tra bảng η
c
= 0,6

- Xác định điện trở của thanh nối
Điện trở của thanh nối được xác định theo công thức:
12







=
tb
l
l
k
R
t
.
.2
lg.
366,0
ρ
Trong đó:
Ρ

max
: Điện trở suất của đất ở độ chôn sâu thanh nằm ngang, Ω/km.
l: Chiều dài mạch vòng tạo bởi các thanh nối, cm.
b: Bề rộng thanh nối, cm. Lấy b = 4cm.
t: Chiều sâu chôn thanh nối, t = 0,8m
Tra bảng tìm được η
t
= 0,45.
Điện trở thực tế của thanh nối đất:

t
t
t
R
R
η
=
'
Ω.
Điện trở của toàn bộ số cọc

4
4
'
'
−
=
t
t
c

R
R
R
Ω.
Số cọc thực tế phải đóng

cc
c
R
R
n
.
1
η
=
Kiểm tra lại: Điện trở của hệ thống nối đất

cttc
tc
ht
RnR
RR
R
ηη

.
1
1
−
=

Ω. < R
yc
= 4Ω ?
Hình vẽ: Sơ đồ mặt bằng và mặt cắt của hệ thống nối đất.
13
Cọc
Thanh nối
TBA
2,5m
0,7m
0,8m
CHƯƠNG 7. Hạch toán công trình
Tham khảo phần 8, trang 438 sách bài tập
TT Thiết bị Qui cách Đơn vị
Số
lượng
Đơn giá,10
3
đ V,10
6
đ
1

CHƯƠNG 8. Phân tích kinh tế tài chính
Tham khảo phần 9, trang 440 sách bài tập
Các bản vẽ
8.1. Sơ đồ nguyên lý mạng điện cung cấp điện cho tòa nhà chung cư;
8.2. Sơ đồ trạm biến áp nguồn: nguyên lý, mặt bằng, mặt cắt, nối đất
8.3. Sơ đồ mạng điện căn hộ
TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]- Trần Quang Khánh, Bài tập cung cấp điện (phần 2)
[2]-Trần Quang Khánh, Giáo trình cung cấp điện theo tiêu chuẩn IEC.
14