Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp điện cho nhà chung cư cao tầng

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp điện cho nhà chung c cao tầng
CHƯƠNG 3
CáC PHƯƠNG PHáP TíNH TOáN CÔNG SUấT PHụ TảI
Tùy theo quy mô của công trình và phụ tải điện phải đợc xác định theo
phụ tải thực tế hoặc còn phải kể đén khả năng phát triển của công trình tơng
lai. Phụ tải điện phụ thuộc vào các yếu tô nh : công suất, số lợng các máy,
chế độ vận hành của chúng, quy trình công nghệ sản xuất. Vì vậy xác định
phụ tải tính toán là một nhiệm vụ khó khăn nhng rất quan trọng. Bởi vì nếu
phụ tải tính toán nhỏ hơn phụ tải thực tế thì sẽ làm giảm tuổi thọ của các
thiết bị điện, có khi dẫn đến cháy nổ rất nguy hiểm. Nếu phụ tải tính toán lớn
hơn phụ tải thực tế thì các thiết bị điện đợc chọn quá lơnso với yêu cầu, do
đó gây lãng phí.
Để tính toán phụ tải ta có một số phơng pháp thông dụng nhất trong thiết
kế hệ thống cung cấp điện :
- Phơng pháp tính theo hệ số yêu cầu
- Phơng pháp tính theo công suất trung bình
- Phơng pháp tính theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm
- Phơng pháp tính theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất
1. Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu :
Công thức tính : P
tt
= k
nc
.

=
n
i 1
P
đi

Q
tt
= tg

.P
tt

S
tt
=
tt
2
tt
2
Q P
+
=

cos
P
tt
Một cách gần đúng có thể lấy : P
đ
= P
đm
Do đó : P
tt
= k
nc
.

=
n
i 1
P
đmi
Trong đó :
- P
đi
, P
đmi
: công suất đặt và công suất định mức của thiết bị thứ i , kW
- P
tt
, Q
tt
, S
tt
: công suất tác dụng, phản kháng và toàn phần của nhóm thiết bị
KW, KVAr, KVA
- n : số thiết bị trong nhóm.
Nếu hệ số công suất cos

của thiết bị điện trong nhóm không giống nhau thì
phải tính hệ số công suất trung bình theo công thức sau :

cos

=
n

nn
PPP
PPP
+++
+++

cos coscos
21
2211

- Hệ số nhu cầu của các máy khác nhau thờng cho trong các sổ tay
Sinh viên : Lê minh phú - Lớp CH9-TBĐ-ĐT 22
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp điện cho nhà chung c cao tầng
- Ưu nhợc điểm của phơng pháp này là :
+ Ưu : đơn giản, tính toán thuận tiện vì thế nó đợc sử dụng rộng rãi.
+ Nhợc : tính toán kém chính xác.
2. Xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên một đơn vị diện
tích sản xuất :
Công thức : P
tt
= F.P
0

Trong đó :
- P
0
: suất phụ tải trên 1m
2
diện tích sản suất ( kW/ m
2

)
- F : diện tích sản xuất ( m
2
)
Giá trị của P
0
có thể tra đợc trong các sổ tay. Giá trị P
0
của từng hộ tiêu thụ
do kinh nghiệm vận hành thống kê mà có.
Phơng pháp này chỉ cho kết qủa gần đúng, vì vậy nó thờng dùng trong giai
đoạn thiêt kế sơ bộ. Nó cũng đợc dùng để tính toán phụ tải các phân xởng có
mật độ máy móc sản xuất phân bố tơng đối đều nh phân xởng gia công cơ
khí, sản xuất ôtô, vòng bi
3. Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn
vị sản phẩm :

P
tt
=
max
0
.
T
wM

Trong đó :
- M : số đơn vị sản phẩm đợc sản xuất ra trong 1 năm
- w
0

: suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm.
- T
max
: thời gian sử dụng công suất lớn nhất
Phơng pháp này dùng để tính toán các thiết bị có đồ thị phụ tải ít biến đổi
nh : quạt gió, bơm nớc, máy nén khí, thiết bị điện phân Khi đó phụ tải tính
toán gần bằng phụ tải trung bình và kết quả tính tơng đối chính xác.
4. Xác định phụ tải tính toán theo hệ số cự đai K
max
và công suất trung
bình P
tt
( còn gọi là phơng pháp số thiết bị hiệu quả n
hq
).

Công thức : P
tt
=K
max
. K
sd
. P
đm
= K
max
.Q
tb

Trong đó :

- P
đm
: công suất định mức, w
- K
max
, K
sd
: hệ số cực đại và hệ số sử dụng
Khi tính toán phụ tải theo phơng pháp này trong một số trờng hợp cụ thể
dùng các công thức gần đúng sau :
a). Trờng hợp n

3 và n
hq

4 , phụ tải tính toán đợc tính theo công thức :
Sinh viên : Lê minh phú - Lớp CH9-TBĐ-ĐT 23
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp điện cho nhà chung c cao tầng
P
tt
=

=
n
i 1
P
đi
Đối với nhóm thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại :
S
tt

=
875,0
S
dm
dm

b). Trờng hợp n > 3 và n
hq
< 4 phụ tải tính toán xác định theo công thức :
P
tt
=

=
n
i 1
k
pti
.P
đmi

Trong đó : k
pt
: hệ số phụ tải của từng máy
Nếu không có liệu chính xác , hệ sô phụ tải có thể lấy gần đúng k
pt
= 0,9 đối
với thiết bị làm việc ở chế độ dài hạn và k
kt
= 0,75 đối với thiết bị làm việc ở

chế độ ngắn hạn lặp lại.
c). Nếu n
hq
> 300 và k
sd
< 0,5 thì hệ số cực đại k
max
đợc lấy ứng với n
hq
=
300. Còn khi n
hq
> 300 và k
sd


0,5 thì :
P
tt
= 1,05. k
sd
. P
đm
d). Đối với các thiết bị điện có đồ thị phụ tải bằng phẳng ( các máy bơm,
quạt khí nén ) phụ tải tính toán có thể lấy bằng phụ tải trung bình :
P
tt
= P
tb
= k

sd
. P
đm
e). Nếu trong mạng có các thiết bị điện một pha thì phải cố gắng phân bố
đều các thiết bị đó trên cả 3 pha của mạng.

CHƯƠNG 4
ChọN PHƯƠNG áN CấP ĐIệN
1.4/ Khái quát chung về phơng án cấp điện :
Phơng án cấp điện bao gồm những vấn đề sau : cấp điện áp, nguồn điện,
sơ đồ nối dây, phơng thức vận hành đó là những vấn đề rất quan trọng. Bởi
vì xác định đúng đắn và hợp lý các vấn đề đó sẽ ảnh hởng trực tiếp tới việc
vận hành, khai thác, phát huy hiệu quả của hệ thống cung cấp điện. Sai lầm
phạm phải trong khi xác định phơng án sẽ gây hậu quả lâu dài về sau nhiều
khi phải trả giá rất đắt để sửa chữa những sai lầm đó.
Một phơng án cấp điện đợc coi là hợp lý phải thoả mãn những điều kiện
sau :
- Đảm bảo chất lợng điện, tức đảm bảo tần số, điện áp trong phạm vi cho
phép.
- Thuận tiện trong vận hành, sửa chữa
- Có chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật hợp lý.
2.4/ Giới thiệu về khu vực đợc cấp điện :
Khu vực đợc cấp diện là khu nhà ở cao 17 tầng cha kể tầng hầm. Nhu
cầu chủ yếu là cung cấp điện là phục vụ cho sinh hoạt, dịch vụ.
Sinh viên : Lê minh phú - Lớp CH9-TBĐ-ĐT 24
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp điện cho nhà chung c cao tầng
3.4/ Lựa chọn phơng thức và kỹ thuật cung cấp điện :
a). Nguồn điện :
Nguồn điện cung cấp cho khu vực này đợc lấy từ trạm trung gian
110/220KV

b). Các giải pháp kỹ thuật :
Dự kiến đờng dây 22KV về trạm biến áp khu vực dùng đờng dây trên
không, lộ đơn. Đờng dây hạ áp ta dùng dây cáp và để đảm bảo mỹ quan phù
hợp với xu hớng hiện đại, đờng dây hạ áp ta dùng dây cáp và đợc đi ngầm.
Đờng dây sẽ đi dọc hè phố và đờng giao thông để dễ thi công, vận hành.
4.4/ Tính công suất tính toán khu nhà và chọn dung lợng trạm biến áp :
Dựa vào bảng vẽ mặt bằng và qua khảo sát thực tế số hộ của khu chung c
ta thấy : các thiết bị trong khu dân c để phục vụ cho sinh hoạt, học tập và giải
trí nh sau : bình nóng lạnh, máy giặt, bàn là, máy casset, máy vi tính, điều
hoà nhiệt độ
Trong khu nhà 17 tầng không kể tầng hầm, hộ đợc bố trí từ tầng 2 trở lên,
tầng 1 và tầng hầm đợc dùng làm nơi để xe, phòng kỹ thuật, khu dịch vụ,
phòng bảo vệ, trạm bơm nớc, hệ thớng thang máy, máy phát điện dự phòng,
hệ thống báo cháy
Trong mỗi tầng gồm 8 căn hộ, đợc chia làm 2 loại :
* Căn hộ (1, 4, 5, 8 ) gọi là căn hộ A có diện tích 90m
2
bao gồm : một phòng
khách, 2 phòng ngủ, 2 phòng tắm và toalet, một phòng ăn và bếp.
* Căn hộ (2, 3, 6, 7 ) gọi là căn hộ B có diện tích 120m
2
bao gồm : một
phòng khách, 3 phòng ngủ, 2 phòng tắm và toalet, một phòng ăn và bếp.
I/ Tính công suất tính toán của khu nhà :
1/ Bảng thống kê số thiết bị điện của căn hộ (1, 4, 5, 8 ) ( căn hộ A ) :

Sinh viên : Lê minh phú - Lớp CH9-TBĐ-ĐT 25
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp điện cho nhà chung c cao tầng
STT Tên thiết bị
S lng x Công sut

Tổng công suất(kW)
1 Bình nóng lạnh 1x2,50 2,50
2 Máy giặt 1x0,42 0,42
3 Máy điều hòa 3x1,39 4,17
4 Đèn huỳnh quang 40w 5x0,04 0,20
5 Đèn tranh 10w 2x0,01 0,02
6 Đèn lốp trần 80w 2x0,08 0,16
7 Đèn soi gơng 40w 2x0,04 0,08
8 Đèn trang trí 60w 3x0,06 0,18
9 Đèn chùm 200w 2x0,20 0,40
10 Đèn huỳnh quang tròn 30w 2x0,03 0,06
11 Quạt thông gió 30w 2x0,03 0,06
12 Quạt trần 80w 2x0,08 0,16
13 Nồi cơm điện 1x0,63 0,63
14 Quạt cây 2x0,07 0,14
15 Tủ lạnh 2x0,63 1,26
16 Dàn máy vi tính 2x0,15 0,30
17 Dàn máy casset 1x0,20 0,20
18 Tivi 3x0,15 0,45
19 Bàn là 1x0,65 0,65
20 Bình đun nớc nóng 1x0,60 0,60
Tổng công suất : P
đA
= 11,65 kW
Sinh viên : Lê minh phú - Lớp CH9-TBĐ-ĐT 26
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp điện cho nhà chung c cao tầng
2. Bảng thống kê số thiết bị điện của căn hộ (2, 3, 6, 7 ) ( căn hộ B ) :
STT Tên thiết bị
S lng x Công sut
Tổng công suất(kW)

1 Bình nóng lạnh 1x2,50 2,50
2 Máy giặt 1x0,42 0,42
3 Máy điều hòa 3x1,39 4,17
4 Đèn huỳnh quang 40w 5x0,04 0,20
5 Đèn tranh 10w 2x0,01 0,02
6 Đèn lốp trần 80w 2x0,08 0,16
7 Đèn soi gơng 40w 2x0,04 0,08
8 Đèn trang trí 60w 3x0,06 0,18
9 Đèn chùm 200w 2x0,20 0,40
10 Đèn huỳnh quang tròn 30w 3x0,03 0,09
11 Quạt thông gió 30w 2x0,03 0,06
12 Quạt trần 80w 3x0,08 0,24
13 Nồi cơm điện 1x0,63 0,63
14 Quạt cây 2x0,07 0,14
15 Tủ lạnh 2x0,15 0,30
16 Dàn máy vi tính 2x0,20 0,40
17 Dàn máy casset 2x0,20 0,40
18 Tivi 3x0,15 0,45
19 Bàn là 1x0,65 0,65
20 Bình đun nớc nóng 1x0,60 0,60
Tổng công suất : P
đB
= 13,25 ( kW )
Từ bảng thống kê công suất của một căn hộ trong khu chung c, ta xác định
công suất tính toán của căn hộ nh sau :
Có các thông số : cos

= 0,85
Hệ số đồng thời : k
đt

= 0,60
* công suất tính toán của căn hộ (1, 4, 5, 8 ) trong khu trung c là :
P
hA
= k
đt
. P
đA
= 0,6.11,65 = 6,99 ( kW )
* công suất tính toán của căn hộ (2, 3, 6, 7 ) trong khu trung c là :

P
hB
= k
đt
. P
đB
= 0,6.13,25 = 7,95 ( kW )
3. Bảng thống kê số thiết bị điện của tầng hầm khu chung c :
Sinh viên : Lê minh phú - Lớp CH9-TBĐ-ĐT 27
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp điện cho nhà chung c cao tầng
STT Tên thiết bị
S lng x Csuất
Tổng công suất(kW)
1 Đèn huỳnh quang 40w 4x0,04 0,16
2 Bộ đèn huỳnh quang 3x40 38x0,12 4,56
3 Quạt trần 80w 1x0,08 0,08
4 Hệ thống bơm nớc sinh hoạt 2x15 30
5 Hệ thống bơm nớc chữa cháy 1x15 15
Tổng công suất : P

đC
= 49,8 ( kW )
Công suất tính toán thiết bị điện tầng hầm có tính thêm hệ số dự phòng 1,5
lần :
P
ttTH
= k
đt
.k
đp
.P
đC
= 0,6.1,5.4,98 = 44,82 ( kW )
STT Tên thiết bị
S lng x Csuất
Tổng công suất(kW)
1 Đèn huỳnh quang 40w 19x0,04 0,76
2 Bộ đèn huỳnh quang 3x40 39x0,12 4,68
3 Đèn Compac 18w 28x0,018 0,50
4 Quạt trần 80w 5x0,08 0,40
5 Quạt thông gió 30w 3x0,03 0,09
6 Hệ thống thang máy 9,5kW 2x9,50 19,0
7 Hệ thống thang máy 9,5kW 1x9,50 9,50
Tổng công suất : P
đD
= 47,43 ( kW )
4. Bảng thống kê số thiết bị điện của tầng 1 khu chung c :
Công suất tính toán thiết bị điện tầng 1 có tính thêm hệ số dự phòng 1,5 lần :
Sinh viên : Lê minh phú - Lớp CH9-TBĐ-ĐT 28
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp điện cho nhà chung c cao tầng

P
ttT1
= k
đt
.k
đp
.P
đD
= 0,6.1,5.47,43 = 42,678 ( kW )
Trong đó : k
đt
= 0,60 : hệ số đồng thời
k
đp
= 1,5 : hệ số dự phòng
5. Bảng thống kê số thiết bị chiếu sáng cầu thang, hành lang và các
phòng kỹ thuật của 16 tầng :
Công suất tính toán thiết bị chiếu sáng cầu thang, hành lang và các phòng kỹ
thuật của 16 tầng :
P
ttCS
= k
đt
.k
đp
.t.P
đE
= 0,6.1,5.16.0,72 = 2,688 ( kW )
Với : t = 16 : số tầng của khu chung c

k
đt
= 0,60 : hệ số đồng thời
STT Tên thiết bị
S lng x Csuất
Tổng công suất(kW)
1 Đèn huỳnh quang 40w 4x0,04 0,16
2 Đèn Compac 18w 7x0,0018 0,12
Tổng công suất : P
đE
= 0,28 ( kW )
* công suất tính toán của cả 128 căn hộ là :

P

ch

= P
1,4,5,8
+P
2,3,6,7
= P
hA
.64

+P
hB
.64
= 6,99.64 + 7,95.64 = 956,16 ( kW )
* công suất tính toán của toàn khu nhà là :

P
ttkn
= P

ch

+ P
ttT1
+P
ttTH
+P
ttCS

= 956,16 + 42,687 + 44,82 + 2,688 = 1046,35 ( kW )
* công suất phản kháng của toàn khu nhà là :

Q
ttkn
= tg

.P
ttkn

= 1046,35.0,62 = 648,74 ( KVAr )

Với cos

= 0,85 tg

= 0,62
* công suất biểu kiến của toàn khu nhà là :

Sinh viên : Lê minh phú - Lớp CH9-TBĐ-ĐT 29
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp điện cho nhà chung c cao tầng
S
ttkn
=
22
ttknttkn
QP
+
=
22
74,64835,1046 +
= 1231,14 ( KVA )
II/. Chọn vị trí, dung lợng trạm biến áp khu chung c :
Vị trí trạm biến áp phải thoả mãn các yêu cầu sau :
- An toàn
- Gần phụ tải, thuận tiện cho nguồn cung cấp điện đa đến
- Thao tác vận hành, quản lý dễ dàng.
- Tiết kiệm vốn đầu t và chi phí vận hành hàng năm thấp.
Số lợng và công suất máy biến áp đợc thực hiện theo tiêu chuẩn kinh tế kỹ
thuật :
- Đảm bảo liên tục an toàn cung cấp điện
- Vốn đầu t bé nhất, số lợng biến áp đặt trong trạm biến áp phải ít nhất. Bên
cạnh đó cần xem xét thêm về giá trị đầu t cho 1 KVA trong điều kiện kỹ
thuật tơng đơng. Việc giảm số lợng máy biến áp trong trạm biến áp là đơn
giản hoá sơ đồ điện, tiết kiệm thiết bị đóng cắt, dụng cụ đo lờng và thiết bị
bảo vệ Rơle, đồng thời từ đó nâng cao độ tin cậy cung cấp điện.

Công suất của máy biến áp đợc chọn theo điều kiện sau :
- Với trạm 1 máy biến áp : S
đmB

S
tt
- Với trạm có n máy biến áp : n.S
đmB

S
tt
Trong đó :
S
đmB
: công suất máy biến áp đã hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi
trờng (KVA)
S
tt
: công suất tính toán mà trạm cần truyền (KVA)
1/ Chọn loại máy biến áp :
Để đảm bảo vấn đề an toàn và cung cấp điện liên tuc, ta chọn hai máy
biến áp có công suất mỗi máy là 750 KVA. Trạm biến áp có 2 máy biến
áp. Bình thờng thiết bị liên lạc giữa 2 máy mở, 2 máy làm việc độc lập :
- máy biến áp 1 cung cấp điện cho cụm dân c 1 : gồm các căn hộ từ tầng
10 đến tầng 17
- máy biến áp 2 cung cấp điện cho cụm dân c 2 : gồm các căn hộ từ tầng
2 đến tầng 9 và các dịch vụ chung c nh : trạm bơm, chiếu sáng tầng hầm,
không gian để xe, cấp điện thang máy, chiếu sáng sảnh, hành lang, cầu
thang
Trong trờng hợp một trong hai máy gặp sự cố, máy còn lại sẽ làm việc

quá tải trong 1 thời gian để khắc phục sự cố. Khi có sự cố một máy biến
áp, máy còn lại có khả năng quá tải 40% trong thời gian 5 ngày, 5 đêm,
mỗi ngày không quá 6h.
Ngoài ra, khu nhà còn bố trí thêm 1 máy phát điện dự phòng công
suất 100KW. Máy phát điện sẽ hoạt động khi mất điện lới. Bộ tự chuyển
mạch ATS sẽ tự đóng điện cho chiếu sáng chung, trạm bơm và thang máy.
Theo ( TL- 1), máy biến áp trạm 2 máy đợc chọn theo 2 công thức
(2.35) và (2.36)

Sinh viên : Lê minh phú - Lớp CH9-TBĐ-ĐT 30
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp điện cho nhà chung c cao tầng
S
đmB


2
1
S
tt
(2.35)
S
đmB



4,1
1
S
tt
(2.36)

Với S
đmB
: công suất phải cấp khi có sự cố 1 máy biến áp
Theo (2.35) ta có :
S
đmB


2
1
S
tt
=
2
14,1231
= 615,57 (KVA)
Vậy ta chọn 2 máy biến áp có dung lợng 2x750 KVA - 22/ 0,4 KV của
VN do công ty thiết bị điện Đông Anh sản xuất. Do công suất của máy
không phải hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trờng.
Kiểm tra sự cố của 2 máy biến áp khi mất 1 máy, máy còn lại phải
chịu quá tải 1,4 lần :
Theo (2.36) (TL 1) : S
đmB



4,1
1
S
sc

Ta có : 1,4.S
đmB

S
sc
Mà : 1,4.750 = 1050 KVA
Vậy khi sự cố cần cấp là :
14,1231
100.1050
= 85,28%
Ta chỉ cần cắt 14,72% phụ tải không quan trọng là hợp lý. Các thông số
kỹ thuật đợc cho trong bảng sau :
Công
suất
định
mức
(KVA)
Điện áp
( kV )
Tổn hao
( W )
Dòng
điện
không
tải
định
mức
( i
o
)

Điện
áp
ngắn
mạch
(u
n
)
Kích thớc
( mm ) Trọng
lợng
( kg )
Cao Thấp Không
tải
Có
Tải
Dài Rộng Cao
750 22 0,4 1220 6680 1,4 4,5 1830 1080 2060 3360
2/. Chọn vị trí đặt trạm biến áp :
Sinh viên : Lê minh phú - Lớp CH9-TBĐ-ĐT 31
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp điện cho nhà chung c cao tầng
Ta chọn vị trí đặt trạm biến áp cách khu chung c 500m và cách nguồn
chính ( trạm biến áp trung gian 110/ 22 KV ) 2000m.
3/. Chọn sơ đồ nối dây của trạm phải thoả mãn các yêu cầu sau :
- Đảm bảo liên tục cấp điện theo yêu cầu của phụ tải
- Sơ đồ nối dây rõ ràng, thuận tiện trong vận hành và xử lý sự cố
- An toàn lúc vận hành và lúc sửa chữa
- Chú ý đến vấn đề phát triển
- Hợp lý về kinh tế trên cơ sở đảm bảo các yêu cầu về kỹ thuật.
* Ta chọn sơ đồ nối dây cho trạm biến áp khu chung c nh sau :
- Phía cao áp có cầu chì tự rơi, chống sét vang

- Phía hạ áp có Aptomat liên tục giữa 2 máy biến áp
- Tủ hạ áp có Aptomat tổng, các thiết bị đo lờng BI.
Ta có sơ đồ trạm biến áp nh sau : ( hình 4.1 )

Sinh viên : Lê minh phú - Lớp CH9-TBĐ-ĐT 32
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp điện cho nhà chung c cao tầng
Hình 4.1 : Sơ đồ nối dây của trạm biến áp có hai máy biến áp
4/. Chọn tiết diện dây dẫn từ trạm biến áp trung gian 110/ 22 KV về
trạm biến áp chung c :
Dây dẫn đợc lựa chọn theo chỉ tiêu kinh tế và kỹ thuật. Nừu tiết diện dây
dẫn quá nhỏ sẽ dẫn đến nhiệt độ dây dẫn quá cao sẽ làm cho dây dẫn h hỏng,
giảm tuổi thọ dây dẫn. Ngoài ra tiết diện dây dẫn nhỏ thì điện trở dây dẫn
lớn tổn thất công suất, tổn thất điện áp trên dây dẫn lớn.
Có nhiều phơng pháp lựa chọn dây dẫn, cáp trong mạng điện nhỏ :
- Chọn theo mật độ dòng điện kinh tế
- Chọn theo điều kiện phát nóng
Sinh viên : Lê minh phú - Lớp CH9-TBĐ-ĐT 33
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp điện cho nhà chung c cao tầng
- Chọn theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép
Đờng dây từ trạm biến áp trung gian 100/ 22 KV về trạm biến áp khu
chung c ta chọn đờng dây trên không, lộ đơn, dây AC. Vì đờng dây cao áp
22KV cấp cho trạm biến áp chung c ngắn nên tiết diện dây dẫn ta chọn theo
mật độ dòng điện kinh tế.
Tiết diện dây dẫn : theo công thức (2.15) trang 31 ( TL 1)
Q
ttkn



kt

J
I
max
=
kt
tt
I
I
Trong đó :
I
max
= I
tt
: dòng điện làm việc lớn nhất của dây dẫn
I
max
= I
tt
=
dm
dmTBA
U
S
.3
=
22.3
750.2
= 39.6 (A)
Trong đó :
S

đmTBA
: tổng công suất trạm biến áp
U
đm
: điện áp định mức phía cao áp máy biến áp
J
kt
: mật độ dòng điện kinh tế
Ta chọn J
kt
= 1,1 (A/mm
2

) ( vì làm việc dài hạn )
Tiết diện dây dẫn đợc tính nh sau :
F
kt

1,1
36,39
= 35,789 ( mm
2
)
Tra bảng PL V.3 trang 294 ( TL 1 ) ta chọn dây nhôm lõi thép AC - 50
có các thông số kỹ thuật sau :
Tiết diện
định mức
của
dây dẫn
(mm

2
)

Tiết diện tính toán
của dây dẫn ( mm
2
)
Đờng kính tính
toán ( mm )

Điện trở
khi nhiệt
độ
+20
o
C
( / km )
Khối l-
ợng
tính toán
của
dây dẫn
(kg/ km)
Phần nhôm
dẫn điện
của dây dẫn
Lõi thép Dây dẫn Lõi thép
50 48,3 80 9,6 3,2 0,65 196
Sinh viên : Lê minh phú - Lớp CH9-TBĐ-ĐT 34
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp điện cho nhà chung c cao tầng

Tra bảng PL VI .1 trang 309 ( TL 1 ) với dây AC -50 , có dòng điện cho
phép khi dặt ngoài trời là : 220 A
Kiểm tra lại dây dẫn theo điều kiện phát nóng và tổn thất điện áp :

* Với điều kiện phát nóng :

I
cp
I
lvmax
Trong đó :
I
cp
: dòng điện phụ tải cho phép ( A )
I
lvmax
: dòng điện làm việc lớn nhất ( A )
Dây AC 50 đã chọn thì I
cp
= 220 A

và đã tính I
lvmax
= 39,36 A

. Vậy dây
AC 50 đã chọn thoả mãn điều kiện phát nóng.
* Kiểm tra lại dây dẫn theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép :
Tổn thất điện áp trên đờng dây :

U

=
dm
U
XQRP
+
Trong đó :

- P, Q : phụ tải tác dụng và phản kháng của tải
P = 1046,35 ( KW )
Q = 648,74 ( KVAr )
- U
đm
: điện áp định mức của đờng dây ( KV )
U
đm
= 22 (KV )
- R, X : điện trở, điện kháng của đờng dây ( )
Với dây dẫn AC 50 chiều dài 2000m. Theo bảng PL 4.6 trang 366
( TL 2 ) ta có :
r
o
= 0,65 ( / km )
x
o
= 0,392 ( / km )
Điện trở đờng dây :

R = r
o
. = 0,65.2 = 1,3 ( )
Điện kháng của đờng dây :
X = x
o
. = 0,392.2 = 0,784 ( )
Với = 2 km ( chiều dài đờng dây )
Vậy : U =
22
784,0.74,6483,1.35,1046 +
= 84,95 ( V)
Tổn thất điện áp cho phép :

Sinh viên : Lê minh phú - Lớp CH9-TBĐ-ĐT 35
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp điện cho nhà chung c cao tầng
U
cp
= 5% U
đm
.10
3
= 5%.22.10
3
= 1100 ( V )

Vậy tổn thất điện áp trên đờng dây không vợt quá giá trị điện áp tổn thất cho
phép. Do đó dây dẫn đã chọn đạt yêu cầu về tổn thất điện áp.
5/. Tính tổn thất công suất trên đờng dây và trong máy biến áp :
a). Tổn thất công suất trên đờng dây :

* Tổn thất công suất tác dụng trên đờng dây :
P
dd
=
2
2
dm
U
S
.R.10
3
( kW )
Trong đó :

S : công suất của khu chung c ( kW )
U
đm
:điện áp định mức của đờng dây ( kV )
U
đm
= 22 ( kV )

Điện trở đờng dây :
R = 1,3 ( )
Vậy : P
dd
=
2
32

22
10.3,1.14,1231

= 4,071 (kW )
* Tổn thất công suất phản kháng trên đờng dây :
Q
dd
=
2
2
dm
U
S
.X.10
3
( KVAr )
Với X : điện kháng của đờng dây ( )
X = 0,784 ( )
Vậy Q
dd
=
2
32
22
10.784,0.14,1231

= 2,455 ( KVAr )
* Tổn thất công suất toàn phần trên đờng dây :

Q

dd
=
22
dddd
QP
+
=
22
455,2071,4
+
= 4,754 ( KVA )
b). Tổn thất công suất trong máy biến áp khu chung c :
Tổn thất công suất tác dụng của trạm biến áp có 2 máy biến áp đợc tính
theo công thức :

Sinh viên : Lê minh phú - Lớp CH9-TBĐ-ĐT 36
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp điện cho nhà chung c cao tầng
P
B
= 2. P
o
+
2
1
. P
N
.
2

dm
pt
S
S
( kW )

Trong đó :
P
o
: tổn thất không tải của máy biến áp ( kW )
P
o
= 1,22 ( kW )
P
N
: tổn thất có tải của máy biến áp ( kW )
P
N
= 6,68 ( kW )
S
tp
: phụ tải toàn phần ( KVA )
S
tp

= S
tt
= 1231,14 ( KVA )
S
đm
: dung lợng định mức của máy biến áp ( KVA )
S
đm
= 750 ( KVA )
Vậy P
B
= 2.1,22 +
2
1
.6,68.
2
750
14,1231






= 11,44 ( kW )
6/. Tính tổn thất điện năng trên đờng dây và trong máy biến áp :
a). Tổn thất điện năng trên đờng dây :
Theo công thức ( 4 - 3 ) trang 18 ( TL - 2 ) ta có :

A

dd
= . P
dd
( kWh )
Trong đó :
- P
dd
: tổn thất công suất tác dụng trên đờng dây ứng với phụ tải
tính toán ( kW )
P
dd
= 4,071 ( kW )
- : thời gian tổn thất công suất lớn nhất ( h )
Theo công thức ( 2.27 ) trang 19 ( TL - 1 ) ta có :

=
( )
8760.10.124,0
2
4
max

+
T
=

=
( )
8760.10.5000124,0
2

4
+
= 3411 ( h )
Vậy tổn thất điện năng trên đờng dây từ trạm biến áp trung gian về trạm biến
áp khu chung c là :

A
dd
= 4,017.3411 = 13702 ( kWh )
b). Tổn thất điện năng trong máy biến áp :
Sinh viên : Lê minh phú - Lớp CH9-TBĐ-ĐT 37
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp điện cho nhà chung c cao tầng
Trong trạm có 2 máy biến áp cùng làm việc cung cấp điện cho khu
chung c, nên tổn thất điện năng của các máy biến áp đợc tính nh sau :
Theo công thức ( 5.13 ) trang 98 ( TL - 2 ) ta có :

A
dd
= n. t. P
o
+
n
1
. P
N
.
.
2

dm
tt
S
S
( kWh )
Trong đó :
- n : số máy biến áp trong trạm
- P
o
: tổn thất công suất tác dụng không tải ( kW )
P
o
= 1,22 ( kW )
- P
N
: tổn thất công suất tác dụng ngắn mạch ( kW )
P
N
= 6,68 ( kW )
- t : thời gian vạn hành thực tế của máy biến áp ( h )
- : thời gian tổn thất công suất lớn nhất ( h )
= 3311 ( h )
- S
tp

: phụ tải toàn phần ( KVA )
S
tp
= S
tt
= 1231,14 ( KVA )
- S
đm
: dung lợng định mức của máy biến áp ( KVA )
Vậy : A
B
= 2.1,22.8760 +
2
1
.6,68.
2
750
14,1231






.3411 =
A
B
= 52073,14 ( kWh )

CHƯƠNG 5

LựA ChọN - KIểM TRA DÂY DẫN Và THIếT Bị ĐIệN
5.1/ Những điều kiện chung để lựa chọn và kiểm tra thiết bị điện
Các thiết bị điện và các bộ phận dẫn điện khác của hệ thống điện trong
điều kiện vận hành có thể ở 1 trong 3 chế độ cơ bản sau :
- Chế độ làm việc lâu dài ( tức là chế độ bình thờng )
- Chế độ quá tải
- Chế độ chịu dòng ngắn mạch
Trong chế độ làm việc lâu dài, các thiết bị điện và bộ phận dẫn điện khác
lớn hơn so với dòng điện định mức . Nếu không vợt quá giới hạn cho phép
thì các thiết bị điện vẫn làm việc tin cậy.
Trong tình trạng ngắn mạch, các khí cụ điện và các bộ phận dẫn điện vẫn
đảm bảo làm việc tin cậy nếu quá trình lựa chọn chúng có các thông số theo
đúng điều kiện ổn định động và ổn định nhiệt. Tất nhiên khi xảy ra ngắn
mạch, để hạn chế tác hại của nó cần phải nhanh chóng loại trừ tình trạng
ngắn mạch. Tóm lại, việc lựa chọn đúng đắn các thiết bị điện có ý nghĩa
quan trong là đảm bảo cho hệ thống cung cấp điện vận hành an toàn và kinh
tế.
Sinh viên : Lê minh phú - Lớp CH9-TBĐ-ĐT 38
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp điện cho nhà chung c cao tầng
I/. Chọn các thiết bị điện và bộ phận dây dẫn :
Các thiết bị điện và các bộ phận dẫn điện của khu chung c đợc lựa chọn
theo điều kiện làm việc lâu dài.
1/ Chọn theo điện áp định mức :

Điện áp định mức của thiết bị điện đợc ghi trên nhãn của máy phù hợp
với chế độ cách điện của nó. Mặt khác, khi thiết kế chế tạo các thiết bị điện
đều có dự trữ độ bền về điện nên cho phép các thiết bị điện làm việc lâu dài
không hạn chế với điện áp cao hơn điện áp định mức 10 ữ15 % và gọi là điện
áp làm việc cực đại của thiết bị điện. Nh vậy trong điều kiện làm việc bình
thờng, do độ chênh lệch điện áp không vợt quá 10 ữ15% điện áp định mức,

nên khi chọn thiết bị điện phải thoả mãn điều kiện kiện điện áp sau đây
U
đmTBĐ
U
đmm
Trong đó :
U
đmm
: điện áp định mức của mạng điện
U
đmTBĐ
: điện áp định mức của thiết bị điện
U
đmTBĐ
+ U
đmTBĐ


U
đmm
+ U
đmm

Trong đó :
U
đmTBĐ


: độ rộng điẹn áp cho phép của thiết bị điện
U

đmm


: độ tăng điện áp cho phép của mạng điện
2/ Chọn theo dòng điện định mức :

Dòng điện định mức của thiết bị điện I
đmTBĐ
là dòng điện đi qua thiết
bị điện trong thời gian không hạn chế với nhiệt độ xung quanh là định mức.
Khi đó nhiệt độ đốt nóng của các bộ phận thiết bị điện không vợt quá trị số
cho phép lâu dài. Chọn thiết bị điện theo dòng điện định mức. Điều này là
cần thiết để cho dòng điện làm việc cực đại của các mạch I
đmTBĐ
không vợt
quá dòng điện định mức của thiết bị điện

I
lvmax
I
đmTBĐ
Trong đó :
I
đmTBĐ
: dòng điện định mức của thiết bị điện
I
lvmax
: dòng điện làm việc cực đại của thiết bị điện

* Dòng điện cực đại của các mạch tính nh sau :

- Đối với đờng dây làm việc song song : tính khi cắt bớt 1 đờng dây
- Đối với máy biến áp : tính khi máy biến áp sử dụng khả năng quá tải
của nó
- Đối với các đờng dây cáp không có dự trữ : tính khi sử dụng khả
năng quá tải của nó
Sinh viên : Lê minh phú - Lớp CH9-TBĐ-ĐT 39
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp điện cho nhà chung c cao tầng
- Đối với thanh góp nhà máy điện, trạm biến áp các thanh dẫn mạch
phân đoạn là chế độ vận hành là xấu nhất.
II/ Kiểm tra thiết bị điện và bộ phận dẫn điện theo dòng điện ngắn mạch
1/ Kiểm tra ổn định động :
Giữa các bộ phận mang điện có lực tác dụng tơng hỗ gọi là lực điện động.
Trong vận hành bình thờng, do dòng điện làm việc nhỏ nên lực điện động
nhỏ, không gây tác hại. Nhng khi ngắn mạch dòng điện rất lớn làm lực điện
động lớn có thể gây nên biến dạng thanh dẫn, h hỏng các cuộn dây do đó
khi thiết kế lựa chọn thiết bị điện và bộ phận dẫn điện khác cần phải kiểm
tra ổn định lực điện động, để đảm bảo thiết bị điện và các phần có dòng
điện đi qua không bị phá hoại do tác dụng của lực điện động. Khi kiểm tra
có thể dùng ngắn mạch trạm biến áp pha hay một pha.
Điều kiện kiểm tra ổn định động của các thiết bị điện là :
i
đmd
i
xk

Trong đó :
i
đmd
: biên độ dòng điện cực đại co phép ổn định động
cao của thiết bị điện

i
xk
: biên độ dòng điện ngắn mạch xung kích
2/ Kiểm tra ổn định nhiệt :
Dây dẫn và thiết bị điện khi có dòng điện đi qua sẽ bị nóng lên vì có
tổn thất công suất. Nguyên nhân gây ra tổn thất này là :
- Do điện trở của dây dẫn, các đầu tiếp xúc, các cuộn dây
- Do dòng điện xoáy trong các bộ phận bằng kim loại
- Do mạch từ máy biến áp
Tổn thất công suất trong thiết bị điện vào dây dẫn phụ thuộc vào nhiều
yếu tố nh : điện áp, tần số nhng chủ yếu vào bình phơng dòng điện.
Khi nhiệt độ của thiết bị điện và dây dẫn quá cao sẽ làm cho chúng h
hỏng hay giảm thời gian phục vụ. Vì vậy cần phải quy định nhiệt độ cho
phép của chúng khi làm việc bình thờng cũng nh khi ngắn mạch.
Đối với dây dẫn d kiểm tra ổn định nhiệt có thể áp dụng các biện pháp
sau :
* Căn cứ vào nhiệt độ cuối cùng của dây dẫn khi ngắn mạch phải nhỏ
hơn hay bằng nhiệt độ đốt nóng cho phép lớn nhất của chúng khi ngắn
mạch.

2N

cp max
Trong đó :

2N
: nhiệt độ cuối cùng của dây dẫn khi ngắn mạch

cp max
: nhiệt độ đốt nóng cho phép lớn nhất khi ngắn mạch

* Căn cứ vào tiết diện nhỏ nhất của dây dẫn để có ổn định nhiệt. Dây
dẫn đợc ổn định nhiệt nếu :
F
ch
F
min
=
C
B
N
( mm
2
)
Trong đó :
F
ch
: tiết diện chọn
Sinh viên : Lê minh phú - Lớp CH9-TBĐ-ĐT 40
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp điện cho nhà chung c cao tầng
F
min
: tiết diện nhỏ nhất để ổn định nhiệt
B
N
: xung lợng nhiệt
C : trị số phụ thuộc vào nhiệt độ cho phép khi ngắn mạch
và vật liệu.
Dòng điện ổn định nhiệt định mức của thiết bị điện là dòng điện hiệu
dụng, không thay đổi theo thời gian, có thể đi qua thiết bị điện trong thời

gian ổn định nhiệt định mức mà không làm cho nhiệt độ các bộ phận của
nó vợt quá trị số khi ngăn mạch.
Kiểm tra ổn định nhiệt cua thiết bị điện vào các điều kiện sau :

I
2
dmnh

.t
đm nh
I
2

.t
qd
Hoặc : I
đm nh
.t
đm nh
I

.
dmnh
qd
t
I
Trong đó :
I
đm nh
: dòng điện ổn định định mức với thời gian ổn định

nhiệt định mức
t
đm nh
: thời gian ổn định nhiệt định mức
I


: dòng điện ngắn mạch ổn định
t
qđ
: thời gian tác động quy đổi của dòng điện ngắn mạch
5.2/ Tính chọn các thiết bị cao áp :

I/ Tính toán ngắn mạch phía cao áp :
Ngắn mạch là tình trạng sự cố nghiêm trọng và thờng xảy ra trong
hệ thống điện.
Các dạng ngắn mạch thờng xảy ra trong hệ thống cung cấp điện là
ngắn mạch 3 pha, hai pha và một pha chạm đất trong đó ngắn mạch 3 pha
là nghiêm trọng nhất. Vì vậy ngời ta căn cứ vào dòng điện ngắn mạch 3
pha để lựa chọn thiết bị điện.
Tính ngắn mạch nói chung là phức tạp. Tuy nhiên các hệ thống
cung cấp điện mà chúng ta xét ở đây thờng có cấp điện áp là trung áp và
hạ áp và đợc coi ở xa nguồn, đồng thời có công suất tơng đối nhỏ với hệ
thống điện quốc gia. Vì vậy cho phép dùng phơng pháp đơn giản để tính
dòng điện ngắn mạch.
* Ta kiểm tra ngắn mạch N
o
tại phía cao áp của trạm biến áp khu
chung c để kiểm tra thiết bị phía cao áp
Sinh viên : Lê minh phú - Lớp CH9-TBĐ-ĐT 41

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp điện cho nhà chung c cao tầng


Hình 5.2 : Ngắn mạch trong hệ thống.
Điện kháng của hệ thống :
X
HT
=
dmc
S
U
2
Trong đó :
S
đmc
: công suất định mức cắt trên 2 thanh cái trạm biến áp trung gian
Với U = 22 KV, ta chọn máy cắt công suất S
N
= 250 MVA
S
đmc
= S
N
= 250 MVA
Do đó, ta có điện kháng của hệ thống là :
X
HT
=
3
2

10.250
22
= 1,936 ()
Điện trở của đờng dây AC - 50 từ trạm biến áp trung gian đến trạm biến
áp khu vực :
R
d
= .r
o
= 2.0,65 = 1,3 ()
Với : = 2 (km) chiều dài đờng dây
r
o
= 0,65 (/ km) : điện trở của dây dẫn ở 1 km chiều dài
Điện kháng đờng dây AC - 50 từ trạm biến áp trung gian đến trạm biến áp
khu vực :
X
d
= .x
o
= 2.0,392 = 0,784 ()
Với : = 2 (km) chiều dài đờng dây
x
o
= 0,392 (/ km) : điện kháng của dây dẫn ở 1 km chiều dài
Sinh viên : Lê minh phú - Lớp CH9-TBĐ-ĐT 42
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp điện cho nhà chung c cao tầng
Tổng trở đờng dây AC - 50 từ trạm biến áp trung gian đến điểm ngắn
mạch No :
Z

HT
=
22
)(
dHT
XXR ++
=
=
22
)936,1784,0(3,1
++
= 3,015 ()
Trị số dòng điện ngắn mạch 3 pha tại điểm No :
Z
HT
=
HT
Z
U
.3
=
015,3.3
22
= 4,213 ( kA )
I
N
= I
"

= I

= 4,214 ( kA )
Trị số dòng điện xung kích tại No :
Theo công thức ( 6.3 ) trang 109 ( TL - 2 ) ta có :
I
xk
= 1,8.
2
.I
N
= 1,8.
2
.4,213 = 13,135 ( kA )
II/ Lựa chọn và kiểm tra thiết bị điện cao áp :
1/ Lựa chọ chống sét van ( CSV )
Các đờng dây trên không dù đợc bảo vệ chống sét hay không thì các
thiết bị điện nối với chúng đều phải chịu tác động chủ sóng sét truyền từ đ-
ờng dây đến. Biên độ của quá điện áp khí quyển có thể lớn hơn điện áp cách
điện của thiết bị điện dẫn đến chọc thủng cách điện, phá hoại cách điện và
mạng điện bị cắt ra. Vì vậy để bảo vệ các thiết bị điện trong trạm biến áp
tránh sóng quá điện áp truyền từ đờng dây vào phải dùng các thiết bị chống
sét. Ta dùng chống sét van để bảo vệ trạm biến áp khu chung c. Chống sét
van sẽ hạ thấp biên độ biên độ sóng quá điện áp đến trị số an toàn cho cách
điện cần đợc bảo vệ ( cách điện của máy biến áp và các thiết bị điện khác )
Chống sét vsn có cấu tạo bằng điện trở phi tuyến. Khi diện áp bằng
điện áp định mức thì điện trở r = , không cho dòng điện đi qua. Khi có điện
áp sét đặt vào thì R 0 và chống sét van tháo toàn bộ sóng sét xuống đất.
Dựa vào bảng PL 6.11 trang 416 ( TL - 2 ), ta chọn bộ chống sét van
loại PBC - 35 do Liên Xô chế tạo, có các thông số kỹ thuật sau :

2/ Lựa chọn và kiểm tra cầu chì tự rơi ( CCTR ) :
Sinh viên : Lê minh phú - Lớp CH9-TBĐ-ĐT 43
Loại

U
đm
( kV )

Điện áp
cho phép
lớn nhất
U
max
( kV )
Điện áp
đánh
thủng
khi tần
số 50 Hz
( kV )
Điện áp đánh
thủng
Xung kích khi
thời
Gian phóng điện
2-10s ( kV )
Khối
lợng
( kg )

PBC-35 35 40,5 78 125 73
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp điện cho nhà chung c cao tầng
Đối với trạm biến áp qui mô không lớn và đờng dây cao áp 22 KV, để
đóng cắt và bảo vệ phía cao áp ta dùng cầu chì tự rơi.
Bình thờng cầu chì tự rơi liền mạch. Khi có sự cố, dây chuyển đứt, đầu
trên của cầu chì tự rơi nhả chốt hãm ống cầu chì rơi xuống tạo ra khoảng
cách cách ly giống nh mở cầu dao. Vì thế cầu chì tự rơi vừa làm cả hai chức
năng vừa là cầu chì vừa là cầu dao.
Cầu chì tự rơi đợc chọn theo điều kiện sau :
- Điện áp định mức : U
đm cc
U
đm m
= 22 ( KV )
- Dòng điện định mức : I
đm cc
I
lv max
= 27,55 ( A )
Trong đó : I
lv max
dòng điện làm việc lớn nhất đi qua cầu chì tự rơi, cũng là
dòng quá tải của máy biến áp. Khi một máy bị sự cố thì máy còn lại đợc quá
tải 40% . Do vậy I
lv max
sẽ là :

I
lv max
= 1,4.I

đm BA
= 1,4.
dm
dmBA
U
S
.3
= 1,4
22.3
750
= 27,55 ( A )
- Dòng điện cắt định mức : I
C đm
I
N
= 4,213 ( A )
- Công suất cắt định mức : S
C đm
S
"

= 160,54 ( MVA )
Với : S
"

=
3
.U. I
"

=
3
.22.4,213 = 160,54 ( MVA )
Dựa vào bảng PL 2.10 trang 338 ( TL - 2 ) ta chọn cầu chi tự rơi loại C710-
211PB do hãng CHANGE chế tạo, có các thông số kỹ thuật :
Loại
U
lv max
( kV ) I
đm
( A )
I
N
( kA ) Trọng lợng (kg)
C710-211PB 27 100 8 8,07


* Chọn cầu chì tự rơi phía thanh cái cao áp :
I
lv max
= 2.
dm
dmBA
U
S
.3
= 2.
22.3
750
= 39,36 ( A )

Với dòng điện I
lv max
= 39,36 ( A ) , ta cũng chọn cầu chì tự rơi do hãng
CHANGE chế tạo với các thông số nh trên.
5.3/ Tính chọn và kiểm tra thiết bị hạ áp
I/ Lựa chọn thiết bị hạ áp :
1/ Chọn Aptomat tổng bảo vệ phía hạ áp :
Aptomat là khí cụ điện tự đóng cắt mạch khi có sự cố : quá tải, ngắn
mạch. Đôi khi aptomat cũng đợc dùng để đóng cắt không thờng xuyên các
mạch điện ở chế độ bình thờng.
Do có u điểm hơn cầu chì là khả năng làm việc chắc chắn, tin cậy, an
toàn, đóng cắt đồng thời cả trạm biến áp pha và khả năng tự động hoá cao
Sinh viên : Lê minh phú - Lớp CH9-TBĐ-ĐT 44
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp điện cho nhà chung c cao tầng
nên aptomat mặc dù có giá trị đắt hơn vẫn ngày càng đợc dùng rộng rãi trong
lới hạ áp công nghiệp cũng nh lới sinh hoạt.
* Chọn aptomat tổng :
Aptomat đợc chọn theo điều kiện làm việc lâu dài cũng chính la
dòng điện tính toán :
I
đm AP
I
tt
Ngoài ra còn phải kiểm tra khả năng đóng cặt mạch :
I
Cđm AP
I
N

Với điều kiện : U

đm AP
U
đm m
Đối với aptomat tổng sau máy biến áp của trạm 2 máy ta xét đến hệ số quá
tải 1,4 :
I
đm AP
I
qt BA
= 1,4.
dm
dmBA
U
S
.3
= 1,4
4,0.3
750
= 1515,54 ( A )
Theo bảng PL 3.3 trang 365 ( TL - 2 ) , chọn aptomat loại : CM1600N do
Merlin Gerin chế tạo, có các thông số kỹ thuật :
Loại Số cực
U
đm
( V )
I
đm
( A )
I
N max

( kA )
CM1600N 4 690 1600 50
Chọn Aptomat liên lạc giữa 2 máy biến áp cũng loại CM1600N có các
thông số nh trên.
2/ Chọn cáp từ máy biến áp đến tủ hạ áp :
Do thiết kế cấp điện cho khu chung c cao tầng có bán kính cấp hạ áp
của trạm ngắn nên tiết diện dây dẫn và cáp cho lới hạ áp đợc chọn theo phát
nóng cho phép.
Dòng điện tính toán để chọn cáp là dòng quá tải của máy biến áp khi
một máy sự cố :
I
tt
= I
qt BA
= 1,4.I
đm BA
= 1,4.
dm
dmBA
U
S
.3
= 1,4
4,0.3
750
= 1515,54 ( A )
Trong đó :
S
đm BA
: công suất định mức của máy biến áp

U
đm
: điện áp định mức phía hạ áp
Do dòng điện lớn nên ta chọn 4 cáp chạy song song. Do đó mỗi cáp chịu
một dòng điện là :
I
1tt
=
4
tt
I

=
4
54,1515
= 378,885 ( A )
Sinh viên : Lê minh phú - Lớp CH9-TBĐ-ĐT 45
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp điện cho nhà chung c cao tầng
Theo công thức ( 2.55 ) trang 30 ( TL - 1 ) , ta có :
k
1
.k
2
.I
cp
I
1tt

Suy ra : I
cp

21
1
.kk
I
tt

Trong đó :
k
1
: hệ số kể đến môi trờng lắp đặt cáp : trong nhà, ngoài trời, dới đất
k
2
: hệ số hiệu chỉnh theo số lợng cáp đặt trong rãnh.
I
cp
: dòng điện lâu dài cho phép của dây dẫn định chọn
Theo PL 4.21 và PL 4.22 trang 374 (TL- 2), ta tra đợc các hệ số hiệu chỉnh

k
1
= 1
k
2
= 0,8 vì có 4 sợi cáp đặt trong rãnh cáp
I
cp

21
1

.kk
I
tt


=
8,0.1
885,378
= 473,67 ( A )
Theo bảng PL 4.8 trang 379 ( TL-2 ), ta chọn cáp đồng 3 lõi + trung tính
cách điện PVC do hãng LENS chế tạo, có các thông số kỹ thuật :
F
(mm
2
)
D ( mm )
M
(kg/km )
r
o
( / km )
ở 20
o
C
I
cp
( A )
Lõi
Vỏ
Trong

nhà
Ngoài
trời
Min Max
3x240+96 17,9/11,1 53,2 61,5 9600 0,0754/0,193 501 538
Vì cáp ở trong trạm biến áp kín nên có I
cp
= 501 ( A )
* Kiểm tra theo điều kiện kết hợp với thiết bị bảo vệ : bảo vệ bằng Aptomat
Theo công thức ( 4.22 ) trang 209 ( TL-6) :
k
1
.k
2
.I
cp

5,1
kdnh
I
=
5,1
.25,1
dmAP
I

Với :
I
đm AP
: dòng điện định mức của Aptomat bảo vệ đờng dây

I
đm AP
= 1600 ( A )
I
cp
= I
1cp1
vì có 4 cáp chạy song song cùng dẫn 1 dòng điện
I
cp
= 4.I
1cp1
= 4.501 = 2004 ( A )
Sinh viên : Lê minh phú - Lớp CH9-TBĐ-ĐT 46