KẾ CUNG cấp điện CHO một CHUNG cư CAO TẦNG

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (718.11 KB, 73 trang )

Đồ án Cung cấp điện
Khánh

GVHD: Ts. Trần Quang

NỘI DUNG ĐỒ ÁN
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO MỘT CHUNG CƯ CAO
TẦNG
A.ĐỀ BÀI
Đề bài: Thiết kế cung cấp điện cho một khu chung cư với các dữ liệu cho trong
bảng dl.2,lấy theo hai chỉ số cuối cùng mã số sinh viên của người thiết kế (35).
Chung cư có Ntầng¬ tầng, mỗi tần có n căn hộ, công suất trung bình tiêu thụ
mỗi hộ với diện tích tiêu chuẩn 70m2 là p0sh, kW /hộ. Chiều cao trung bình của mỗi
tầng là 3,8m. Chiếu sáng ngoài trời với tổng chiều dài lcs lấy bằng năm 2,5 lần chu
vi lch.c của tòa nhà, công suất chiếu sang là: p0sh2=0.03 kW/m, Nguồn điện có công
suất vô cùng lớn, khoảng cách từ điểm đấu điện thứ nhất và thứ hai đến tường của
tòa nhà là L1 và L2 mét. Toàn bộ chung cư có ntm thang máy gồm hai loại nhỏ và
lớn với hệ số tiếp điện trung bình là ε=0,6; hệ số cosφtm=0,65. Thời gian sử dụng
công suất cực đại là TM, h/năm; Thời gian mất điện trung bình trong năm là
tf=24h; Suất thiệt hại do mất điện với phụ tải sinh hoạt là: gth.sh=2500 đ/kWh, với
phụ tải động lực là: gth.dl=4500 đ/kWh. Suất vốn đầu tư trung bình của trạm điện
diesel là 4,5 triệu VNĐ/kVA, suất tiêu thụ nhiên liệu trung bình là 0,42 lít/kWh,giá
dầu diesel là gdiesel=17000 đồng/lít.
Chu kì thiết kế là 7 năm. Phụ tải gia tăng theo hàm tuyến tính Pt = P0.[1+a(t-t0)]
với suất tăng trung bình hàng năm là a=4,2%. P0 ¬là công suất tính toán năm hiện
tại t0.Hệ số công suất của phụ tải sinh hoạt là cosφsh=0.89. Hệ số chiết khấu i=0,1;
Giá thành tổn thất điện năng: cΔ=1500 đ/kWh; Giá mua điện gm=750 đ/kWh; Giá
bán điện trung bình gb=1250 đ/kWh.Các số liệu khác lấy trong phụ lục hoặc sổ tay
thiết kế cung cấp điện.

SVTH: ĐàoTiến Dũng

1

Lớp: Điện CLC – K8

Đồ án Cung cấp điện
Khánh

GVHD: Ts. Trần Quang

Hệ thống máy bơm bao gồm:

TT

Loại bơm

cosφ

1

Sinh hoạt

0,75

2

Thoát nước

0,75

3

Bể bơi

0,75

4

Cứu hỏa

0,75

Thời gian mất điện trung bình trong năm là tf=24h;
Suất thiệt hại do mất điện đối với phụ tải sinh hoạt là: gth.sh = 2500 đ/kWh;
Suất thiệt hại do mất điện đối với phụ tải sinh hoạt là: gth.dl = 4500 đ/kWh;
Chu kì thiết kế là 7 năm. Phụ tải gia tăng theo hàm tuyến tính Pt = P0.[1+a(t-t0)] với
suất tăng trung bình hàng năm là a=4,2%. P0 là công suất tính toán năm hiện tại t0.
Hệ số chiết khấu i=0,1;
Giá thành tổn thất điện năng: c Δ=1500 đ/kWh; Giá mua điện gm=750 đ/kWh; Giá
bán điện trung bình gb=1250 đ/kWh. Các số liệu khác lấy trong phụ lục hoặc sổ tay
thiết kế cung cấp điện.
Các dữ liệu thiết kế được thiết kế được lấy trong bảng 3 ứng với hai chỉ số cuối
cùng trong mã sinh viên của người thiết kế.

Bảng dl.2: Số liệu thiết kế cung cấp điện khu chung cư cao tầng
Mã
SV
(35
)

S
ơ
đ
ồ

Số
tần
g

C.suất
thang
máy

SVTH: ĐàoTiến Dũng

C.suất trạm bơm
Sinh hoạt

Thoá
t

Bể
bơ
i

2

C.hỏ
a

Loạ
i
căn
hộ

a,
%

TM,
h

Từ
nguồn,km
L1

L2

Nối đất
Ρ,
Ω.
m

Rtn,
Ω

Lớp: Điện CLC – K8

Đồ án Cung cấp điện

Khánh
3

5

19

2x7.5+2
0

GVHD: Ts. Trần Quang

2x16+2x5.
6

2x5.
6

-

16

5

2

4.2

460
0

0.5
7

0.5
8

129

23
1

B.NHIỆM VỤ THIẾT KẾ
CHƯƠNG 1
TÍNH TOÁN NHU CẦU PHỤ TẢI
1.1 Lý luận chung
Phụ tải của các khu chung cư bao gồm hai thành phần cơ bản là phụ tải sinh
hoạt (gồm cả chiếu sáng) và phụ tải động lực, trong đó tỉ lệ phụ tải sinh hoạt luôn
luôn chiếm tỉ lệ lơn hơn so với phụ tải động lực. Phụ tải còn phụ thuộc vào mức độ
của các trang bị các thiết bị gia dụng, phụ tải của các căn hộ được phân thành các
loại sau: loại có trang bị cao, loại trung bình và loại thấp. Phụ tải sinh hoạt trong
khu chung cư được xác định theo biểu thức sau:
N

Psh = k cs k đt P0 ∑ ni k hi
i =1

Trong đó:
kcs – hệ số tính đến phụ tải chiếu sáng chung trong toà nhà (lấy bằng 5%, tức là
kcc=1,05);

kđt – hệ số đồng thời, phụ thuộc vào số căn hộ, lấy theo bảng 1
P0 – suất tiêu thụ trung bình của mỗi căn hộ, xác định theo [bảng 10.pl], kW/hộ
(phụ lục);

SVTH: ĐàoTiến Dũng

3

Lớp: Điện CLC – K8

Đồ án Cung cấp điện
Khánh

GVHD: Ts. Trần Quang

N – số nhóm căn hộ có cùng diện tích;
ni – số lượng căn hộ loại i (có diện tích như nhau);
khi –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 m2 quá tiêu chuẩn): khi= 1+(Fi-Ftc).0,01
Fi – diện tích của căn hộ loại i, m2;
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 sau:

Pđl = knc.dl(Рtm∑. + Pvs.kt) ,
Trong đó:
Pđl – công suất tính toán của phụ tải động lực, kW;
knc.dl – hệ số nhu cầu của phụ tải động lực, thường lấy bằng 0,9;

Ptm∑ - công suất tính toán của các thang máy;
Pvs.kt – công suất tính toán của các thiết bị vệ sinh-kỹ thuật.
Công suất tính toán của các thang máy Ptm ∑ , được xác định theo biểu thức:
nct

PtmΣ = k nc.tm ∑ Ptmi
1

Trong đó:
knc.tm – hệ số nhu cầu của thang máy, xác định theo [bảng 2.pl];
пct – số lượng thang máy;
Рtmi – công suất của thang máy thứ i, kW.
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:

SVTH: ĐàoTiến Dũng

4

Lớp: Điện CLC – K8

Đồ án Cung cấp điện
Khánh

GVHD: Ts. Trần Quang

Ptm = Pn.tm ε
Trong đó:
Pn.tm – công suất định mức của động cơ thang máy, kW;

ε - hệ số tiếp điện của thang máy (ε = 0,6, theo đề bài)
Công suất tính toán của các máy bơm Pb ∑ , được xác định theo biểu thức:
nb

PbΣ = k nc.b ∑ Pbi
1

Trong đó:
knc.b – hệ số nhu cầu của máy bơm, có 3 máy bơm nên knc.b=0,9
пb – số lượng máy bơm;
Рbi – công suất của máy bơm thứ i, kW.
1.2 Phụ tải sinh hoạt
Trước hết cần xác định mô hình dự báo phụ tải: Coi năm cơ sở là năm hiện
tại t0 = 1, áp dụng mô hình dạng:

α

Pt = P0.[1+ (t-t0)]
Trong đó:
P0-phụ tải năm cơ sở t0;
a-suất tăng phụ tải hàng năm, a=4,2%;
Ta có:
Tổng số căn hộ Nhộ=N.nh=19x(5+2+1+1+2) = 209( hộ);
SVTH: ĐàoTiến Dũng

5

Lớp: Điện CLC – K8

Đồ án Cung cấp điện
Khánh

GVHD: Ts. Trần Quang

Ứng với số hộ Nhộ=209, hệ số kđt=0,3 [bảng 1.pl];
Tính toán phụ tải P0 ứng với năm t0:
Hệ số làm việc: klv = ;
Hệ số sử dụng: ksd = klv . kmt;
Hệ số sử dụng tổng hợp: ksdΣ =
Trong số các thiết bị thiết bị có công suất lớn nhất là Pmax=2500W
 Nhóm thiết bị lớn (=Pmax/2) là: Pj=2500 + 1800 = 4300(W)
nj=2
 Các giá trị tương đối:
Pj* = = = 0,5156
nj* = = = 0,0487

nhd* = = = 0.1665

nhd = nhd*.n = 0,1665 x 41 =6.8265
 Hệ số nhu cầu : knc = ksd∑ + = 0,435
 P0 = knc . =0,435 x 8340= 3,6279 (kW)
(Các số liệu trên được tính toán trong bảng 1.1 )
Bảng 1.1 :Số liệu tính toán phụ tải trong 1 căn hộ của khu chung cư :

SVTH: ĐàoTiến Dũng

6

Lớp: Điện CLC – K8

Đồ án Cung cấp điện
Khánh

GVHD: Ts. Trần Quang

Từ đây ta có bảng thống kê sau 7 năm như sau :
Năm thứ i
1
2
3
4
5
6
7
SVTH: ĐàoTiến Dũng

α

P0(kW)

3,6279

(%)

4.2

7

P0i
3.6279
3.7802
3.9326
4.085
4.2373
4.3897
4.5421
Lớp: Điện CLC – K8

Đồ án Cung cấp điện
Khánh

GVHD: Ts. Trần Quang

Xác định phụ tải sinh hoạt của toà nhà chung cư :
N

∑ n .k
Psh= kcs.kđt.P0.

i =1

i

hi

= kcs.kđt.P0.(n1 + n2.kh2 + n3.kh3 + n4.kh4 + n5.kh5)

n1- số căn hộ có diện tích 65 m2 là 19 x 1 = 19 hộ;
n2- số căn hộ có diện tích 72 m2 là 19 x 1 = 19 hộ;
n3- số căn hộ có diện tích 105m2 là 19 x 2 = 38 hộ;
n4- số căn hộ có diện tích 120m2 là 19 x 2 = 38 hộ;
n5- số căn hộ có diện tích 130m2 là 19 x 5 = 95 hộ;
Trong đó (kh2kh5) lần lượt là các hệ số hiệu chỉnh đối với các căn hộ diện tích
trên 70 m2 tăng thêm 1% cho mỗi m2 đối với căn hộ dùng bếp gas.
kcs- hệ số tính đến phụ tải chiếu sáng chung trong tòa nhà (lấy bằng 5%, tức
kcs=1,05).
kh2=1 +(72-70).0.01= 1.02;
kh3=1+(105-70).0,01= 1.35;
kh4=1+(120-70).0,01= 1.5;
kh3=1+(130-70).0,01= 1.6;
Vậy:

Psh =1,05 x 0,3 x 3,6279 x (19 + 19x1.02 + 38x1.35 + 38x1.5 + 95x1.6)
= 341.328 (kW);

Tính phụ tải riêng cho mỗi tầng.
Công suất tính toán của mỗi tầng được xác định như sau:
Ứng với mỗi tầng là 11 hộ nên ta có kđt = 0,41 theo [bảng 1.pl];

SVTH: ĐàoTiến Dũng

8

Lớp: Điện CLC – K8

Đồ án Cung cấp điện

Khánh

GVHD: Ts. Trần Quang

N

∑ n .k
Ptầng = kcs.kđt.P0.

i =1

i

hi

= 1,05x0,41x3,6279x(1+1x1.02+2x1.35+2x1.5+5x1.6)

= 24.5516( kW)
Hệ số công suất cosφsh = 0,89 (tgφsh = 0,5123)
Qtầng = Ptầng.tgφsh = 24.5516 x 0,5123 = 12.5777( kVAr)
1.3 Phụ tải chiếu sáng
Tổng chiều dài mạch chiếu sáng ngoài trời
lcs = 2,5 x 2 x (56.4 + 32.6) = 445 (m).
Công suất chiếu sáng ngoài trời
Pcs = p0cs2.lcs = 0,03.445 = 13.35( kW).
1.4 Phụ tải động lực
Phụ tải thang máy:
Trước hết ta cần quy giá trị công suất của các thang máy về chế độ làm việc dài
hạn
•

Thang máy có công suất nhỏ:
Ptm1=Pn.tm1.

ε

0,6

=7,5.

=5.8094 ( kW)

Thang máy có công suất lớn:
Ptm2=Pn.tm2.

ε

0,6

=20.

=15.4919 ( kW)

Hệ số knc.tm xác định theo [bảng 2.pl] ứng với 3 thang máy nhà 19 tầng là:
knc.tm= 1.
Vậy

•

⇒ Ρtm ∑ =

knc.tm.

∑Ρ

tmi

=1.( 2x5.8094 + 15,4919)=27.1107 ( kW)

Phụ tải tính toán của trạm bơm:

SVTH: ĐàoTiến Dũng

9

Lớp: Điện CLC – K8

Đồ án Cung cấp điện
Khánh

GVHD: Ts. Trần Quang

+Phụ tải trạm bơm được coi là thuộc nhóm phụ tải vệ sinh kỹ thuật.
+Phụ tải trạm bơm có 7 máy bơm chia làm 3 nhóm :
Ta lần lượt tính phụ tải cho 3 nhóm này như sau
Nhóm 1: Cấp nước sinh hoạt
Hệ số nhu cầu của 4 máy lấy bằng 0,8; bảng 3.pl
Pbơm1 = knc1.

∑ Pi.ni

= 0,8.(2.16 + 2.5,6) = 36.8 (kW)

Nhóm 2 : Thoát nước
Hệ số nhu cầu của 2 máy lấy bằng 1; [bảng 3.pl]
Pbơm2 = knc2.

∑ Pi.ni

= 1 x 2 x 5,6 = 11.2 (kW)

Nhóm 3 : Cứu hỏa
Hệ số nhu cầu của 1 máy lấy bằng 1; [bảng 3.pl]
Pbơm3 = knc3.

∑ Pi.ni

= 1.1.16 = 16 (kW)

Bảng 1.2. Tổng hợp phụ tải động lực:
Nhóm

knc

Số máy x công suất

Pbơmi ,kW

Nước sinh hoạt

0,8

2x16 + 4x5,6

36.8

Thoát nước

1

2x5,6

11.2

Cứu Hoả

1

16

16

Tổng

SVTH: ĐàoTiến Dũng
K8

64

10

Lớp: Điện CLC –

Đồ án Cung cấp điện
Khánh

GVHD: Ts. Trần Quang

Tổng hợp 3 nhóm này ta có phụ tải của trạm bơm:
Với 3 nhóm máy bơm nên theo bảng 3.pl ta có knc = 0,75
Pbơm = knc.

∑P

bom

= 0,75 x 64 = 48 ( kW)

Ta tổng hợp phụ tải trạm bơm và thang máy bằng phương pháp số gia
Vì Pbơm>

Ρtm ∑

và mạng điện đang xét là mạng hạ áp

Vậy nên phụ tải động lực:

Pđl = Pbơm +

 Ptm ∑

 5





0 , 04


− 0,41 xPtm ∑


= 48 +

 27,1107  0,04

 − 0,41 x 27,1107

5




Pđl = 65,8919 (kW).

1.5 Tổng hợp phụ tải
Tổng hợp phụ tải phụ tải sinh hoạt và chiếu sáng bằng phương pháp số gia:

Ta có Psh = 341.328 (kW) > Pcs = 13.35( kW)

Vậy
P∑1

P∑1

=∆Psh&cs= Psh +

 PCS  0,04

 − 0,41 xPCS

 5 


= 31.328 +

 13,35  0,04

 − 0,41 x13,35

 5 


=∆Psh&cs = 349.739 ( kW)

Công suất tính toán của toà nhà chung cư:

Ptt = Pđl+

 P∑ 1  0,04

 − 0,41 xP∑ 1

 5 


= 65,8919 +

 349,739  0,04

 − 0,41 x349,739

5




Ptt = 337( kW).
Công suất và hệ số công suất của các nhóm phụ tải cho trong bảng 1.3 sau.
SVTH: ĐàoTiến Dũng
K8

11

Lớp: Điện CLC –

Đồ án Cung cấp điện

Khánh

GVHD: Ts. Trần Quang

Bảng 1.3. Công suất và hệ số công suất của các nhóm phụ tải
Nhóm phụ tải

Thang máy

Bơm

Sinh hoạt

Chiếu sáng

Công suất ,kW

27.1107

48

341,328

13,35

Hệ số công suất

0,65

0,75

0,89

1

Hệ số công suất của nhóm phụ tải động lực:

∑ P . cos ϕ
∑P
dli

cos

ϕ dl

=

dli

dli

=

27,1107.0,65 + 48.0,75
27,1107 + 48

= 0,7139

Hệ số công suất tổng hợp của chung cư:

∑ P . cos ϕ
∑P
i

cos

ϕ∑

=

i

=

i

=

Psh . cos ϕ sh + Pcs . cos ϕ cs + Pdl . cos ϕ dl
Psh + Pcs + Pdl

341,328.0,89 + 13,35.1 + 75,1107.0,7139
= 0,866
341,328 + 13,35 + 75,1107

Vậy công suất biểu kiến là:

S=
Q=

Ptt
cos ϕ ∑

=

S 2 − P2

337
0.866

= 389,2( kVA).

389 ,2 2 − 337 2

=

= 194,699( kVAr).

Do công suất của phụ tải động lực (Pdl), chiếu sang (Pcs) không thay đổi. Tính toán
tương tự các năm tiếp theo ta có bảng thống kê 7 năm tiếp theo như sau:
SVTH: ĐàoTiến Dũng
K8

12

Lớp: Điện CLC –

Đồ án Cung cấp điện
Khánh

GVHD: Ts. Trần Quang

Tỉ lệ phụ tải đông lực:
Pdl% = .100 = .100 = 16,14 (%)
1.6 Nhận xét:
Tỉ lệ phụ tải động lực chiếm khoảng hơn 10%, điều đó cho thấy mức độ trang bị
điện trong chung cư còn hạn chế.

SVTH: ĐàoTiến Dũng
K8

13

Lớp: Điện CLC –

Đồ án Cung cấp điện
Khánh

GVHD: Ts. Trần Quang

CHƯƠNG 2
XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ CUNG CẤP ĐIỆN

2.1. Chọn vị trí đặt trạm biến áp (TBA).

SVTH: ĐàoTiến Dũng
K8

14

Lớp: Điện CLC –

Đồ án Cung cấp điện
Khánh

GVHD: Ts. Trần Quang

Như đã biết, vị trí của trạm biến áp cần phải đặt tại trung tâm phụ tải, tuy
nhiên không phải bao giờ cũng có thể đạt được điều đó, vì lý do về kiến trúc, thẩm
mỹ và điều kiện môi trường. Đã từng xẩy ra các trường hợp phàn nàn về tiếng ồn
của máy biến áp đặt bên trong tòa nhà. Đối với các tòa nhà nhỏ, vị trí của các trạm
biến áp có thể bố trí bên ngoài. Đối với các toàn nhà lớn với phụ tải cao, việc đặt
máy biến áp ở bên ngoài đôi khi sẽ gây tốn kém, bởi vậy người ta thường chọn vị
trí đặt bên trong, thường ở tầng một, cách ly với các hộ dân. Trạm biến áp cũng có
thể đặt ở tầng hầm bên trong hoặc bên ngoài tòa nhà. Phương án đặt trạm biến áp ở
tầng hầm gần đây được áp dụng nhiều, tuy nhiên ở đây cần đặc biệt lưu ý đến hệ
thống thông thoáng và điều kiện làm mát của trạm. Nhìn chung, để chọn vị trí lắp
đặt tối ưu cần phải giải bài toán kinh tế - kỹ thuật, trong đó cần phải xét đến tất cả
các yếu tố có liên quan.
Cho phép đặt TBA trong khu nhà chung cư nhưng phòng phải được cách âm
tốt và phải đảm bảo yêu cầu kĩ thuật theo tiêu chuẩn mức ồn cho phép trong công
trình công cộng 20 TCN 175 1990. Trạm phải có tường ngăn cháy cách li với
phòng kề sát và phải có lối ra trực tiếp. Trong trạm có thể đặt máy biến áp (MBA)
có hệ thống làm mát bất kì.
Chọn vị trí đặt trạm biến áp là tầng hầm. Vì những lý do sau:
+ Tiết kiệm được một diện tích đất nhỏ.
+ Làm tăng tính an toàn cung cấp điện đối với con người.

+ Tránh được các yếu tố bất lợi của thời tiết gây ra.

2.2.

Lựa chọn các phương án (so sánh ít nhất 2 phương án)

2.2.1. Phương án A
a. Sơ đồ mạng điện bên ngoài:
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 vào tòa nhà có trang bị các thiết bị
SVTH: ĐàoTiến Dũng
K8

15

Lớp: Điện CLC –

Đồ án Cung cấp điện
Khánh

GVHD: Ts. Trần Quang

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, 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 mỗi tòa nhà có thể có một, hai, ba hoặc
nhiều tủ phân phối.
Để cung cấp điện cho các tòa nhà có độ cao là 16 tầng có thể áp dụng sơ đồ
hình tia.

Lựa chọn sơ đồ cung cấp điện phải dựa vào 3 yêu cầu:
+ Độ tin cậy
+ An toàn
+ Tính kinh tế

4

5

6

1
2
3
b. Sơ đồ mạng điện bên trong:
Sơ đồ tia (Các tầng được cung cấp điện bằng các tuyến độc lập).

SVTH: ĐàoTiến Dũng
K8

16

Lớp: Điện CLC –

Đồ án Cung cấp điện
Khánh

GVHD: Ts. Trần Quang

2.2.2. Phương án B.
a. Sơ đồ mạng điện bên ngoài:
Sơ đồ mạng điện ngoài trời được xây dựng trên một đường trục cung cấp
cho cả chung cư, động lực và chiếu sáng. Sơ đồ này có ưu điểm hơn sơ đồ trên là
tiết kiệm được chi phí dây dẫn nhưng khi có sự cố thì không đảm bảo cung cấp
điện liên tục. Vì thế ta chọn sơ đồ mạng điện bên ngoài là phương án A

SVTH: ĐàoTiến Dũng
K8

17

Lớp: Điện CLC –

Đồ án Cung cấp điện
Khánh

GVHD: Ts. Trần Quang

4

5

6

1
2
3
b. Sơ đồ mạng điện bên trong:

Sơ đồ tia (Các tầng được cung cấp điện bằng các tuyến độc lập).

2.3, Chọn số lượng, công suất máy biến áp và chọn tiết diện dây dẫn.
2.3.1 Chọn số lượng, công suất máy biến áp.
SVTH: ĐàoTiến Dũng
K8

18

Lớp: Điện CLC –

Đồ án Cung cấp điện
Khánh

GVHD: Ts. Trần Quang

Việc lựa chọn máy biến áp phải đảm bảo các yêu cầu cung cấp điện liên tục,
chất lượng và an toàn. Các trạm biến áp cung cấp điện cho phụ tải loại 1 và loại 2
nên dùng trên hoặc bằng 2 máy. Khi phụ tải loại 1 bé hơn 50% tổng công suất khu
vực đó thì ít nhất mỗi một máy phải có dung lượng bằng 50% công suất của khu
vực đó. Khi phụ tải loại 1 lớn hơn 50 % tổng công suất thì mỗi máy biến áp phải có
dung lượng bằng 100% công suất của khu vực đó. Ở chế độ làm việc bình thường,
cả hai máy biến áp làm việc, còn trong trường hợp sự cố một máy thì ta sẽ chuyển
toàn bộ phụ tải về máy không sự cố.
Phụ tải của chung cư cao tầng được coi là loại II, suất thiệt hại do mất điện
là :
gth = gth.sh + gth.đl = 4500+2500 = 7000đ/kWh;
Tổng công suất tính toán của toàn chung cư không kể đến tổn thất là :
Stt =232,4312 (kVA)

Căn cứ vào kết quả tính toán phụ tải Stt ta chọn công suất máy biến áp 22/0,4
kV như sau :
*) Phương án 1 : Dùng 2 máy biến áp 250(kVA)
*) Phương án 2 : Dùng 1 máy biến áp 500(kVA)
Các tham số của máy biến áp do ABB sản xuất tra trong bảng 12.pl, được thể hiện
trong bảng sau:
SBA, kVA
Điện áp
∆P0, kW
∆Pk, kW
Uk, %
I0, %
2x250
22/0,4
0,64
4,1
4
7
500
22/0,4
1
7
4
5,5
So sánh hai phương án:
Ta căn cứ vào vốn đầu tư và độ tin cậy cung cấp điện để lựa chọn phương án tối
ưu.
Đánh giá các chỉ tiêu kỹ thuật:
*) Phương án 1: khi sự cố xảy ra ở một trong hai máy biến áp, tất cả phụ tải sẽ
dồn lên máy biến áp còn lại với điều kiện cho phép quá tái không quá 40% công

suất định mức của máy biến áp trong thời gian 5 ngày, mỗi ngày quá tải không quá
6h.
Đánh giá các chỉ tiêu kinh tế:
SVTH: ĐàoTiến Dũng
K8

19

Lớp: Điện CLC –

Đồ án Cung cấp điện
Khánh

GVHD: Ts. Trần Quang

*) Phương án 2: Khi máy biến áp gặp sự cố thì ngừng cấp điện cho toàn chung cư.
+ Xét hàm chi phí quy dẫn của trạm biến áp:
ZB = VB.pB + CB + Yth = pB.(m + n.Sn) + ∆AB. + Yth;
Trong đó:
∆AB – là tổn thất điện năng
m, n – hệ số kinh tế cố định và thay đổi của trạm biến áp
Yth – là chi phí tổn thất khi mất điện
VB – là vốn đầu tư của máy biến áp
CB – chi phí tổn thất của điện áp = ∆A.
- giá thành tổn thất điện năng = 1500 (đ/kWh)
Với tuổi thọ của công trình ta lấy Th = 25 năm. Từ đóta có hệ số tiêu chuẩn sử
dụng vốn đầu tư là :
atc = = = 0,11;
+ Hệ số khấu hao kkh = 0,064 (Bảng 5.pl).

pB là hệ số kinh tế của máy biến áp được tính như sau:
pB = atc + kkh = 0,11+ 0,064 = 0,174;
+ Chi phí tổn thất khi mất điện là:
Yth = Ath.gth = Pth.tf.gth ;
Trong đó:
gth – là suất thiệt hại do mất điện, gth = 7000( đ/kWh)
tf – là thời gian mất điện, đối với máy biến áp phân phối ta chọn tf = 24h;
Yth = Pth.gth.24 ;
Pth – công suất thiếu hụt do mất điện
+ Tổn thất điện năng:
SVTH: ĐàoTiến Dũng
K8

20

Lớp: Điện CLC –

Đồ án Cung cấp điện
Khánh

GVHD: Ts. Trần Quang
∆AB = n.∆P0.8760 + ..τ ;

Trong đó:
τ – là thời gian tổn thất công suất cực đại, với TM = 4600h ta tính được τ như sau:
τ = f(T) = .8760 = 2987,65 (h);
*) Phương án 1: Dùng hai máy biến áp có công suất là 250 (kVA).
+ Vốn đầu tư của phương án 1 : V1 = VB1 = 166,1. (đồng)
+ Chi phí thường xuyên hàng năm của phương án 1 :

C1t = ∆AB1t. + Ytht
+ Trong đó tổn thất công suất trong máy biến áp ở năm thứ t cỉa chu kì thiết kế:
∆AB1t = 2.0,64.8760 + ..2987,65 = 32791,471 (kWh)
+ Để đảm bảo máy biến áp không quá tải 40% so với giá trị định mức khi có sự cố
một trong hai máy biến áp cần phải cắt bớt một lượng công suất là:
Sth1 = St1 – 1,4.SnBA = 721,9335 – 1,4.250 = 371,9335 (kVA)
+ Thiệt hại do mất điện:
Yth1 = Sth1.cosφ.tf.gth = 371,9335.0,89.24.7000 = 55,6115.(đ)
+ Tổng chi phí quy đổi năm thứ nhất là:
Z1 = 0,174.166,1. + 55,6115. + 32791,471.1500 = 133,7. (đ)
+ Các năm còn lại tính tương tự:
Vì việc đầu tư được thực hiện ở năm đầu tiên, nên các phương án được so sánh dựa
trên giá trị quy đổi về hiện tại của chi phí thường xuyên hàng năm.

PVC=
SVTH: ĐàoTiến Dũng
K8

21

Lớp: Điện CLC –

Đồ án Cung cấp điện
Khánh

GVHD: Ts. Trần Quang
=
= =0,5132

 PVC = 67,146..0,5132 = 34,46. (đ)
Tương tự cho các năm tiếp theo, ta có bảng thống kê như sau:

*) Phương án 2 : Dùng 1 máy biến áp công suất 500 (kVA) :
Tính toán hoàn toàn giống như phương án 1:
_Vốn đầu tư : V2 = VB2 = 123. (đ) (Tra bảng 10.pl)
_Chi phí thường xuyên hàng năm :
C2t = ∆AB2t.cΔ +Ytht
Trong đó :

Tổn thất công suất máy biến áp ở năm thứ t của chu kỳ thiết

kế:
∆AB2t =∆P02.8760 +∆Pk2.(.τ
_Thiệt hại do mất điện do sự cố ở năm thứ t :
SVTH: ĐàoTiến Dũng
K8

22

Lớp: Điện CLC –

Đồ án Cung cấp điện
Khánh

GVHD: Ts. Trần Quang
Ytht = Pttcc.t .tf.gth =Stt.tf.gth

Trong đó : Pttcc.t : Là công suất tính toán toàn chung cư năm thứ t.

Từ đó ta có bảng thống kê sau :

*) Nhận xét :
Ta thấy chi phí quy dẫn của phương án 1 nhỏ hơn phương án 2 và phương án
1 đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện cao.Chính vì thế phương án 1 là phương án
khả thi và tối ưu nhất.Vậy ta chọn xây dựng TBA gồm 2 MBA có công suất
250(kVA)
2.3.2 Chọn tiết diện dây dẫn
Để tăng độ tin cậy của mạng điện sơ đồ được bố trí 2 đường dây hỗ trợ dự
phòng cho nhau được tính toán để mỗi đường dây có thể mang tải an toàn khi có sự
cố ở một trong 2 đường dây mà không làm giảm chất lượng điện trên đầu vào của
các hộ tiêu thụ; Các mạch điện sinh hoạt, chiếu sáng và thang máy được xây dựng
độc lập với nhau. Mạch chiếu sáng có trang bị hệ thống tự động đóng ngắt theo
chương trình xác định.
2.3.2.1 Lựa chọn phương án đi dây từ điểm đấu điện đến trạm biến áp:
Dùng nguồn cấp là đường dây 22 kV.
γ

Dự định dùng dây cáp cách điện giấy hoặc chất dẻo, lõi nhôm có = 32Ω.m/mm2
x 0 = 0,4 Ω / km
cho trước một giá trị
. Hao tổn điện áp cho phép là ΔUcp = 1,25%.
SVTH: ĐàoTiến Dũng
K8

23

Lớp: Điện CLC –

Đồ án Cung cấp điện
Khánh

GVHD: Ts. Trần Quang

Trong tổng số hao tổn điện áp cho phép 5% ta phân bố cho 3 đoạn như sau: từ
trạm biến áp đến tủ phân phối tổng ∆Ucp1=2%, từ tủ phân phối tổng đến tủ phân
phối các tầng∆Ucp2 =2%, từ tủ phân phối các tầng đến các hộ gia đình ∆Ucp3=1%.
Giá trị hao tổn điện áp cho phép:

∆Ux1% =

Q∑ .x0 .L
U2

. 100 =

231,3734.0,4.57
22 2.10 6

.100 = 0,0011

Thành phần hao tổn điện áp tác dụng là:
∆Ur1% = ∆Ucp1% - ∆Ux1% = 1,25 – 0,0011 = 1,2489 %
Tiết diện dây dẫn của đường dây cung cấp cho trạm biến áp xác định theo biểu
thức:

F1 =

P .L

∑
γ .∆U r1%' .U 2

=

435,7541.57
32.1,2489.22 2

= 1,28 mm2

Theo điều kiện về độ bề cơ học tiết diện tối thiểu của đường dây 22kV phải là
35mm2 vậy ta chọn cáp 35mm2 có r01 = 0,524 và x01=0,16 theo [bảng 23.pl]
Hao tổn điện áp thực tế

∆U1%

P∑ .r01 + Q∑ .x01
.L.100
U2

=

=

435,7541.0,524 + 231,3734.0,16
22 2.10 6

.57.100 = 0,0031% < 1,25%

Như vậy cáp đã chọn đảm bảo yêu cầu về chất lượng điện áp.

2.3.2.2 Chọn dây dẫn từ trạm biến áp đến tủ phân phối
Tủ phân phối trung tâm lấy nguồn từ trạm biến áp và máy phát dự phòng thông
qua bộ chuyển đổi nguồn tự động: máy phát tự khởi động khi nguồn chính từ máy
biến áp mất và tắt khi nguồn chính có trở lại.
SVTH: ĐàoTiến Dũng
K8

24

Lớp: Điện CLC –

Đồ án Cung cấp điện
Khánh

GVHD: Ts. Trần Quang

Tủ phân phối trung tâm cấp nguồn cho các tủ phân phối trung gian ở các tầng.
Thông thường một tuyến dây nguồn cấp cho bốn năm tầng. Ngoài ra nó còn cung
cấp nguồn cho các phụ tải chính như máy điều hòa trung tâm, thang máy, hệ thống
bơm…
Chiều dài từ trạm biến áp đến tủ phân phối l1 = 32 m,
Dự định chọn dây cáp lõi đồng có độ dẫn điện
Sơ bộ chọn

∆Ux1% =

x 0 = 0,1 Ω / km

Q∑ .x0 .l1

U2

.100 =

γ = 54m.mm 2 / Ω

, xác định thành phần hao tổn điện áp phản kháng

231,3734.0,1.32
380 2

.100 = 0,51 %

Thành phần hao tổn điện áp tác dụng
∆Ur1% = ∆Ucf1% - ∆Ux1% = 2 – 0.51 = 1,49 %
Tiết diện dây dẫn của đường dây cung cấp cho tủ phân phối tổng được xác định
theo biểu thức

F1 =

P∑ .l1 .105
γ .∆U r1' .U 2

=

435,7541.32.10 5
54.1,49.380 2

= 120,02 mm2

Vậy ta chọn cáp đồng(Cu) XLPE-150 mm2 có r0= 0,13 và x0= 0,06
Hao tổn điện áp thực tế

∆U1 =

PΣ .r0 + QΣ .x0
435,7541.0,13 + 231,3734.0,06
.l1 .100 =
.32.100 = 1,56% < 2%
2
U
380 2

Như vậy cáp đã chọn đảm bảo yêu cầu về chất lượng điện áp.

SVTH: ĐàoTiến Dũng
K8

25

Lớp: Điện CLC –

KẾ CUNG cấp điện CHO một CHUNG cư CAO TẦNG

Tài liệu liên quan

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về