Đồ án thiết kế cung cấp điện cho tòa nhà

LỜI MỞ ĐẦU
Hiện nay, nền kinh tế nƣớc ta đang ngày càng phát triển, đời sống nhân dân không
ngừng đƣợc nâng cao. Dẫn tới nhu cầu điện năng trong các lĩnh vực công nghiệp, nông
nghiệp, dịch vụ và sinh hoạt tăng lên nhanh chóng. Để đáp ứng nhu cầu đó rất đông cán bộ
trong và ngoài ngành điện lực đã và đang tham gia thiết kế, lắp đặt các công trình cung cấp
điện để phục vụ những nhu cầu trên.
Cấp điện là một công trình điện. Để thiết kế một công trình điện tuy nhỏ cũng cần phải
có kiến thức tổng hợp từ các ngành khác nhau, phải có sự hiểu biết về xã hội, môi trƣờng,
đối tƣợng cung cấp điện. Để từ đó tính toán lựa chọn đƣa ra phƣơng án tối ƣu nhất. Điện
năng là nguồn năng lƣợng đặc biệt quan trọng và rất cần thiết cho mọi quốc gia trên thế
giới.Cùng với sự phát triển của nền kinh tế quốc dân, nhu cầu về điện năng không ngừng gia
tăng, thêm vào đó việc áp dụng các quy trình công nghệ tiên tiến trong nhiều lĩnh vực sản
xuất khác nhau, dẫn đến sự ra đời của hàng loạt thiết bị và máy móc hiện đại đòi hỏi yêu cầu
về chất lƣợng, độ tin cậy và an toàn cung cấp điện hết sức nghiêm ngặt. Điều đó đòi hỏi hệ
thống điện phải đƣợc thiết kế hoàn hảo, đảm bảo cung cấp điện đầy đủ, chất lƣợng và tin cậy
cho các hộ dùng điện ở mức cao nhất.
Xuất phát từ các yêu cầu trên cùng với kiến thức đã đƣợc học em nhận đồ án tốt nghiệp
môn Cung Cấp Điện với đề tài: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN HO
NH .
Để thiết kế một công trình điện tuy nhỏ cũng cần phải có kiến thức tổng hợp từ các
ngành khác nhau, phải có sự hiểu biết về xã hội, môi trƣờng, đối tƣợng cung cấp điện. Để
từ đó tính toán lựa chọn đƣa ra phƣơng án tối ƣu nhất. Trong bản đồ án em để ra gồm các
chƣơng nhƣ sau:
Chƣơng 1: Giới thiệu đối tƣợng cung cấp điện
Chƣơng 2: Tính toán, tổng hợp phụ tải
Chƣơng 3: Tính toán chọn máy biến áp
Chƣơng 4: Tính toán đi dây
Chƣơng 5: Tính toán ngắn mạch và chọn các thiết bị điện
Chƣơng 6: Tính toán chế độ mang điện
Chƣơng 7: hiết kế mạng điện cho căn hộ

1


LỜI CẢM ƠN
rƣớc tiên, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy hƣớng dẫn Th.S Phạm nh uân, đã
tạo mọi điều kiện, động viên và giúp đỡ em hoàn thành tốt đồ án này. Trong suốt quá trình
quá trình làm đồ án, thầy đã kiên nhẫn hƣớng dẫn, trợ giúp và động viên em rất nhiều. Sự
hiểu biết sâu sắc về thực tế, cũng nhƣ kinh nghiệm của thầy là tiền đề để giúp em đạt đƣợc
những thành tựu và kinh nghiệm quý báu.
Em cũng xin chân thành cảm ơn bạn bè và gia đình đã luôn ở bên em, cổ vũ và động
viên tinh thần em trong những lúc khó khăn, để có thể vƣợt qua và hoàn thành tốt đồ án này.
Em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong Khoa Hệ thống điện, rƣờng Đại
học Điện Lực đã tận tình truyền đạt cho em những kiến thức trong thời gian vừa qua.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 06 tháng 1 năm 2016
Sinh viên thực hiện

im Đình hái

2


NHẬN XÉT
(Của giảng viên hƣớng dẫn)
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………

3

NHẬN XÉT
(Của giảng viên phản biện)
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………

4


M
LỜI MỞ ĐẦU .......................................................................................................................... 1
LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................................... 2
hƣơng 1 : GIỚI HIỆ
H
H P HƢƠNG M I H I N .................................. 10
1.1 ị trí khu tổ hợp thƣơng mại hái n .......................................................................... 10
1.2 Quy mô khu tổ hợp thƣơng mại .................................................................................... 10
1.3. Lƣới điện quanh khu tổ hợp thƣơng mại ..................................................................... 13
hƣơng 2: NH O N PH
ẢI ........................................................................................ 15
2.1 Phụ tải sinh hoạt ............................................................................................................ 15
2.2. Phụ tải động lực ........................................................................................................... 17
2.2.1. Thang máy ............................................................................................................. 17
2.2.2. Trạm bơm............................................................................................................... 17
2.2.3. Tổng hợp phụ tải động lực ..................................................................................... 18
2.3. Phụ tải chiếu sáng......................................................................................................... 19
2.3.1. Chiếu sáng trong nhà ............................................................................................. 19
2.3.2. Chiếu sáng ngoài trời ............................................................................................. 19
2.3.3. Tổng hợp phụ tải chiếu sáng .................................................................................. 19
2.4. Phụ tải thông thoáng làm mát ...................................................................................... 20
2.4.1. Phụ tải thông thoáng.................................................................................................. 20
2.4.2. Phụ tải làm mát ...................................................................................................... 20

2.4.3. Tổng hợp phụ tải thông thoáng làm mát ................................................................ 20
2.5. Tổng hợp phụ tải .......................................................................................................... 21
2.5.1. Tổng hợp các phụ tải ............................................................................................. 21
2.5.2. Phân loại phụ tải .................................................................................................... 21
2.6. Bù công suất phản kháng ............................................................................................. 22
hƣơng 3: NH O N HỌN M
IẾN P ................................................................. 24
3.1. Chọn vị trí đặt trạm biến áp ......................................................................................... 24
3.2. ác phƣơng án chọn máy biến áp ................................................................................ 24
3.3. Lựa chọn phƣơng án tối ƣu .......................................................................................... 28
3.3.1. Đánh giá theo chỉ tiêu kỹ thuật ............................................................................. 28
3.3.2. Đánh giá theo chỉ tiêu kinh tế ................................................................................ 28
hƣơng 4: NH O N ĐI DÂY ......................................................................................... 32
4.1. Chọn cáp từ nguồn cấp 22kV tới tủ phân phối cao áp .............................................. 32
4.2. Chọn thanh dẫn từ máy biến áp đến tủ phân phối hạ áp .............................................. 33
4.3. Chọn cáp từ các tủ phân phối trung tâm tới tủ phân phối các tầng .............................. 34
4.3.1. ác phƣơng án đi dây ............................................................................................ 34
4.3.2. Chọn cáp từ tủ phân phối trung tâm lên tủ phân phối các tầng ............................. 38
4.3.3. hi phí quy đổi của các phƣơng án ....................................................................... 42
5


4.4. Chọn cáp từ tủ phân phối tầng đến các căn hộ............................................................. 47
4.5. Chọn cáp từ tủ phân phối chính lên các tầng 1, 2, 3 .................................................... 47
4.6. Chọn cáp cho mạng điện thang máy ............................................................................ 48
4.7. Chọn tiết diện cáp cho trạm bơm ................................................................................. 48
4.8. Chọn tiết diện cáp cho mạng điện chiếu sáng và thông thoáng ................................... 49
hƣơng 5: TÍNH TOÁN NGẮN M CH & CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN .................................. 50
5.1. Tính toán ngắn mạch .................................................................................................... 50
5.1.1. Mục đích của tính toán ngắn mạch ........................................................................ 50

5.1.2 Phƣơng pháp tính ngắn mạch ................................................................................. 50
5.1.3. Chọn điểm tính ngắn mạch và tính toán các thông số của sơ đồ ........................... 50
5.1.4 Tính ngắn mạch phía cao áp ................................................................................... 51
5.1.5 Tính ngắn mạch phía hạ áp ..................................................................................... 52
5.2. Chọn thiết bị phía cao .................................................................................................. 54
5.2.1. Chọn chống sét van ................................................................................................ 54
5.2.2. Chọn máy cắt M 1 và M 3, M 2 và M 4.......................................................... 54
5.2.3. Chọn máy biến dòng (TI) ...................................................................................... 56
5.2.4. Chọn máy biến điện áp (TU) ................................................................................. 56
5.3. Chọn thiết bị trong tủ phân phối hạ áp ......................................................................... 58
5.3.1. Chọn thanh cái ....................................................................................................... 58
5.3.2. Chọn sứ cách điện .................................................................................................. 59
5.3.3. Chọn máy biến dòng phía hạ áp ............................................................................ 59
5.3.4. Chọn aptomat phía hạ áp ....................................................................................... 60
Chọn aptomat 1 pha loại do 1 pha Schneider C120N-100.................................................. 61
Chƣơng 6: TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ M NG ĐIỆN ................................................................. 63
6.1. Tổn thất điện điện áp .................................................................................................... 63
6.2. Tổn thất công suất ........................................................................................................ 63
6.3. Tổn thất điện năng ........................................................................................................ 65
hƣơng 7: THIẾT KẾ M NG ĐIỆN HO
ĂN HỘ ................................................. 66
7.1. Sơ đồ bố trí thiết bị gia dụng ........................................................................................ 66
7.2. Chọn dây dẫn................................................................................................................ 71
T NG KẾT ......................................................................................................................... 73
KẾT LUẬN ......................................................................................................................... 74

6


N

M

ẢN

ảng 2. 1: ảng liệt kê số lƣợng thiết bị của căn hộ loại lớn................................................. 15
ảng 2. 2: ảng liệt kê số lƣợng thiết bị của căn hộ loại vừa ................................................ 15
ảng 2. 3: Số liệu kỹ thuật máy bơm ..................................................................................... 17
ảng 2. 4: hông số của quạt thông gió ................................................................................. 20
ảng 2. 5: ổng hợp nhu cầu phụ tải của khu tổ hợp thƣơng mại ......................................... 21
ảng 2. 6: hông số tụ bù DLE – 4D100K5T ....................................................................... 23
ảng 3. 1: hông số máy biến áp ........................................................................................... 25
ảng 3. 2: hông số máy biến áp ............................................................................................................27
ảng 3. 3: ảng so sánh các chỉ tiêu kinh tế của 2 phƣơng án........................................................31
ảng 4. 1: Số liệu thời gian sử dụng công suất cực đại của các phụ tải điện ..............................32
ảng 4. 2: hông số cáp đồng XLPE (3x35) .......................................................................................33
ảng 4. 3: ảng thông số thanh dẫn đồng 50x6 (mm) ......................................................................33
ảng 4. 4: hông số cáp đồng 50 (mm2) ..............................................................................................38
ảng 4. 5: . ảng chọn tiết diện dây dẫn của phƣơng án 1 .............................................................39
ảng 4. 6: ảng chọn tiết diện dây dẫn phƣơng án 2 ........................................................................40
ảng 4. 7: ảng chọn tiết diện dây dẫn phƣơng án 3 ........................................................................41
ảng 4. 8: ảng chi phí quy dẫn của phƣơng án 1 .............................................................................43
ảng 4. 9: ảng chi phí quy dẫn của phƣơng án 2 .............................................................................44
ảng 4. 10: ảng chi phí quy dẫn của phƣơng án 3 ...........................................................................45
ảng 4. 11: So sánh tổn thất điện năng, vốn đầu tƣ và chi phí quy dẫn của 3 phƣơng án .......47
ảng 4. 12: hông số cáp đồng vỏ PVC tiết diện 25 (mm2) ...........................................................47
ảng 4. 13: ảng chọn cáp cho các tầng 1, 2, 3 ..................................................................................48
ảng 4. 14: hông số cáp đồng vỏ PVC tiết diện 10 (mm2) ...........................................................49
ảng 5. 1: ết quả tính toán dòng ngắn mạch .....................................................................................54
ảng 5. 2: hông số chống sét van 3EG6 .............................................................................................54

ảng 5. 3: Thông số máy cắt hợp bộ M 1,M 3 và M LL.............................................................55
ảng 5. 4: hông số máy cắt hợp bộ M 2,M 4 và M PĐ ............................................................56
ảng 5. 5: hông số của máy biến dòng điện 4MA74 ......................................................................56
ảng 5. 6: ảng phụ tải nối vào TU .......................................................................................................57
ảng 5. 7: ảng thông số TU 4MR14 ....................................................................................................57
ảng 5. 8: hông số thanh cái tủ hạ áp ..................................................................................................58
ảng 5. 9: hông số của sứ đặt trong nhà OΦp-1-20YT3 ................................................................59
ảng 5. 10: hông số máy biến dòng hạ áp BD21 .............................................................................59
ảng 5. 11: hông số aptomat NS400H ................................................................................................60
ảng 5. 12: hông số aptomat NS160H ................................................................................................60
ảng 5. 13: hông số aptomat C120N-100 ..........................................................................................61
7


ảng 5. 14: hông số aptomat NS630H ................................................................................................62
ảng 5. 15: Mã hiệu, thông số các aptomat đƣợc chọn .....................................................................62
ảng 6. 1: ổn thất công suất tác dụng,công suất phản kháng ........................................................63

8


N

M

N

Hình 1. 1: Sơ đồ khuôn viên khu tổ hợp ................................................................................................10
Hình 1. 2: Sơ đồ mặt bằng tầng hầm ......................................................................................................11
Hình 1. 3: Sơ đồ mặt bằng tầng 1, 2, 3 ...................................................................................................12

Hình 1. 4: Sơ đồ khu căn hộ từ tầng 4 lên tầng 20 ..............................................................................13
Hình 1. 5: Sơ đồ các xuất tuyến xung quanh khu tổ hợp thƣơng mại............................................14
Hình 3. 1: Sơ đồ 1 máy biến áp ................................................................................................................25
Hình 3. 2: Sơ đồ 2 máy biến áp ................................................................................................................26
Hình 3. 3: Sơ đồ 1 máy biến áp, 1 máy phát.........................................................................................27
Hình 4. 1: Sơ đồ lấy điện từ 2 nguồn khác nhau của khu tổ hợp ....................................................32
Hình 4. 2: Sơ đồ đi dây phƣơng án 1 ......................................................................................................35
Hình 4. 3: Sơ đồ đi dây phƣơng án 2 ......................................................................................................36
Hình 4. 4: Sơ đồ đi dây phƣơng án 3 .....................................................................................................37
Hình 5. 1: Sơ đồ các điểm ngắn mạch ....................................................................................................51
Hình 5. 2: Sơ đồ thay thế tính toán ngắn mạch ....................................................................................51
Hình 7. 1: Sơ đồ bố trí thiết bị điện trong căn hộ ................................................................................66
Hình 7. 2: Sơ đồ 1 sợi mạng điện trong nhà ......................................... Error! Bookmark not defined.

9


hƣơng 1
Ớ

P

ƢƠN

M

N

h
h

hƣơng
i h i n
hu tổ hợp thƣơng mại hái n nằm số 38 đƣờng Phùng Hƣng thuộc quận Hà Đông
thành phố Hà Nội.
1.1

Sơ đồ khuôn viên khu tổ hợp thƣơng mại :

n

1: Sơ đồ khuôn viên khu tổ hợp

1.2 Q
h
h
hƣơng
i
Tổ hợp thƣơng mại hái n có diện tích 1500m2 (50mx30m), trong đó tòa nhà cao tầng
có diện tích 1284,23m2 (33,4m x 38,45m), cao 20 tầng, mỗi tầng cao trung bình 3,5m. Khu
tổ hợp có 1 tầng hầm rộng 1284,23m2, đƣợc thiết kế làm nơi đậu xe ô tô, xe máy. Ngoài ra
tầng này còn bố trí máy móc thiết bị kĩ thuật nhƣ máy bơm nƣớc, bể chứa, hệ thống kỹ thuật
điện cung cấp điện cho tòa nhà .

10


1'

1

3

2

4

4'

36900
5400
1700

3700

8700

8700

8700

8700

8700

8700

5400
3700

1700

5

3

1

1

3

5

7

9

11

11

13

13

4800

7

3100

3100

4800

9

1700

E'
1700

E'

E

E

6600

6600

6600

6600

- 1.500

D

6300

- 1.500

1
3

17

5

15

7

13

9

C

- 1.500
38150

- 1.500

21
19

2300

38100

1150

C

3400

1150

3400

2300

6300

2900

2850

D

6300
2850

2900

6300

11

B

B

6600

6600

A'

2550

HẦ
M PHÂ
N TỰ HOẠI

2550

HỒNƯỚ
C

HỒNƯỚ
C

KHO

4500

2500

A

PHÒ
NG
KT.ĐIỆ
N

KHO

4500

2500

4500

A

4500

P.MÁ
Y
PHÁ
T ĐIỆ
N

P.MÁ
Y
BIẾ

N THẾ

PHÒ
NG
BẢ
O VỆ

P.MÁ
Y BƠM
VÀKT.NƯỚ
C

6600

6600

- 1.500

A'
5400

5150

5400

3550

8700

8700

3550

8700

5150

5400

8700

5400

36900

1'

1

2

n

3

4

4'

2: Sơ đồ mặt bằng tầng hầm

Trong tòa nhà có 1 thanh bộ chính, 3 thang máy loại lớn. Trên các tầng dùng làm căn
hộ có các hành lang rộng 2,2m đặt gần cầu thang máy.
Tầng 1, 2, 3 có diện tích mặt bằng 33,4m x 38,45m, là nơi đặt các cửa hàng tự do, vui
chơi, café đồ ăn nhanh và là nơi tạo khơng gian nghỉ ngơi.

11


1

2

3

4

36900

7

5

3

4350

4350

4350

5400
4350

1

2700

1

3

5

2700

7

9

SẢ
NH G IẢ
I KHÁ
T

11
2400

8700

4350

2400

2400
4800

9

8700

4350

4800

8700
2700

11

13

13

15

15

2400

5400
2700

E

E

6600

6600

6600

6600

HÀ
NH LANG

+1.500

D

D

2250

2250

6300

4050

P.Q UẢ
N LÝ
CHUNG CƯ

6300

4050

P.Q UẢ
N LÝ
CỬ
A HÀ
NG

1
26
3

C

C

25
5
24
7
23

+1.500
3500

9

38150

+1.500

3500

31850

+1.500

21
11
17

15

13

2800

HÀ
NH LANG

2800

HÀ
NH LANG

6300

6300

19

+1.500

B

6600
4000

4000

6600

2600

CỬ
A HÀ
NG TỰ CHỌN

2600

B

A

A
2550

2550

TIỀ
N SẢ
NH

7550
5000

5000

7550

HÀ
NH LANG

n

3: Sơ đồ mặt bằng tầng 1, 2, 3

Từ tầng 4 lên tầng 20 là các căn hộ nhà ở. Mỗi tầng có 8 căn hộ gồm:
- 4 căn hộ loại A có diện tích 113,1m2.
- 4 căn hộ loại B có diện tích 57,4m2.
Tồn bộ tòa nhà có 136 căn hộ.
12

1

2

3

4

2700
8700

4350

4350

1500

3400

5300

CĂ
N HỘLOẠI A

150

1500

8700
3400

150

CĂ
N HỘLOẠI A

150

8700
5300

1500

1500
150

E

E
PHÒ
NG NGỦ

PHÒ
NG KHÁ
CH

TIỀ
N PHÒ

NG

TIỀ
N PHÒ
NG

6600

6600

PHÒ
NG KHÁ
CH

PHÒ
NG NGỦ

PHÒ
NG NGỦ

3300

3300

BẾ
P
PHÒ
NG NGỦ

3300

3300

BẾ
P

260

D
2600

D
HÀ
NH LANG

BẾ
P

HÀ
NH LANG
1

3700

19

3

17

5

15

7

13

BẾ
P

PHÒ
NG NGỦ
25800

25800

21

PHÒ
NG NGỦ

3700

3700

PHÒ
NG KHÁ
CH

BẾ
P
PHÒ
NG NGỦ

C

6300

CĂ
N HỘLOẠI B

PHÒ
NG KHÁ
CH

C

PHÒ
NG NGỦ

9

3700

6300

CĂ
N HỘLOẠI B

BẾ
P

6300
6000

6300

11

PHÒ
NG KHÁ
CH

PHÒ
NG KHÁ
CH

CĂ
N HỘLOẠI B

CĂ
N HỘLOẠI B

2600

2600

HÀ
NH LANG

TIỀ
N PHÒ
NG

TIỀ
N PHÒ
NG

PHÒ
NG KHÁ
CH

PHÒ
NG KHÁ
CH

3300

B
PHÒ
NG NGỦ

6600

7200
6600

PHÒ
NG NGỦ

3300

PHÒ
NG NGỦ
BẾ
P

BẾ
P

PHÒ
NG NGỦ

3300

3300

B

5200

1500

3500

4350

4350

8700

3500

8700

5200

1500

CĂ
N HỘLOẠI A

CĂ
N HỘLOẠI A
350

150

350

A
1500

A
150

8700

1500

26100

1

3

2

n

4

4: Sơ đồ k u căn ộ từ tầng 4 lên tầng 20

hu trung tâm thƣơng mại sử dụng các thiết bị dịch vụ và vệ sinh kỹ thuật nhƣ thang
máy, thang cuốn, máy bơm nƣớc, bơm thốt, bơm cứu hỏa…
1.3. ƣới điện q anh h

h

hƣơng

i

Tồn bộ hệ thống điện của khu tổ hợp thƣơng mại đƣợc lấy điện từ trạm 110/22 kV
Thanh Xn qua hai máy biến áp để cấp điện cho các phụ tải trong trung tâm thƣơng mại.
Xung quanh tòa nhà có bốn xuất tuyến từ trạm 22kV này.

13

Sơ đồ bốn xuất tuyến đó nhƣ sau:

n

5: Sơ đồ các xuất tuyến xung quanh khu tổ hợp t ương mại

Với :
+ Xuất tuyến 471 cách tƣờng tòa nhà 6m.
+ Xuất tuyến 472 cách tƣờng tòa nhà 29m.
+ Xuất tuyến 473 cách tƣờng tòa nhà 100m.
rong đó:các xuất tuyến đều non tải do vậy khu tổ hợp thƣơng mại s lấy điện từ 2
xuất tuyến 2 nguồn xt471 và xt473

14


hƣơng 2
TÍNH TOÁN P
2.1 Ph

Ả

ải inh h

Trong tổ hợp thƣơng mại, từ tầng 4 đến tầng 20 đƣợc sử dụng để làm căn hộ cho thuê,
tổng số có 136 căn hộ đƣợc chia làm 2 loại có diện tích khác nhau. rong đó căn hộ loại lớn
gồm các căn hộ có diện tích 113,1m2, căn hộ loại vừa gồm các căn hộ có diện tích 57,4m2.
Số lƣợng thiết bị trung bình của căn hộ loại lớn:

ng
STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15

1: B ng liệt kê số lượng thiết bị của căn ộ loại lớn

ên hiế b
Đèn ompact
Đèn hu nh quang
Đèn học
Đèn chùm
Tivi
Điều hòa
Quạt
Máy giặt
Nồi cơm điện

Ấm điện
ình nóng lạnh
ủ lạnh
Bàn là
Máy sấy tóc
Máy loc nƣớc
ng c ng

Số lƣ ng
3
6
2
2
3
3
4
1
1
1
1
1
1
1
1
ấ đặ P1

ng

ấ (W)
40

70
40
300
140
3500
60
4000
900
1500
1500
105
1800
650
25

ng

ấ ng (W)
120
420
80
600
420
10500
240
4000
900
1500
1500
105

1800
650
25
22860

Số lƣợng thiết bị trung bình của căn hộ loại vừa:
ng
STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9

ên hiế b
Đèn ompact
Đèn hu nh qang
Đèn học
Đèn chùm
Tivi
Điều hòa
Quạt
Máy giặt
Nồi cơm điện

2: B ng liệt kê số lượng thiết bị của căn ộ loại vừa

Số lƣ ng
2
4
1
2
2
2
3
1
1

ng

ấ (W)
40
70
25
300
140
3500
60
4000
900

15

ng

ấ ng (W)
80

280
25
600
280
7000
180
4000
900


STT
10
11
12
13
14

ên hiế b
Ấm điện
ình nóng lạnh
ủ lạnh
Bàn là
Máy sấy tóc

Số lƣ ng
1
1
1
1
1

ng c ng

ng ấ (W)
1500
1500
105
1800
650

ng

ấ đặ P2

ấ ng (W)
1500
1500
105
1800
650
18560

Dựa vào 2 bảng trên, ta có công suất định mức của căn hộ loại lớn là
Pl = 22,860(kW) và của căn hộ loại vừa là Pn= 18,56 (kW).
Trong thời gian hiện tại, theo khảo sát thì những căn hộ có kích thƣớc nhƣ các căn hộ
loại lớn và vừa của khu tổ hợp thƣơng mại có hệ số đồng thời trong khoảng từ 0,3 đến 0,5.
Vậy công suất tính toán của hai loại căn hộ này là:
+ ăn hộ loại lớn: Ptt1 = kđt1*P1 = 0,45*22,86= 10,29(kW)
+ ăn hộ loại vừa: Ptt2 = kdt2*P2 = 0,4*18,56= 8,24 (kW)
Công suất tính toán của một tầng:
P1tầng = kđt*ΣPtti*ni = 0,9*(10,29*4 + 8,24*4) = 66,71 (kW)

Trong đó: + ni là số căn ộ của từng loại.
+ Ptti là công suất tính toán của căn ộ.
+ kdt= 0,9 tra trong mục I.2.49[2]
Vậy phụ tải sinh hoạt của khu tổ hợp:
Psh = P1tầng *17 = 66,71*17 = 1126(kW)
Hệ số công suất của phụ tải sinh hoạt: cosφsh = 0,85 => tgφsh = 0,619
Công suất phản kháng của một tầng :
Q1tầng = P1tầng* tgφsh = 66,71*0,619 = 41,29 (kVAr)
Công suất phản kháng của phụ tải sinh hoạt là:
Qsh = Q1tầng* tgφsh = 1126*0,619 = 697 (kVAr)

16


2.2. Ph ải động lực
Phụ tải động lực trong khu tổ hợp bao gồm phụ tải của các thiết bị dịch vụ và vệ sinh
kỹ thuật nhƣ thang máy, máy bơm nƣớc… rong đó các phụ tải đƣợc tính riêng nhƣ sau:
2.2.1. Thang máy
Đối với tòa nhà 20 tầng để thuận tiện cho việc đi lại và vận chuyển ta bố trí các loại
thang máy sau:
+ 3 thang máy Sanyo có công suất Ptm= 19(kW), vận tốc lên xuống 1 (m/s), khả năng
tải 1250 (kg), gia tốc 0,01667 (m/s2).
Do thang máy và thang cuốn làm việc theo chế độ ngắn hạn lặp lại, nên công suất của
chúng cần phải quy đổi về chế độ làm việc dài hạn theo biểu thức:
Ptm = Pn.tm*√
Trong đó: + Pn.tm- công suất định mức của động cơ t ang máy, (kW)
+  - hệ số tiếp điện của thang máy (chọn  = 0,6).
- Công suất của 1 thang máy làm việc ở chế độ dài hạn:
Ptm = 19*√
= 14,97 (kW)

- Công suất tính toán của thang máy đƣợc xác định theo biểu thức:
Ptm∑ = knc.tm*∑Ptmi
Trong đó: - knc.tm : hệ số nhu cầu của t ang máy, xác định theo b ng 2.pl[1]: ứng với 7
thang máy, nhà 20 tầng thì knc.tm = 0,8
- Ptmi : công suất của thang máy thứ i, (kW).
Vậy công suất tính toán của thang máy:
Ptm∑ = 0,8*(14,97*3) = 36(kW)
Với hệ số cosφtm là: cosφtm=0,64=> tgφtm = 1,2
Công suất phản kháng của thang máy:
Qtm∑ = Ptm∑* tgφtm = 36*1,2= 43 (kVAr)
2.2.2. Trạm bơm
Bảng số liệu kỹ thuật máy bơm:
ng 3: Số liệu kỹ thuật máy bơm
STT

1
2
3

hức năng
ơm cấp nƣớc sinh
hoạt
ơm thoát
ơm cứu hỏa

Số lƣ ng
(cái)

knc

2
4
4
2
1
1

0,7
0,8
1

17

ng ấ
(kW)
16
5,6
1,2
6,3
20
16

ng c ng
(kW)

59,2
12,6
36

ấ

rong thiết kế thì tổng số thiết bị vệ sinh-kỹ thuật là 14, ứng với 3 nhóm có chức năng
nhƣ trong bảng trên. a tính toán cho từng nhóm.
Nhóm bơm cấp nƣớc sinh hoạt:

-

Ta có n1=10 nên hệ số nhu cầu knc1=0,7
hi đó:
-

P1= 0,7*59,2 = 41,44 (kW)

Nhóm bơm thoát nƣớc:
Ta có n2=2 nên hệ số nhu cầu knc2=1
hi đó:

-

P2= 1*12,6 = 12,6 (kW)

Nhóm bơm cứu hỏa:
Ta có: n3=1 nên hệ số nhu cầu knc3 =1
hi đó:

-

P4 = 1.36 = 36 (kW)

Công suất tính toán của trạm bơm:
Ptb = knc.tb*∑Ptbi
Trong đó: + knc.tb : Hệ số nhu cầu của các bơm

Vậy tổng hợp 3 nhóm này ta s có công suất tính toán của trạm bơm: a có số nhóm
máy bơm là n = 3 vậy tra bảng 4.pl[1], ta s đƣợc knc.tb= 0,85
Ptb = knc.tb*∑Ptbi = 0,85*(41,44 + 12,6 + 36) = 76 (kW)
Với hệ số cosφtb = 0,8 => tg φtb = 0,75
Công suất phản kháng của trạm bơm:
Qtb = Ptb* tgφtb = 76*0,75 = 57 (kVAr)
2.2.3. Tổng hợp phụ tải động lực
Phụ tải động lực của khu tổ hợp thƣơng mại là:
Pđl = kđt.đl*(Ptm∑ + Pvskt ) = 0,85*(36+ 76)
Pđl = 95 (kW)
Hệ số công suất của phụ tải động lực:
cosđl 

cosđl 

Ptm  Pvskt
(Ptm  Pvskt ) 2  (Q tm  Q vskt ) 2

36  76
(36  76)2  (43  57)2

 0, 745

Công suất phản kháng của phụ tải động lực: Qđl= Pđl*tg(arccos(0,745))=85 (kVAr)
18

2.3. Ph

ải chiế

ng

2.3.1. Chiếu sáng trong nhà
- Chiếu sáng trong các căn hộ đã đƣợc tính cùng với hộ tiêu thụ điện.
- Chiếu sáng công cộng trong khu trung tâm thƣơng mại gồm:
+ Tầng hầm sử dụng 20 bóng hu nh quang công suất 36 (W) .


Pth = 20*36 = 720(W) = 0,72 (kW)

+ Tầng 1 sử dụng 24 bóng đèn hu nh quang công suất 36 (W).


Pt1 = 24*36 = 864 (W) = 0,864 (kW)

+ Tầng 2 và tầng 3: mỗi tầng sử dụng 20 bóng đèn hu nh quang công suất 36 (W).


Pt2 = Pt3 = 20*36 = 720 (W) = 0,72 (kW)

+ 2 cầu thang bộ: 1 cầu thang bộ ở mỗi tầng sử dụng 2 đèn ompact 14 (W).


Ptb = 2*21*14 = 588 (W) = 0,588 (kW)

+ Hành lang công cộng ở mỗi tầng (tầng 4 lên tầng 20): mỗi hành lang sử dụng 8 bóng
hu nh quang công suất 36 (W).


Phl = 17*8*36 = 4896 (W) = 4,896 (kW)

Tổng công suất chiếu sáng trong nhà:
Pcs.tr = Pth+ Pt1 + Pt2 + Pt3 + Ptb + Phl
Pcs.tr = 0,72 + 0,864 + 0,72*2 + 0,588 + 4,896 = 9(kW)
2.3.2. Chiếu sáng ngoài trời
- Chiếu sáng ngoài trời: P0cs.N là suất phụ tải chiếu sáng ngoài trời (kW/m) (đã cho
bằng 0,03 kW/m), L là tổng chiều dài chiếu sáng ngoài trời: L = 2*(50 + 30) = 160 (m).
- Công suất chiếu sáng ngoài trời:
Pcs.N = 0,03*160= 4,8 (kW)
2.3.3. Tổng hợp phụ tải chiếu sáng
Phụ tải chiếu sáng của khu trung tâm thƣơng mại là:
Pcs= kđt*( Pcs.tr + Pcs.N) = 1*(9+ 4,8) = 14(kW)
Trong đó: kđt =1.
Hệ số công suất của phụ t i chiếu sáng là: cosφcs = 0,85
Công suất phản kháng của phụ tải chiếu sáng là: Qcs= Pcs*tg(arccos(0,85))=8 (kVAr)
19


2.4. Ph

ải h ng h

ng là

2.4.1. Phụ tải thông thoáng

Để tạo ra không khí thông thoáng ta cần phải có một hệ thống thông gió cho toàn
chung cƣ, với tổng thể thích của toàn chung cƣ là:
Vcc = 1250*3,5*21 = 91875 (m3)
hung cƣ có 20 tầng nhƣng phải tính thêm thông thoáng cho cả phần tầng hầm lên ta
có công thức trên tổng số tầng là 21. Đối với chung cƣ ta s có lƣu lƣợng gió tuần hoàn là k
= 3. Tổng lƣu lƣợng khí cần thông gió trong một giờ là:
VΣ = Vcc*k = 91875*3 = 275625 (m3/h)
Với k: lưu lượng gió tuần hoàn.
Từ đó ta s chọn loại quạt gió của TOMECO, chọn 2 quạt mã hiệu model 140-10, 2
quạt model 130-10 có các thông số nhƣ sau.
ng

4: Thông số của quạt thông gió

Lo i qu t

Model 140-10

Model 130-10

Điện áp (V)

380

380

Công suất (kW)

11

5,5

Lƣu lƣợng gió (m3/h)

89000

51000

Công suất cho thông thoáng là : P tt = 2*11 + 2*5,5 = 33 (kW)
2.4.2. Phụ tải làm mát
Ta lắp đặt cho tầng 1 7 điều hòa, tầng 2 và tầng 3 mỗi tầng 6 điều. rong đó công suất
mỗi điều hòa là 3500 (W).
Công suất cho làm mát là :
Plm = 7*3500 + 2*6*3500 = 66500 (W) = 66,5 (kW)
2.4.3. Tổng hợp phụ tải thông thoáng làm mát
Phụ tải thông thoáng và làm mát của khu tổ hợp thƣơng mại là :
Ptt-lm = kđt*(Ptt + Plm) = 0,85*(33 + 66,5) = 85(kW)
Hệ số công suất của phụ tải thông thoáng làm mát là: cosφtt-lm = 0,8
Công suất phản kháng của phụ tải thông thoáng làm mát là:
Qtt-lm= Ptt-lm*tg(arccos(0,8))=63 (kVAr)
20


2.5.

ng h

h

ải

2.5.1. Tổng hợp các phụ tải
Ta có bảng tổng hợp phụ tải nhƣ sau:
ng
STT
1
2
3
4

5: Tổng hợp nhu cầu phụ t i của khu tổ hợp t ương mại
i h

ải

ng

Phụ tải sinh hoạt
Phụ tải động lực
Phụ tải chiếu sáng
Phụ tải thông thoáng làm mát

ấ P ( W)
1126
95
14
85

ng

ấ Q (kVAr)
697
85
8
63

Công suất tính toán của tổ hợp thƣơng mại là:
PttΣ = kđt*ΣPi = 0,9*(1126+ 95+ 14+ 85) =>PttΣ = 1188 (kW)
Hệ số công suất trung bình là:
Psh  Pđl  Pcs  Ptt lm

costbtt 



(Psh  Pđl  Pcs  Ptt lm ) 2  (Qsh  Qđl  Qcs  Q tt lm ) 2

1126  95  14  85
(1126  95  14  85)2  (697  85  8  63) 2

=>cosφtbtt=0,839  tgtbtt  0,648
Công suất biểu kiến là:
Stt 

Ptt
1188

 1416(kVA)
cos tb 0,839

Qtt  Ptt * tgtbtt  1188*0,648  770(kVAr)

2.5.2. Phân loại phụ tải
Trong khu thƣơng mại, phụ tải loại 1 gồm:
-Phòng điều hành có công suất 8(kW), với hệ số cosφđh = 0,85=>Qđh=5(kVA)
-Hai bơm cứu hỏa công suất tổng 36(kW), với hệ số cosφch = 0,8=>Qch=27(kVA)
Tổng công suất tính toán của phụ tải loại 1:
Ppt1 = Pđh + Pch=8+36=44(kW)
21


Hệ số cosφ của phụ tải loại 1:
cospt1 

cospt1 

Pđh  Pch
(Pđh  Pch ) 2  (Qđh  Qch ) 2

8  36
(8  36)2  (5  27) 2

 0,809

Vậy công suất của phụ tải loại 1 là:
Spt1 

Ppt1
cospt1



44
 54(kVA)
0,809

Phụ tải loại 2 gồm thang máy, chiếu sáng công cộng:
- hang máy có công suất Ptm∑=36(kW), Qtm∑=43 (kVAr)
- hiếu sáng công cộng có công suất Pcs =13, Qcs=8 (kVAr)
Tổng công suất tính toán của phụ tải loại 2:
Ppt2 = PtmΣ + Pcs = 36+ 13= 49 (kW)
Hệ số cosφ của phụ tải loại 2:
cospt 2 

Ptm  Pcs
( Ptm  Pcs )2  ( Qtm  Qcs ) 2

cospt 2 

49
49  (43  8) 2
2

 0,692

Vậy công suất của phụ tải loại 2 là:
Spt 2 

Ppt 2
cospt 2



49
 71(kVA)
0, 692

Phụ tải loại 3 là các phụ tải còn lại.
Ppt3  Ptt  (Ppt1  Ppt 2 )  1188  (44  49)  1095(kW)

2.6. ù c ng

ấ

hản h ng

22


Theo thông tƣ 15/2014 TT-BCT, bắt dầu từ 10/12/2014 các khách hàng có hợp đồng
mua bán điện lớn hơn 40kW và cosφ < 0,9 thì phải mua công suất phản kháng. Chính vì
vậy, nhà ga s bù để nâng cosφ lên trên 0,9 nhằm mang lại một số hiệu quả sau :
+ Không phải trả tiền mua công suất phản kháng (theo biểu giá của TT7BCT).
+ Giảm tổn thất.
+ Nâng cao chất lƣợng điện năng.
+ Thiết bị làm việc ổn định hơn …
hông thƣờng khi lắp bù ta s tính toán bù lên 0,9.
Dung lƣợng bù đƣợc xác định theo công thức:
Qb.tt  Ptt *(t gtb  t g )

rong đó: + Ptt : Công suất tính toán.
+ cosφtb = 0,839 => tgφtb = 0,648
+ cosφ = 0,9 => tgφ = 0,484
Dung lƣợng cần bù là:
Qb.tt  1188*(0,648  0, 484)  195(kVAr)

Vậy ta chọn 2 tụ bù DLE – 4D125K5T do hãng DAE YEONG sản xuất. Thông số tụ
tra trong bảng 6.9[2] sau:
ng

6: Thông số tụ bù DLE – 4D100K5T

i

Qb (kVAr)

Uđ (kV)

Iđ (A)

Số ha

DLE-4D100K5T

100

0,4

131

3

Công suất phản kháng sau bù:

Qsbtt  Qtt  Qb  770  2*100  570(kVAr)
Công suất biểu kiến sau khi bù: Ssbtt  Ptt2  (Qsbtt )2  11882  5702  1318(kVA)
Hệ số cosφsb là :

cossb 

Pttsb 1188

 0,901(kVA)
Ssbtt 1318
23


N
3.1. họn v

đặ

Chương 3
O N
NM

N P

biến

Khu tổ hợp thƣơng mại s đƣợc cấp điện từ trạm 22 kV Thanh Xuân qua các máy biến
áp. Đối với các khu tổ hợp thƣơng mại có phụ tải lớn, việc đặt máy biến áp ở bên ngoài đôi
khi s gây tốn kém bởi vậy ngƣời ta thƣờng chọn đặt máy biến áp ở bên trong tòa nhà. Ta có
thể đặt máy biến áp ở tầng hầm hoặc tầng 10 hoặc tầng 20.
Nhận thấy rằng khi máy biến áp hoạt động s phát ra các tiếng ồn và phát nóng. Do vậy
nếu đặt máy biến áp ở tầng 10 và tầng 20 vừa gây ảnh hƣởng tới các hộ dân trong các căn
hộ, lại không đảm bảo mỹ quan, và do máy biến áp không đặt gần nguồn tới cho nên không
thuận tiện cho việc đi dây. Nếu đặt máy biến áp ở tầng hầm s hạn chế đƣợc tiếng ồn, đảm
bảo mỹ quan, gần nguồn tới cho nên việc đi dây cũng thuận tiện hơn. Đặt máy biến áp ở tầng
hầm cũng có thuận lợi là khi vận hành hoặc khi máy biến áp có sự cố thì có thể dễ dàng vận
hành, sửa chữa mà không gây ảnh hƣởng tới các hộ dân trong khu thƣơng mại.
Vậy ta đặt trạm biến áp ở tầng hầm và đặt ở góc tƣờng của tòa nhà.
3.2.

c hƣơng n chọn

biến

Ta chọn máy biến áp theo các điều kiện sau:
- Điều kiện bình thƣờng: Tổng công suất của các máy biến áp phải lớn hơn hoặc bằng
công suất tính toán tổng.
ΣSđm ≥ SttΣ
- Điều kiện sự cố: Khi xảy ra sự cố ở 1 máy biến áp công suất lớn nhất thì hiệu của
tổng công suất các máy biến áp trừ đi công suất mấy biến áp lớn nhất nhân với 1,4 phải lớn
hơn hoặc bằng tổng công suất của phụ tải loại 1 và loại 2.
(ΣSđm – SMBAmax)*1,4 ≥ (Spt1 +Spt2)
Trong đó: + ΣSđm : Tổng công suất các máy biến áp.
+ SMBAmax : Công suất lớn nhất của máy biến áp.
+ Spt1 : Công suất phụ t i loại 1.
+ Spt2 : Công suất phụ t i loại 2.

a có các phƣơng án chọn máy biến áp nhƣ sau:
- Phƣơng án 1: Sử dụng 1 máy biến áp.
24


- Phƣơng án 2: Sử dụng 2 máy biến áp.
- Phƣơng án 3: Sử dụng 1 máy biến áp và 1 máy phát dự phòng.
a P ương án : Sử dụng 1 máy biến áp.

n

1: Sơ đồ 1 máy biến áp

Đối với trƣờng hợp chọn 1 máy biến áp thì ta chọn máy biến áp theo điều khiện bình
thƣờng. Công suất của máy biến áp chọn theo công thức sau:
SdmB  Stt

 SdmB  1318(kVA)

Vậy ta chọn máy biến áp do công ty thiết bị điện Đông
(kVA).
ng

nh chế tạo công suất 1600

1: Thông số máy biến áp

SB
(kVA)

Uđ
(kV)

∆P0
(kW)

∆PN
(kW)

UN%

I0 %

V
(10 VND)

1600

24/0,4

2,1

15,7

5,5

1,0

900

b P ương án : Sử dụng 2 máy biến áp.

25

6