đồ án cung cấp điện cho một phân xưởng công nghiệp

ThuyÕt minh §å ¸N cung cÊp ®iÖn

gvhd: ts - trÇn quang kh¸nh

I-phần mở đầu

Trong sự nghiệp Công Nghiệp Hóa và Hiện Đại Hóa đất nước, cung cấp
điện đóng vai trò chủ đạo trong nền kinh tế quốc dân. Việc thiết kế cung cấp
điện cho khu chung cư cao tầng một cách hợp lý là một vấn đề cấp thiết. Chúng
ta phải thiết kế sao cho đảm bảo được an toàn cho khu vực, không những thế
phải đảm bảo được mỹ quan môi trường. Đề tài thiết kế lần này là:cung cấp điện
cho một chung cư thuộc khu vực nội thành của một thành phố lớn.Chung cư có
N tầng.Mỗi tầng có nh căn hộ,công suất trung bình tiêu thụ mỗi hộ có diện tích
70 m2 là p0,kW/hộ.Chiều cao trung bình của mỗi tầng là H=3,8 m.
Chiếu sáng ngoài trời với tổng chiều dài bằng ba lần chiều cao của toà nhà,suất
công suất chiếu sáng là:p0cs2=0,03 kW/m.Khoảng cách từ đầu nguồn đấu điện
đến tường của toà nhà là L(mét).
-Toàn bộ chung cư có ntm thang máy ,công suất mỗi thang máy với hệ số tiếp
diện là ε = 0,6 ;cos ϕ = 0,65.
-Hệ thống máy bơm bao gồm: Sinh hoạt;Thoát nước;Cứu hoả;Bể bơi
Thời gian mất điện trung bình trong năm là tf=24h;Suất thiệt hại do mất điện là:
gth=2500đ;Chu kỳ thiết kế là 7 năm ;Thời gian sử dụng công suất cực đại là
TM=3950h/năm;Hệ số chiết khấu i =0,1;Giá thành tổn thất điện năng :
c∆=1000đ/kWh;Giá mua điện gm =520đ/kWh;Giá bán điện gb =820đ/kWh.
Các số liệu khác được lấy trong phụ lục hoặc sổ tay thiết kế cung cấp điện.
Số
tầng

1
22

L,m

2
110

Số hộ/tầng; nh ứng
với diện tích m2/hộ

Số lượng và
công
Suất thang máy
kW

Cấp
nước
sinh hoạt

Thoát
nước

7

8

9

10

11

3x20

2x40+4x
5,6+
4x1,2

4x4,8

4x10

30+2
5

70

100

120

Nhỏ

Lớn

3

4

5

6

3

3

2

3x7,5

Số lượng và công suất máy bơm,kW

Bể
bơi

Cứu
hoả

Nội dung đồ án:
Chương I : tính toán nhu cầu phụ tải;
Chương II: Chọn vị trí trạm biến áp;
Chương III: Chọn số lượng và công suất máy biến áp và chọn tiết diện dây dẫn;
Chương IV: Chọn thiết bị điện.
Chương V: Tính toán chế độ mạng điện.
Chương VI: Thiết kế mạng điện của một căn hộ.
Svth: MAI VĂN DƯ

LíP : §1-H2

TRANG - 1 -

ThuyÕt minh §å ¸N cung cÊp ®iÖn

gvhd: ts - trÇn quang kh¸nh

Chương VII: Tính toán nối đất.
Chương VIII: Hoạch toán công trình.
Chương IX: Phân tích kinh tế tài chính.
Trong đồ án thiết kế này có tham khảo một số giáo trình sau:
1. Giáo trình “hệ thống cung cấp điện” của TS.Trần Quang Khánh;
2. Giáo trình “Bài tập hệ thống cung cấp điện” của TS.Trần Quang Khánh;
Trong quá trình làm đồ án em được sự chỉ bảo nhiệ tình của thầy cô trong
bộ môn đặc biệt là TS. Trần Quang Khánh đã trực tiếp hươngd dẫn em trên lớp.
Qua đây em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy cô trong khoa và thầy Trần
Quang Khánh đã hương dẫn em cho em hoàn thành đồ án này. Do thời gian và
kiến thức còn hạn chế nên bản đồ an của em không tránh khỏi những thiếu sót,
em rất mong thầy cô trong bộ môn gốp ý để bản đồ án được hoàn thiện hơn.

Svth: MAI VĂN DƯ

LíP : §1-H2

TRANG - 2 -


Thuyết minh Đồ áN cung cấp điện

gvhd: ts - trần quang khánh

CHNG I

TNH TON NHU CU PH TI
1,Ph ti sinh hot
Tng s cn h Nh=N.nh=22.(3 + 3 + 2)=176 h;
Theo bng 10.pl (Giỏo trỡnh H Thng cung cp in - TS Trn Quang Khỏnh)
ng vi ni thnh thnh ph ln ,sut tiờu th trung bỡnh ca h gia ỡnh s
dng bp gas l P0 =1,83 kW/h;
Xỏc nh ph ti sinh hot ca to nh chung c :
N

Psh= kcc.kdt.P0. ni .k hi = kcc.kdt.P0.(n1.kh1+n2.kh2+n3.kh3)
i =1

Psh=1,05.0,32.1,83.(66.1+66.1,3+ 44.1,5) = 134,34 (kW);
ng vi s h Nh=176, h s kt=0,321(bng 1.pl);
n1- s cn h cú din tớch 70 m2 l 22.3=66 h;
n2- s cn h cú din tớch 100 m2 l 22.3=66 h;
n3- s cn h cú din tớch 120 m2 l 22.2=44 h;
Trong ú kh1,kh2,kh3 ln lt l cỏc h s hiu chnh i vi cỏc cn h din tớch
trờn 70 m2 tng thờm 1% cho mi m2 i vi cn h dựng bp in;
Kcc - h s tớnh n ph ti chiu sỏng chung trong tũa nh (ly bng 5%,tc
kcc=1,05).
kh1=1
kh2=1+(100-70).0,01= 1,3;
kh3=1+(120-70).0,01=1,5;
Tớnh ph ti riờng cho mi tng
-Cụng sut tớnh toỏn ca mi tng
N

Ptang = kcc.kdt.P0. ni .k hi = 1,05. 0,49.1,83. (3.1+3.1,3+2.1,5) = 9,32 kW
i =1

kt = 0,49(bng 1.pl);
H s cụng sut cossh = 0,96 (tg = 0,29) (bng 9.pl);
Qtang = Ptang.tgsh =9,32.0,29 = 2,7 kVAr
2,Ph ti ng lc
Ph ti thang mỏy:
Trc ht cn quy giỏ tr cụng sut ca cỏc thang mỏy v ch lm vic di
hn
Thang mỏy cú cụng sut nh:
Ptm1=Pn.tm1. =7,5. 0,6 =5,81 kW
Thang mỏy cú cụng sut ln:
Ptm2=Pn.tm2. =20. 0,6 =15,5 kW

Svth: MAI VN D

LớP : Đ1-H2

TRANG - 3 -


ThuyÕt minh §å ¸N cung cÊp ®iÖn

gvhd: ts - trÇn quang kh¸nh

⇒ Ρtm ∑ = knc.tm. ∑ Ρtmi =0,85.( 3.5,81+3.15,5)=54,341 kW

Hệ số knc.tm xác định theo bảng 2.pl (phụ lục): ứng với 6 thang máy nhà 22 tầng
là knc.tm= 0,85
biết cos ϕ =0,65
• Phụ tải tính toán của trạm bơm:

+Phụ tải trạm bơm được coi là thuộc nhóm phụ tải vệ sinh kỹ thuật.
+Phụ tải trạm bơm có 18 máy bơm chia làm 4 nhóm :
Ta lần lượt tính phụ tải cho 4 nhóm này như sau
Nhóm 1: cấp nước sinh hoạt
Pbơm1 = knc1. ∑ ni .Pi = 0,7.(2.40 +4.5,6 +4.1,2) = 75,04 kW
(Hệ số nhu cầu của 10 máy lấy bằng 0,7 bảng 3.pl )
Nhóm 2 : thoát nước
Pbơm2 = knc2. ∑ ni .Pi = 0,85.4.4,8 = 16,32 kW
(Hệ số nhu cầu của 4 máy còn lại lấy bằng 0,85 bảng 3.pl )
Tương tự cho hai nhóm còn lại kết quả ghi trong bảng sau:
Nhóm
Nước sinh hoạt
Thoát nước
Bể bơi
Cứu Hoả

knc
0,7
0,85
0,85
1

Số máy x công suất
2x40 +4x5,6 +4x1,2
4x4,8
4x10
30+25

Pbơmi ,kW
75,04

16,32
34
55
180,36

Tổng hợp 4 nhóm này ta có phụ tải của trạm bơm
Pbơm = knc. ∑ Pbom = 0,8.180,36 = 144,28 kW
Trong đó knc=0,8 (bảng 4 p.l)
Ta tổng hợp phụ tải trạm bơm và thang máy bằng phương pháp số gia
Vì Pbơm > Ρtm ∑
Vậy nên phụ tải động lực:
 54,341  0, 04

 − 0,41.54,341 = 181,78 kW
Pđl =144,28 + 
 5 

3,Phụ tải chiếu sáng
Vì chiếu sáng ngoài trười với tổng chiều dài bằng ba lần chiều cao của toà nhà
nên:
Tổng chiều dài mạch chiếu sáng ngoài trời
Lcs2=3.22.3,8=250,8m
Công suất chiếu sáng ngoài trời

Svth: MAI VĂN DƯ

LíP : §1-H2

TRANG - 4 -

ThuyÕt minh §å ¸N cung cÊp ®iÖn

gvhd: ts - trÇn quang kh¸nh

Pcs2=p0cs2.Lcs2=0,03.250,8=7,524 W.
4,Tổng hợp phụ tải
+Tổng hợp phụ tải phụ tải sinh hoạt và chiếu sáng bằng phương pháp số gia:
Ta có Psh =134,34 kW >Pcs2 = 7,524 W
 7,524.10 -3  0 , 04

-3
P
134,34
+
−
0
,
41

Vậy ∑1 =∆Psh&cs=

.7,524.10 = 134,343 kW
5



Công suất tính toán của toà nhà chung cư:
 P∑ 1  0 , 04


P
+
−
0
,
41


Ptt = dl 
.P∑ 1 =
5




 134,343  0 , 04

 − 0,41.134,343 = 279,94 kW
= 181,78 + 
 5 

Hệ số công suất của máy bơm nước công nghiệp,của hộ gia đình có sử dụng bếp
gas lần lượt tra bảng 13.pl và 9.pl ,hệ số công suất của phụ tải chiếu sáng lấy
bằng 1.
Hệ số công suất của nhóm phụ tải động lực
∑ Pidl .cos ϕidl 54,341.0,65 + 144,28 .0,8 = 0,76
cos ϕ dl =
=
54,341 + 144,28
∑ Pidl

Hệ số công suất tổng hợp của chung cư
∑ Pi . cos ϕi
cos ϕ ∑ =
=
∑ Pi
134,343.0,96 + 181,78.0,76 + 7,524.10 −3 .1
= 0,85
134,343 + 181,78 + 7,524.10 −3
Vậy công suất biểu kiến là
Ptt
279,94
= 329,34 kVA.
S=
=
cos ϕ ∑
0,85
Q = S2 − P 2 =

Svth: MAI VĂN DƯ

329,34 2 − 279,94 2 = 173,49 kVAr

LíP : §1-H2

TRANG - 5 -


ThuyÕt minh §å ¸N cung cÊp ®iÖn

gvhd: ts - trÇn quang kh¸nh

CHƯƠNG II
XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ CUNG CẤP ĐIỆN
Để tăng độ tin cậy của mạng điện sơ đồ được bố trí hai đường dây hỗ trợ
dự phòng cho nhau dượ tính toán để mỗi đường dây có thể mang tải an toàn khi
có sự cố ở một trong hai đường dây mà không làm giảm chất lượng điện trên
đầu vào của các hộ tiêu thụ; các mạng điện sinh hoạt, chiếu sáng và thang máy
được xây dựng độc lập với nhau.Mạch chiếu sáng trang bị hệ thống tự động
đóng ngắt theo chương trình xác định.
1,Ví trí đặt trạm biến áp :
Trạm biến áp có thể có nhiều vị trí đặt khác nhau : ngoài trời , trong nhà dưới
tầng hầm của tòa nhà , hoặc đặt riêng trong 1 phòng . Ở đây ta thấy phương án
đặt trong nhà là hợp lý hơn cả .

Svth: MAI VĂN DƯ

LíP : §1-H2

TRANG - 6 -


Thuyết minh Đồ áN cung cấp điện

gvhd: ts - trần quang khánh

mặt cắt đứng A - A

mặt bằng

1

-máy biến áp

5

-thanh cái hạ áp

2

-đầu cáp cao áp

6

-thanh cái cao áp

3

-tủ cao áp

7

-rã nh cáp

4

- các tủ hạ áp

8

-thông gió

Svth: MAI VN D

LớP : Đ1-H2

TRANG - 7 -


ThuyÕt minh §å ¸N cung cÊp ®iÖn

gvhd: ts - trÇn quang kh¸nh

2,Lựa chọn phương án
Có thể thực hiện theo hai phương án :
Phương án 1- Mỗi tầng một tuyến dây đi độc lập .
Phương án 2- Chọn một tuyến dây dọc chung cho tất cả các tầng .
A.chọn máy biến áp (số lượng và công suất)
Phụ tải của chung cư cao tầng được coi là loại II,suất thiệt hại do mất điện
là
gth = 2500đ/kWh.
Tổng công suất tính toán của toàn chung cư không kể đến tổn thất là:
Stt = 344,14 kVA
Căn cứ vào kết quả tính toán phụ tải Stt ta chọn công suất suất máy biến
áp 22/0,4kV như sau :
PA1: dùng 2 máy biến áp 2x180 kVA
PA2: dùng 1 máy biến áp 315 kVA
PA3: dùng 1 máy biến áp 400 kVA
Các tham số của máy biến áp do ABB sản xuất tra sổ tay thiết kế, được
thể hiện trong bảng sau ( tra bảng 10.pl ) [ tài liệu 2 ] :
SBA ,kVA

∆P0,kW
∆Pk ,kW Vốn đầu tư, 106
VNĐ
2x180
0,5
2,95
152,7
315
0,72
4,85
106,9
400
0,84
5,75
112,7
Dưới góc độ kỹ thuật,các phương án không ngang nhau về độ tin cậy
cung cấp điện : Đối với phương án 1,khi có sự cố ở một trong hai máy biến
áp,máy còn lại sẽ phải gánh một phần phụ tải ,còn ở phương án 2 và 3 sẽ phải
ngừng cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ khi có sự cố trong máy biến áp. Để đảm
bảo sự tương đồng về kỹ thuật của các phương án cần phải xét đến thành phần
thiệt hại do mất điện khi có sự cố xảy ra ở 1 trong các máy biến áp.
-Phương án 1:
Trước hết ta cần kiểm tra khả năng làm việc quá tải của máy biến áp
Hệ số điền kín đồ thị có thể xác định theo biểu thức
Ptb
T
3950
Kdk =
= M =
= 0,451<0,75

PM 8760 8760
Như vậy máy biến áp có khả năng chịu được quá tải 40% trong thời gian xảy ra
sự cố.
Ta xác định phụ tải tính toán của toàn chung cư qua các năm theo biểu thức:
Si = (Pdli + ∆Psh&cs)/cosφ = (Pdli.t + ∆Psh&cs)/ cosφ

Svth: MAI VĂN DƯ

LíP : §1-H2

TRANG - 8 -


ThuyÕt minh §å ¸N cung cÊp ®iÖn

gvhd: ts - trÇn quang kh¸nh

Phụ tải của các năm xác định theo biểu thức
St =[ Pdli (1+αt) + ∆Psh&cs] /cosφ
Năm thứ nhất : S1 = [190,808 .(1+0,05.1) + 138,903]/0,85= 399,12kVA
Để đảm bảo máy biến áp không quá tải 40% so với giá trị định mức khi có sự cố
1 trong hai máy biến áp cần phải cắt bớt 1 lượng công suất là:
Sth1 = St1 -1,4.SBA = 399,12 -1,4.180 = 147,12kVA
Thiệt hại do mất điện đ ựợc tính theo công thức : Y = Sth.cosφ.tf.gth
Nhưng đối với phương án dùng 2 mba coi như không có thiệt hại
Y =0
Xác định tổn thất điện năng trong các máy biến áp
S 2
399,12 2
∆Pk

2,95
∆AI-1 = n BA. ∆P0.t +
. τ .(
) = 2.0,5.8760+
. 2360 .(
)
S nBA
160
2
2
=30420,63 kWh
τ =(0,124+TM.10-4)2.8760 =(0,124+3950.10-4)2.8760 = 2360 h , là thời gian
tổn thất công suất cực đại .
Chi phí tổn thất ở năm thứ nhất
C1 =c∆.∆AI-1 = 1000. 30420,63 =30,42.106 đ/năm
Tổng chi phí năm thứ nhất
C ∑ 1 = Y1 + C1 = 30,42.106 đ/năm
Giá trị tổng chi phí quy về hiện tại PVC được xác định theo biểu thức
T

PVC = ∑ C ∑ t .β → min
t

t =0

1
1
=
= 0,91
1 + i 1 + 0,1

i : hệ số chiết khấu .
C ∑ 1 .β 1 = 30,42.106.0,91=27,66.106 đ
Tính toán tương tự cho các năm và các phương án,kết quả ghi trong bảng
Phương án I :
C ∑ .106
C ∑ .βt.106
TT
S.kVA Ssc.kVA
∆A.kWh
C. 106
βt
Với β =

0
1
2
3
4
5
6
7

399,12
410,34
421,57
432,79
444,02
455,24
466,46

147,12
158,34
169,57
180,79
192,02
203,24
214,46

30420,55
40415,95
50445,62
60509,54
70607,72
80740,17
90906,87
424046,42

30,421
40,416
50,446
60,510
70,608
80,740
90,907
424,046

152,700
30,421
40,416
50,446

60,510
70,608
80,740
90,907
576,746

1,000
0,909
0,826
0,751
0,683
0,621
0,564
0,513

Phương án II :

Svth: MAI VĂN DƯ

LíP : §1-H2

TRANG - 9 -

152,700
27,655
33,402
37,901
41,329
43,842
45,576

46,650
429,053


ThuyÕt minh §å ¸N cung cÊp ®iÖn

TT
0
1
2
3
4
5
6
7

S,kVA
0,00
399,12
410,34
421,57
432,79
444,02
455,24
466,46

Ssc,kVA
0,00
399,12
410,34

421,57
432,79
444,02
455,24
466,46

gvhd: ts - trÇn quang kh¸nh

∆A,kWh
0,00
30420,55
40415,95
50445,62
60509,54
70607,72
80740,17
90906,87
424046,42

Y.106; đ
0,000
20,355
20,928
21,500
22,072
22,645
23,217
23,790
54,5106

C. 106

C ∑ .106

30,421
40,416
50,446
60,510
70,608
80,740
90,907
424,046

106,900
50,776
61,343
71,946
82,582
93,253
103,957
114,696
685,453

βt
1,000
0,909
0,826
0,751
0,683
0,621

0,564
0,513

C ∑ .βt.106
106,900
46,160
50,697
54,054
56,405
57,902
58,681
58,857
489,656

Phương án III :
TT
0
1
2
3
4
5
6
7

S;kVA
0,00
399,12
410,34
421,57

432,79
444,02
455,24
466,46

Ssc;kVA
0,00
399,12
410,34
421,57
432,79
444,02
455,24
466,46

∆A;kWh
0,00
30420,55
40415,95
50445,62
60509,54
70607,72
80740,17
90906,87
424046,42

Y.106; đ
0,000
20,355
20,928

21,500
22,072
22,645
23,217
23,790
154,506

C. 106

C ∑ .106

30,421
40,416
50,446
60,510
70,608
80,740
90,907
424,046

112,700
50,776
61,343
71,946
82,582
93,253
103,957
114,696
691,253

βt
1,000
0,909
0,826
0,751
0,683
0,621
0,564
0,513

C ∑ .βt.106
112,700
46,160
50,697
54,054
56,405
57,902
58,681
58,857
495,456

Như vậy ta có bảng so sánh các phương án như sau :
Tham số
Vốn đầu tư V,106 đ
∆A ,kWh
Thiệt hại Y,106 đ
PVC ,106 đ

Phương án 1
152,700

424046,42
0,000
429,053

Phương án 2
106,900
424046,42
54,5106
489,656

Phương án 3
112,700
424046,42
54,5106
495,456

Từ kết quả tính toán ở bảng ta thấy phương án 1 có PVC nhỏ nhất ,nên đó chính
là phương án tối ưu cần xác định .Tóm lại ta chọn trạm biến áp gồm 2 máy
loại TM.180/22.

Svth: MAI VĂN DƯ

LíP : §1-H2

TRANG - 10 -


ThuyÕt minh §å ¸N cung cÊp ®iÖn

gvhd: ts - trÇn quang kh¸nh

Chương III
Chọn tiết diện dây dẫn
1,chọn dây dẫn từ trạm biến áp đến tủ phân phối
Tủ phân phối tổng đặt tại ở tầng 1 của toà nhà . khoảng cách từ nguồn đấu
điện đến tường của toà nhà là L,m . Ta thiết kế chiều dài dây dẫn từ trạm biến áp
đến tủ phân phối là l1 = 15 m,
Chọn dây dẫn từ máy biến áp đến tủ phân phối là cáp đồng 3 pha đặt trong
hào cáp .
Dòng điện chạy trong dây dẫn là :
S
329,34
I=
=
= 500,38
3.U
3.0,38
Mật độ dòng kinh tế ứng với TM = 3950 h của cáp đồng jkt = 3,1 ( A/mm2 )
( bảng 9.pl.BT ) [ tl I ] .
Vậy tiết diện dây cáp là :
I 500,38
F=
=
= 161,4 ( mm2 )
J kt
3,1
Ta chọn cáp XLPE.185 có r0 = 0,11 và x0 = 0,06 Ω /km ( bảng 24.pl ) [ tl II ]
Xác định hao tổn điện áp thực tế
P.r + Q.x 0
279,94.0,11 + 173,49.0,06

∆U = 0
.L =
.0,015 = 1,63 V
Un
0,38
1,63
∆U% =
.100 = 0,43%
380
2)Chọn dây dẫn từ nguồn đấu điện vào trạm biến áp
Tiết diện dây dẫn cao áp được chọn theo mật độ dòng điện kinh tế.Căn cứ vào
số liệu ban đầu ứng với dây nhôm theo bảng 8.pl.BT ta tìm được jkt = 1,2A/mm2.
Dòng điện chạy trên dây dẫn được xác định
S
329,34
I=
=
= 8,64 A.
3.U
3.22
Tiết diện dây dẫn cần thiết
8,64
I
F= j =
= 7,202 mm2
1,2
kt
Đối với đường dây cao áp tiết diện tối thiểu không nhỏ hơn 35 mm2 do đó
ta chọn dây AC-35 nối từ nguồn đấu điện vào trạm biến áp.
3)Chọn dây dẫn đến các tầng.

Việc xây dựng mạng điện phân phối trong tòa nhà thường được thực hiện
với các đường trục đứng. Đầu tiên cần lựa chọn số lượng và vị trí lắp đặt
của các đường trục đứng. Nên chọn phương án với hai trục đứng (hình 5.8 a,b,).
Svth: MAI VĂN DƯ

LíP : §1-H2

TRANG - 11 -


ThuyÕt minh §å ¸N cung cÊp ®iÖn

gvhd: ts - trÇn quang kh¸nh

Các đường trục đứng tiện nhất là bố trí dọc theo lồng thang máy, nơi cạnh đó có
thể dễ dàng bố trí các tủ phân phối tầng.

a)

b)

Hình 5.8. Sơ đồ các đường dây lên tầng:
a) Sơ đồ hai trục đứng trục thứ nhất cung cấp điện cho số ít căn hộ ở các tầng
trên, trục thứ hai cung cấp cho số lớn căn hộ ở các tầng dưới; b) Sơ đồ hai trục
đứng, mỗi trục cung cấp cho một nửa số căn hộ ở mỗi tầng.

Svth: MAI VĂN DƯ

LíP : §1-H2

TRANG - 12 -


ThuyÕt minh §å ¸N cung cÊp ®iÖn

gvhd: ts - trÇn quang kh¸nh

Dây dẫn của mạng điện trong nhà được sử dụng là dây cáp. Dây dẫn được
chọn sao cho mạng điện có thể làm việc bình thường mà không gây ra sự quá
nhiệt, muốn vậy giá trị dòng điện cực đại có thể xuất hiện trong mạch không
được vượt quá giá trị dòng điện cho phép đối với từng loại dây dẫn.
I M ≤ I CP ;
Có thể thực hiện theo hai phương án:
-Phương án 1: Sơ đồ hai trục đứng trục thứ nhất cung cấp điện cho số ít căn hộ ở
các tầng trên, trục thứ hai cung cấp cho số lớn căn hộ ở các tầng dưới;
-Phương án 2: Sơ đồ hai trục đứng, mỗi trục cung cấp cho một nửa số căn hộ ở
mỗi tầng
a)Phương án 1:
Giả sử :đường trục 1 cung cap điện cho 8 tàng ở phía trên,
đường trục 2 cung câp điện cho 14 tàng ở phía dưới,
Ta có công suất tác dụng và công suất phản kháng trên đường trục 1 là công
suất tác dung và công suất phản kháng mà 8 hộ trên cùng đã dùng cho sinh hoạt
8
8
P1 =
Psh= . 134,34=48,85 (kW);
22
22
Hệ số công suất cosφsh = 0,96 (tgφ = 0,29) (bảng 9.pl);
Q1=P.tgφ=48,85.0,29=14,16 (kVAr)

P
48,85
S1 = 1 =
= 50,88 (kVA)
cos ϕ 0,96
Dòng điện chạy trong dây dẫn là :
S
50,88
I1 = 1 =
= 77,3 A
3.U
3.0,38
Mật độ dòng kinh tế ứng với TM = 3950 h của cáp đồng jkt = 3,1 ( A/mm2 )
( bảng 9.pl.BT ) [ tl I ] .
Vậy tiết diện dây cáp là :
I
77,3
F1 = 1 =
= 24,93 ( mm2 )
J kt
3,1
Ta chọn cáp XLPE.35 có r0 = 0,57 và x0 = 0,06 Ω /km ( bảng 24.pl ) [ tl II ]
- Tiến hành kiểm tra theo điêù kiện dòng điện cho phép :
Ta sẽ cho cáp đi ngầm trong tường . Như vậy :
Theo phương thức lắp đặt cáp tra trong bảng 15pl – 17pl [ tl I ] , ta xác định
được các hệ số hiệu chỉnh : k1 = 1 , k2 = 1 , k3 = 0,96 .
Dòng điện cho phép ở điều kiện chuẩn là : Icpn = 137A . Dòng điện hiệu
chỉnh cho phép :
Svth: MAI VĂN DƯ

LíP : §1-H2

TRANG - 13 -


ThuyÕt minh §å ¸N cung cÊp ®iÖn

gvhd: ts - trÇn quang kh¸nh

Icp = k1 . k2 . k3 .Icpn = 1.1.0,96.137 =131,52 A > 77,3 A = IM là dòng làm việc
nên thoả mãn .
Xác định hao tổn điện áp thực tế trên đường dây phụ tải phân bố đều.
P.r + Q.x 0 
l 
∆U1 = 0
. l1 + 2  =
Un
2

48,58.0,57 + 14,16.0,06 
0,0304 
. 0,0532 +
 = 5,12 V
=
0,38
2 

5,12
∆U1 % =
.100 = 1,34%

380
Chiều dài dây lên các tầng là:
ΣL2=3,8.22=83,6 (m)
trong đó: l1= 53,2 m; l2=30,4m
Tổn thất điện năng trên đoạn dây là
P22 + Q 22
l
∆Α =
.r0 .(l1 + 2 ).τ =
2
Un
2
2
2
48,58 + 14,16
30,4
.0,57.(53,2 +
).10−3.2360 = 1,99.103 (kWh)
=
2
0,38
2
-4
2
Với : τ =(0,124+TM.10 ) .8760 =(0,124+3950.10-4)2.8760 = 2360 h
Chi phí tổn thất
C1 = c ∆ .∆Α1 = 1000.1,99.10 3 = 1,99.10 6 (đ )
Vốn đầu tư cho đoạn dây là :
V1 = ( a + b F ) . L = ( 156,14 + 8,19.35).106.0,0836 =180,1 . 106 đ
Trong đó :

a : hệ số kinh tế cố định .( đ/km )
b : hệ số kinh tế thay đổi .( đ/mm2.km )
Tra bảng ( 32.pl ) [ tl 2 ] , có a = 156,14 , b = 8,19 . Do đó vốn đầu tư cho đoạn
dây là :
Chi phí qui đổi :
Z1 = pV1 + C1 = ( 0,146 . 180,1+1,99).106 =28,28.106 (đ/năm)
p = atc + kkh
atc :Hệ số tiêu chuẩn sử dụng vốn đầu tư
i(1 + i)Th
0,1(1 + 0,1) 25
=
= 0,11
atc =
(1 + i) Th − 1 (1 + 0,1) 25 − 1
Hệ số khấu hao của đường dây kkh = 3,6% ( bảng 31.pl ) [ tl 2 ] .
Th : tuổi thọ của đường dây , lấy bằng 25 năm .
Nên hệ số tiêu chuẩn sử dụng vốn và khấu hao thiết bị là :
Svth: MAI VĂN DƯ

LíP : §1-H2

TRANG - 14 -


ThuyÕt minh §å ¸N cung cÊp ®iÖn

gvhd: ts - trÇn quang kh¸nh

p = atc + kkh = 0,11 + 0,036 = 0,146 .
Ta có công suất tác dụng và công suất phản kháng trên đường trục 2 là công

suất tác dung và công suất phản kháng mà 14 hộ phía dưới dùng cho sinh hoạt
14
14
P2 =
Psh= . 134,34=85,48 (kW);
22
22
Hệ số công suất cosφsh = 0,96 (tgφ = 0,29) (bảng 9.pl);
Q2=P.tgφ=85,48.0,29=24,79 (kVAr)
P
85,48
S2 = 2 =
= 89,04 (kVA)
cos ϕ 0,96
Dòng điện chạy trong dây dẫn là :
S
89,04
I2 = 2 =
= 135,28 A
3.U
3.0,38
Mật độ dòng kinh tế ứng với TM = 3950 h của cáp đồng jkt = 3,1 ( A/mm2 )
( bảng 9.pl.BT ) [ tl I ] .
Vậy tiết diện dây cáp là :
I
135,28
F2 = 2 =
= 46,6 ( mm2 )
J kt
3,1

Ta chọn cáp XLPE.50 có r0 = 0,4 và x0 = 0,06 Ω /km ( bảng 24.pl ) [ tl II ]
- Tiến hành kiểm tra theo điêù kiện dòng điện cho phép :
Ta sẽ cho cáp đi ngầm trong tường . Như vậy :
Theo phương thức lắp đặt cáp tra trong bảng 15pl – 17pl [ tl I ] , ta xác định
được các hệ số hiệu chỉnh : k1 = 1 , k2 = 1 , k3 = 0,96 .
Dòng điện cho phép ở điều kiện chuẩn là : Icpn = 167A . Dòng điện hiệu
chỉnh cho phép :
Icp = k1 . k2 . k3 .Icpn = 1.1.0,96.167 =160 A > 135,28 A = IM là dòng làm việc
nên thoả mãn .
Xác định hao tổn điện áp thực tế trên đường dây phụ tải phân bố đều.
P.r + Q.x 0 l 2 85,48.0,4 + 24,79.0,06 0,0532
∆U 2 = 0
. =
.
= 2,49 V
Un
2
0,38
2
2,49
∆U 2 % =
.100 = 0,65%
380
Chiều dài dây lên các tầng là:
ΣL2=3,8.14=53,2 (m)
Tổn thất điện năng trên đoạn dây là

Svth: MAI VĂN DƯ

LíP : §1-H2

TRANG - 15 -


ThuyÕt minh §å ¸N cung cÊp ®iÖn

gvhd: ts - trÇn quang kh¸nh

P22 + Q 22 l 2
85,48 2 + 24,79 2
53,2 −3
∆Α =
.
r
.
.
τ
=
.0,4.
.10 .2360 = 1,37.10 3 (kWh)
0
2
2
Un
2
0,38
2
-4
2
Với : τ =(0,124+TM.10 ) .8760 =(0,124+3950.10-4)2.8760 = 2360 h

Chi phí tổn thất
C 2 = c ∆ .∆Α 2 = 1000.1,37.10 3 = 1,37.10 6 (đ )
Vốn đầu tư cho đoạn dây là :
V2 = ( a + b F ) . L = ( 156,14 + 8,19.50).106.0,532=373,9 . 106 đ
Trong đó :
a : hệ số kinh tế cố định .( đ/km )
b : hệ số kinh tế thay đổi .( đ/mm2.km )
Tra bảng ( 32.pl ) [ tl 2 ] , có a = 156,14 , b = 8,19 . Do đó vốn đầu tư cho đoạn
dây là :
Chi phí qui đổi :
Z2 = pV1 + C1 = ( 0,146 . 373,9+1,37).106 =55,95.106 (đ/năm)
p = atc + kkh
atc :Hệ số tiêu chuẩn sử dụng vốn đầu tư
i(1 + i)Th
0,1(1 + 0,1) 25
=
= 0,11
atc =
(1 + i) Th − 1 (1 + 0,1) 25 − 1
Hệ số khấu hao của đường dây kkh = 3,6% ( bảng 31.pl ) [ tl 2 ] .
Th : tuổi thọ của đường dây , lấy bằng 25 năm .
Nên hệ số tiêu chuẩn sử dụng vốn và khấu hao thiết bị là :
p = atc + kkh = 0,11 + 0,036 = 0,146 .
Tổng chi phí đường dây lên các tầng
Z ∑ = Z1 + Z 2 = 28,28.10 6 + 55,95.10 6 = 84,23.10 6
Phương án 2:
Do Sơ đồ hai trục đứng, mỗi trục cung cấp cho một nửa số căn hộ ở mỗi tầng
coi là như nhau nên ta coi 2 dây mắc song song với nhau và có cùng tiết diện
, đường dây lên các tầng có phụ tải phân bố đều:
nên tính các thông số trên 2 trục dây lên các tầng ta chỉ cần tinh cho một trục rồi

suy ra trục còn lại.
Ta có công suất tác dụng và công suất phản kháng trên một trục đường dây
chính là công suất tác dụng và công suất phản kháng mà các hộ đã dùng cho
sinh hoạt
Psh
P2 =
=134,34 /2=67,17(kW);
2
Hệ số công suất cosφsh = 0,96 (tgφ = 0,29) (bảng 9.pl);
Q2=P.tgφ=67,17.0,29=19,48 (kVAr)

Svth: MAI VĂN DƯ

LíP : §1-H2

TRANG - 16 -


ThuyÕt minh §å ¸N cung cÊp ®iÖn

gvhd: ts - trÇn quang kh¸nh

P2
67,17
=
= 69,9 (kVA)
cos ϕ 0,96
Dòng điện chạy trong dây dẫn là :
S
69,9

I2 = 2 =
= 106,2 A
3.U
3.0,38
Mật độ dòng kinh tế ứng với TM = 3950 h của cáp đồng jkt = 3,1 ( A/mm2 )
( bảng 9.pl.BT ) [ tl I ] .
Vậy tiết diện dây cáp là :
I
106,2
F2 = 2 =
= 34,25 ( mm2 )
J kt
3,1
Ta chọn cáp XLPE. 35 có r0 = 0,57 và x0 = 0,06 Ω /km ( bảng 24.pl ) [ tl II ]
- Tiến hành kiểm tra theo điêù kiện dòng điện cho phép :
Ta sẽ cho cáp đi ngầm trong tường . Như vậy :
Theo phương thức lắp đặt cáp tra trong bảng 15pl – 17pl [ tl I ] , ta xác định
được các hệ số hiệu chỉnh : k1 = 1 , k2 = 1 , k3 = 0,96 .
Dòng điện cho phép ở điều kiện chuẩn là : Icpn = 137A . Dòng điện hiệu
chỉnh cho phép :
Icp = k1 . k2 . k3 .Icpn = 1.1.0,96.137 =131,52 A > 106,2 A = IM là dòng làm
việc nên thoả mãn .
Chiều dài dây lên các tầng là:
ΣL2=3,8.22=83,6 (m)
Vì dây chịu phụ tải phân phối đều.
Xác định hao tổn điện áp thực tế trên đường dây phụ tải phân bố đều.
P.r + Q.x 0 l 2 67,17.0,57 + 19,48.0,06 0,0836
∆U 2 = 0
. =
.

= 4,34 V
Un
2
0,38
2
4,34
∆U 2 % =
.100 = 1,14%
380
S2 =

Tổn thất điện năng trên đoạn dây là
P22 + Q 22 L 2
67,17 2 + 19,48 2
83,6 −3
∆Α =
.r0 . .τ =
.0,57.
.10 .2360 = 1,9.10 3 (kWh)
2
2
Un
2
0,38
2
-4
2
-4
Với : τ =(0,124+TM.10 ) .8760 =(0,124+3950.10 )2.8760 = 2360 h
Chi phí tổn thất

C 2 = c ∆ .∆Α1 = 1000.1,9.10 3 = 1,9.10 6 (đ )
Vốn đầu tư cho đoạn dây là :
V2 = ( a + b F ) . L = ( 156,14 + 8,19.35).106.0,0836 =37,02 . 106 đ
Trong đó :
Svth: MAI VĂN DƯ

LíP : §1-H2

TRANG - 17 -


ThuyÕt minh §å ¸N cung cÊp ®iÖn

gvhd: ts - trÇn quang kh¸nh

a : hệ số kinh tế cố định .( đ/km )
b : hệ số kinh tế thay đổi .( đ/mm2.km )
Tra bảng ( 32.pl ) [ tl 2 ] , có a = 156,14 , b = 8,19 . Do đó vốn đầu tư cho đoạn
dây là :
Chi phí qui đổi :
Z2 = pV2 + C2 = ( 0,146 . 37,02+1,9).106 =7,31.106 (đ/năm)
p = atc + kkh
atc :Hệ số tiêu chuẩn sử dụng vốn đầu tư
i(1 + i)Th
0,1(1 + 0,1) 25
=
= 0,11
atc =
(1 + i) Th − 1 (1 + 0,1) 25 − 1
Hệ số khấu hao của đường dây kkh = 3,6% ( bảng 31.pl ) [ tl 2 ] .

Th : tuổi thọ của đường dây , lấy bằng 25 năm .
Nên hệ số tiêu chuẩn sử dụng vốn và khấu hao thiết bị là :
p = atc + kkh = 0,11 + 0,036 = 0,146 .
Vậy tổn thất và chi phí trên cả hai đường trục lên tâng là
∆Α ∑ = 2.∆Α =2.1,9.103=3,8.103 (kWh)
V2 ∑ =2.V2 =2.37,02 . 106 =74,04. 106 đ
Chi phí cho 2 truc dây là : Z ∑ 2 = 7,31.106.2=14,61.106đ
So sánh hai phương án :
∆U%
∆A.103(kWh) V.106(đ/nam) Z.106(đ)
Phương án 1
1,99
3,36
554
84,23
Phương án 2
2,28
3,8
74,04
14,61
Từ bảng trên ta nhận thấy phương án 1 có tổn thất điện năng nhỏ hơn , nhưng
do chi phí đường dây nhiều hơn nên chi phí tính toán hàng năm lớn hơn phương
án 2 rất nhiều. Do vậy phương án 2 tối ưu hơn phương án 1.
Vậy phương án 2 là phương án được chọn.
3. Chọn dây dẫn cho mạch điện thang máy :
Chiều dài đến thang máy xa nhất là 83,6m,
Công suất thang máy lớn nhất như tính ở phần 1:
Ptm=15,5 kW biết cos ϕ =0,65
Công suất phản kháng là: Q = Ptgφ=15,5.1,17=18,12 (kVAr)
P

15,5
S tm =
=
= 23,85 (kVA)
cos ϕ 0,65
Dòng điện chạy trong dây dẫn là :
S
23,85
I tm = tm =
= 36,24 A
3.U
3.0,38
Mật độ dòng kinh tế ứng với TM = 3950 h của cáp đồng jkt = 3,1 ( A/mm2 )
( bảng 9.pl.BT ) [ tl I ] .
Svth: MAI VĂN DƯ

LíP : §1-H2

TRANG - 18 -


ThuyÕt minh §å ¸N cung cÊp ®iÖn

gvhd: ts - trÇn quang kh¸nh

Vậy tiết diện dây cáp là :
I
36,24
F = tm =
= 11,69 ( mm2 )

J kt
3,1
Ta chọn cáp XLPE.16 có r0 =1,25 và x0 = 0,07 Ω /km ( bảng 24.pl ) [ tl II ]
- Tiến hành kiểm tra theo điêù kiện dòng điện cho phép :
Ta sẽ cho cáp treo trên trần , tường , được lắp trên khay . Như vậy :
Theo phương thức lắp đặt cáp tra trong bảng 15pl – 17pl [ tl I ] , ta xác định
được các hệ số hiệu chỉnh : k1 = 0,95 , k2 = 1 , k3 = 0,96 .
Dòng điện cho phép ở điều kiện chuẩn là : Icpn = 85A . Dòng điện hiệu chỉnh
cho phép :
Icp = k1 . k2 . k3 .Icpn = 0,95.1.0,96.85 =77,52 A >36,24 A = IM là dòng làm
việc chạy trên dây . Nên tiết diện dây này thoả mãn .
Xác định hao tổn điện áp thực tế
P.r + Q.x 0
15,5.1,25 + 18,12.0,07
∆U tm = 0
.L =
.0,083 = 4,51 V
Un
0,38
4,51
.100 = 1,187%
380
Vậy dây dẫn chọn cho thang máy là loại dây cáp XLPE.16
4,Chọn dây dẫn cho đường dây đến trạm bơm
Chiều dài từ tủ phân phối tổng đến trạm bơm là 65 m
Công suất trạm bơm :
Pbơm = 144,28 kW
Hệ số công suất: Cosφ = 0,8 (bảng 13.pl)
Công suất phản kháng là: Q= Ptgφ=144,28.0,75=108,21 (kVAr)
P

144,28
Sbom = bom =
= 180,35 (kVA)
cos ϕ
0,8
Dòng điện chạy trong dây dẫn là :
S
180,35
I bom = bom =
= 274 A
3.U
3.0,38
Mật độ dòng kinh tế ứng với TM = 3950 h của cáp đồng jkt = 3,1 ( A/mm2 )
( bảng 9.pl.BT ) [ tl I ] .
Vậy tiết diện dây cáp là :
I
274
F = bom =
= 88,38 ( mm2 )
J kt
3,1
Ta chọn cáp XLPE.95 có r0 =0,21 Ω /km và x0 = 0.06 Ω /km
( bảng 24.pl ) [ tl II ]
- Tiến hành kiểm tra theo điêù kiện dòng điện cho phép :
∆U 2 % =

Svth: MAI VĂN DƯ

LíP : §1-H2

TRANG - 19 -


ThuyÕt minh §å ¸N cung cÊp ®iÖn

gvhd: ts - trÇn quang kh¸nh

Ta sẽ cho cáp treo dọc theo tường . Như vậy :
Theo phương thức lắp đặt cáp tra trong bảng 15pl – 17pl [ tl I ] , ta xác định
được các hệ số hiệu chỉnh : k1 = 0,95 , k2 = 1 , k3 = 0,96 .
Dòng điện cho phép ở điều kiện chuẩn là : Icpn = 258A . Dòng điện hiệu
chỉnh cho phép :
Icp = k1 . k2 . k3 .Icpn = 0,95.1.0,96.258 =235 A <274 A = IM là dòng làm việc
chạy trên dây. Nên tiết diện dây này không thoả mãn .
Chọn lại cáp XLPE.150 có r0 =0,13 Ω /km và x0 = 0.06 Ω /km
( bảng 24.pl ) [ tl II ]
Dòng điện cho phép ở điều kiện chuẩn là : Icpn =344A . Dòng điện hiệu chỉnh
cho phép :
Icp = k1 . k2 . k3 .Icpn = 0,95.1.0,96.344=313,7 A >274 A = IM là dòng làm việc
chạy trên dây.
Xác định hao tổn điện áp thực tế .
P.r + Q.x 0
144,28.0,13 + 108,21.0,06
∆U t .bom = 0
.L =
.0,065 = 3,65 V
Un
0,38
3,65
∆U 3 % =

.100 = 0,96%
380
Vậy dây dẫn chọn cho trạm bơm là loại dây cáp XLPE.150
5,chọn tiết diện dây dẫn cho mạng điện chiếu sáng
Theo đề bài thì chiếu sáng ngoài trời với tổng chiều dài bằng ba lần chiều
cao của tòa nhà nên ta có Lcs.ng=3.3,8.22=250,8 m
Suất công suất chiếu sáng p0cs2=0,03kW/m
Do khoảng cách từ nguồn đấu điện tới tường của tòa nhà là L=110 ,m
Ta thiết kế mạng điện chiếu sáng ngoài trời được bố trí như hình 3.4 chiều dài
đoạn OA là 10 m, đoạn AB có l2 =150 m và đoạn AC có l3 = 100 m. hao tổn điện
áp cho phép là ∆Ucp =2,5%.Các đoạn dây trên đường trục từ nguồn O đến điểm
A được xây dựng với 4 dây dẫn,các nhánh rẽ AC , AB thuộc loại 2 pha có dây
trung tính.
Công suất tính toán chạy trên các đoạn dây
PAB = po.l2 =0,03.150=4,5 kW
PAC = po.l3 =0,03.100=3 kW
Sơ đồ mạng điện chiếu sáng ngoài trời

Svth: MAI VĂN DƯ

LíP : §1-H2

TRANG - 20 -


ThuyÕt minh §å ¸N cung cÊp ®iÖn

gvhd: ts - trÇn quang kh¸nh

A

LoA

o

LAB

B

LAC

C
Hình 2 : Sơ dồ mạng điện ngoài trời
Ta có: POA =PAB + PAC =3+4,5=7,5 kW
Mômen tải của các đoạn dây
MOA = POA.l1 =7,5.10=75 kW.m
MAB = PAB.lAB/2 =4,5.75=337,5 kWm
MAC = PAC.lAC/2 =3.50=150 kWm
Tra bảng 4.pl.BT ta tìm được hệ số C =83 và bảng 5.pl.BT cho α =1,39
Xác định mômen quy đổi
Mqđ = MOA + α(MAB + MAC) =75+1,39(337,5+150)=752,625 kWm
Tiết diện dây dẫn trên đoạn dây đầu
M qd
752,625
= 6,045 mm2
FOA =
=
C.∆U cp ( 0 A ) 83.1,5
α : Hệ số qui đổi , phụ thuộc cấu trúc mạng điện , cho trong bảng 5.pl [ tl 2] .
C : Hệ số phụ thuộc cấu trúc mạng điện , cho trong bảng 4.pl [ tl2] .

Ta chọn cáp đồng loại PVC- 10
Hao tổn điện áp thực tế trên đoạn OA
752,625
= 0,91%
∆UOA =
83.10
Hao tổn điện áp trên các đoạn còn lại
∆UAB = ∆UAC = ∆Ucp - ∆UOA =1,5-0,91=0,59%
Dây dẫn rẽ nhánh ta chọn cáp điện hai pha có dây trung tính.
Tiết diện dây dẫn các đoạn
337,5
= 15,46 mm2 chọn cáp PVC - 25
FAB =
37.0,59
150
= 6,87 mm2 chọn cáp PVC - 10
FAC =
37.0,59
Hao tổn điện áp thực tế trên đoạn AB

Svth: MAI VĂN DƯ

LíP : §1-H2

TRANG - 21 -


ThuyÕt minh §å ¸N cung cÊp ®iÖn

gvhd: ts - trÇn quang kh¸nh

337,5
= 0,36%
37.25
150
= 0,41%
∆UAC =
37.10
Tổng hao tổn điện áp thực tế trong mạch chiếu sáng
∆UCS = ∆UOA+ ∆UAC =0,59+0,41=1%<1,5%
∆UAB =

Vậy dây dẫn được chọn đáp ứng yêu cầu kỹ thuật
Kết quả chọn dây dẫn được trình bày như bảng dưới đây :
Đoạn
Dây chính
Lên tầng
Thangmáy
trạm bơm
Cs ngoài
trời

Σ
OA
AB
AC

Svth: MAI VĂN DƯ

L,m

15
83,6
83,6
65
205,
8
10
150
100

Ftt,mm2
161,4
34,25
11,69
88,38

Fc,mm2
185
35
16
150

P,kW
279,94
134,34
15,5
144,28

6,045
15,46

6,87

10
25
10

7,5
4,5
3

LíP : §1-H2

Q,kVAr
173,49
38,96
18,12
108,21

∆Utt%
0,43
2,28
1,187
0,96
1,36
0,59
0,36
0,41

TRANG - 22 -

ThuyÕt minh §å ¸N cung cÊp ®iÖn

gvhd: ts - trÇn quang kh¸nh

Chương IV
Chọn thiết bị điện
1.Tính toán ngắn mạch
Coi hệ thống có công suất vô cùng lớn (Xht = 0);Bỏ qua điện trở của các
thiết bị phụ. Máy biến áp có các thông số Sba =180 kVA; ∆Pk = 2,95 kW;Uk% =
4 %.

l2

l1
HT

N1

BA

N2

N3

R d1

X d2

Sơ đồ thay thế:

X ba

R ba

X d1

N1

EHT

EHT

Z k1

N2

Z k2

N1

R d2

N3

EHT

N2

Z k3
N3

Xác định điện trở các phần tử, tính trong đơn vị có tên;
Chọn điện áp cơ bản Ucb = 0,38 kV
Xác định điện trở của các phần tử
U k .U cb2
4.0,4 2
ZBA =
=
= 0,035Ω
100S BA 100.0,18
∆Pk .U cb2 2,95.0,38 2
RBA =
=
=0,013 Ω
2
S BA
0,18 2.10 3
XBA= Z B2 − RB2 = 0,035 2 − 0,0132 = 0,032 Ω
Với dây dẫn từ trạm biến áp đến tủ phân phối
Cáp XLPE.185 có r0 = 0,11 và x0 = 0,06 Ω /km ( bảng 24.pl ) [ tl II ]
Rd1 = r01.l1 = 0,11.0,015 =0,00165 Ω
Xd1= x01.l1 = 0,06.0,015 = 0,0009 Ω
Với dây từ tủ phân phối tổng đến tủ phân phối tầng
Svth: MAI VĂN DƯ

LíP : §1-H2

TRANG - 23 -

ThuyÕt minh §å ¸N cung cÊp ®iÖn

gvhd: ts - trÇn quang kh¸nh

lại cáp XLPE.35 có r0 = 0,57 và x0 = 0,06 Ω /km ( bảng 24.pl ) [ tl II ] vói
L=83,6m
Rd2= r02.l2 = 0,57.0,0836 = 0,047 Ω
Xd2 = x02.l2 = 0,06.0,0836 = 0,005 Ω
-Tính ngắn mạch tai điểm N1
Điện trở ngắn mạch tại điểm N1
Zk1 =ZBA/2 = 0,035/2 = 0,0175 Ω
Dòng ngắn mạch 3 pha
U cb
0,38
I k(13) =
=
= 12,54 kA
3.Z k 1
3.0,0175
( 3)
Dòng xung kích : ixk1 =kxk. 2 . I k 1 = 1,2. 2 .12,54 = 21,28 kA
Giá trị hiệu dụng của dòng xung kích Ixk3 =1,09.12,54 = 13,67 kA
Công suất ngắn mạch Sk= 3 .0,38.12,54 =8,25 MVA
-Tính ngắn mạch tai điểm N2
Điện trở ngắn mạch tại điểm N2
Zk2 =Zk1+Z1= 0,0175+ 0,001652 + 0,00092 =0,0194 Ω
Dòng ngắn mạch 3 pha
U cb
0,38
I k( 32) =

=
= 11,31 kA
3.Z k 2
3.0,0194
( 3)
Dòng xung kích : ixk2 =kxk. 2 . I k 2 = 1,2. 2 .11,31 =19,19 kA
Giá trị hiệu dụng của dòng xung kích Ixk2 =1,09.11,31 = 12,33 kA
Công suất ngắn mạch Sk= 3 .0,38.11,31 =7,44 MVA
Tính toán tương tự cho các điểm N2 và N3 ,kết quả ghi trong bảng
-Tính ngắn mạch tai điểm N3
Điện trở ngắn mạch tại điểm N3
Zk3 =Zk2+Z3= 0,0194+ 0,047 2 + 0,005 2 =0,067 Ω
Dòng ngắn mạch 3 pha
U cb
0,38
= 3,27 kA
I k( 33) =
=
3.Z k 3
3.0,067
( 3)
Dòng xung kích : ixk3 =kxk. 2 . I k 2 = 1,2. 2 . 3,27 =5,54 kA
Giá trị hiệu dụng của dòng xung kích Ixk3 =1,09. 3,27 =3,56 kA
Công suất ngắn mạch Sk= 3 .0,38. 3,27 =2,15 kA
kết quả ghi trong bảng 4.1

Svth: MAI VĂN DƯ

LíP : §1-H2

TRANG - 24 -


ThuyÕt minh §å ¸N cung cÊp ®iÖn

gvhd: ts - trÇn quang kh¸nh

Bảng 4.1 Kết quả tính ngắn mạch
I k( 3) ,kA
Điểm ngắn mạch
Zk
ick ;kA
Ixk;kA
N1
0,0175
12,54
21,28
13,67
N2
0,0194 11,31
19,19
12,33
N3
0,06
3,27
5,54
3,56

Sk ;MVA
8,25

7,44
2,15

Tính toán ngắn mạch một pha tại điểm N3
Điện trở dây trung tính lấy bằng điện trở dây pha.
Điện trở thứ tự không của máy biến áp :
0,38 2
U cb2
X0BA =0,65.
=0,65.
= 0,52Ω
S BA
0,18
Tổng trở ngắn mạch một pha được xác định như sau:
Tại điểm N1
Z ∑(11) = (3R BA / 2) 2 + ((2 X BA + X 0 BA ) / 2) 2
= (3.0,013 / 2) 2 + ((2.0,032 + 0,52) / 2) 2 = 0,293 Ω
Z ∑ = (3RBA / 2 + 6( Rd 1 + Rd 2 )) 2 + ((2 X BA + X OBA ) / 2 + 7( X d 1 + X d 2 )) 2 =

(3.0,013 / 2 + 6(0,00165 + 0,017)) 2 + ((2.0,032 + 0,52) / 2 + 7(0,00165 + 0,005)) 2
=0,363 (Ω)
Dòng ngắn mạch một pha tịa các điểm N1 và N3
3U f
3.0,22
I (k11) =
=
= 2,253kA
Z ∑1
0,293
3.0,95U f 3.0,95.0,22

= 1,489 kA
I (k13) =
=
Z∑
0,421

2,Chọn thiết bị phân phối cao áp:
Để chọn và kiểm tra thiết bị điện ta giả thiết thời gian cắt bảo vệ là tk =0,5s.
a,Chọn cầu chảy cao áp
Dòng điện làm việc bình thường phía cao áp
S∑
329,34
= 8,643 A
Ilv =
=
3.22
3U
Ta chọn cầu chảy cao áp loại ПK do Liêng Bang Nga chế tạo có Un = 10
kV,dòng định mức In =10A, dòng cắt của dây chảy là 12 kA .(bảng 19 .pl)
b,Dao cách ly
Căn cứ vào dòng điện làm việc ta chọn dao cách ly PB-10/2500 ( bảng 26.pl)[1]
(hoặc loại 3DC do siemens chế tạo)
c,Chống sét

Svth: MAI VĂN DƯ

LíP : §1-H2

TRANG - 25 -