Đồ án cung cấp điện THIẾT kế CUNG cấp điện CHO một CHUNG cư CAO TẦNG

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: TS.TRẦN QUANG KHÁNH

LỜI MỞ ĐẦU

Ngày nay, trong xu thế hội nhập qúa trình công nghiệp hóa hiện đại hóa được
phát triển rất mạnh mẽ. Trong những năm gần đây nước ta đã đạt được rất nhiều các
thành tựu to lớn, tiền đề cơ bản để đưa đất nước bước vào thời kì mới thời kì công
nghiệp hóa, hiện đại hóa. Trong quá trình đó thì ngành điện đã đóng một vai trò hết
sức quan trọng, là then chốt, là điều kiện không thể u của ngành sản xuất công nghiệp.
Ngoài sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế, đời sống xã hội của người dân càng
được nâng cao, nhu cầu sử dụng điện của các ngành công nông nghiệp và dịch vụ tăng
lên không ngừng theo từng năm, nhu cầu đó không chỉ đòi hỏi về số lượng mà còn
phải đảm bảo chất lượng điện năng. Để đảm bảo cho nhu cầu đó chúng ta cần phải
thiết kế một hệ thống cung cấp điện đảm bảo các yêu cầu kĩ thuật, an toàn, tin cậy và
phù hợp với mức độ sử dụng. Do đó đồ án thiết kế hệ thống cung cấp điện là yêu cầu
bắt buộc với sinh viên ngành hệ thống điện.
Đồ án: “Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho một chung cư cao tầng” là một
bước làm quen của sinh viên ngành hệ thống điện về lĩnh vực thiết kế cung cấp điện vì
nó là một đề tài mới và còn khá nhiều vấn đề phức tạp trong quá trình thiết kế. Sau
một thời gian làm đồ án, dưới sự hướng dẫn của thầy Trần Quang Khánh, đến nay, về
cơ bản em đã hoàn thành nội dung đồ án môn học này. Do thời gian có hạn nên không
thể tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong được sự chỉ bảo, giúp đỡ của các thầy cô
để đồ án này được hoàn thiện hơn. Đồng thời giúp em nâng cao trình độ chuyên môn,
đáp ứng nhiệm vụ công tác sau này.
Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Trần Quang Khánh đã giúp em hoàn thành
đồ án này.

Hà Nội, 25 tháng 5 năm 2015
Sinh viên thực hiện

Nguyễn Đắc Nguyên

NỘI DUNG ĐỒ ÁN
1


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: TS.TRẦN QUANG KHÁNH

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 (46).
Chung cư có Ntầng tầng, mỗi tần có n căn hộ, công suất trung bình tiêu thụ mỗi hộ
với diện tích tiêu chuẩn 80m2 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 L 1 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. Hệ số công suất trung bình của các máy
bơm cosφb=0,75. 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=3,7%. 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.
Bảng dl.2: Số liệu thiết kế cung cấp điện khu chung cư cao tầng:
TT
(Mã
SV46)

Công
suất
thang
máy

Sơ
đồ

Ntầng

4

3

13

7,5+16

6

-

-

-

Công suất trạm bơm,
Loại
kW
căn
Sinh
Bể
Thoát
C.hoả hộ
hoạt
bơi
2×30
2×6,3 6,3
11
_
+2×5,6
4

TM,
h/năm
_
4370

Từ nguồn,
km

Nối đất

L1

L2

ρđ,
Ω.m

Rtn,
Ω

_

_

_

_

226

212

0,43 0,43

B.NHIỆM VỤ THIẾT KẾ

2

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: TS.TRẦN QUANG KHÁNH

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.pl;
P0 – suất tiêu thụ trung bình của mỗi căn hộ ;
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;

3


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: TS.TRẦN QUANG KHÁNH

Pvs.kt – công suất tính toán của các thiết bị vệ sinh-kỹ thuật.Bao gồm máy bơm P
và điều hoà Pđh.
Công suất tính toán của các thang máy Ptm ∑ , được xác định theo biểu thức:

bΣ

nct

PtmΣ = knc.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:

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 = knc.b ∑ Pbi
1

Trong đó:
knc.b – hệ số nhu cầu của máy bơm,vì gồm 2 máy bơm nên knc.b=0,9;
пb – số lượng máy bơm =2;
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 t 0 =1,
áp dụng mô hình dạng:

α

Pt = P0×[1+ (t-t0)]

4

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: TS.TRẦN QUANG KHÁNH

Trong đó:
P0-phụ tải năm cơ sở t0;

α

-suất tăng phụ tải hàng năm,

α

=3,7% ;

Ta có:
Tổng số căn hộ Nhộ=Ntầng.nh=13.(4 + 2) = 78 hộ;
Ứng với số hộ Nhộ=78, hệ số kđt=0,33[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
ksd∑ =
Trong số các thiết bị,thiết bị có công suất lớn nhất Pmax =2000
 Nhóm thiết bị lớn (=Pmax/2) là :
nj = 4
Pj = 1250+1000+1500+2000 =5750 (W)

 Các giá trị tương đối :
nj* = nj/n = 4/62 = 0,06452
Pj* = Pj / =5750/10295=0,5585



nhd* = = = 0,1884
nhd = nhd*.n = 0,1884.62 =11,68



Hệ số nhu cầu : knc = ksd∑ + = 0,3428



P0 = knc . =0,3428.10295= 3529,126 (W) =3,529125 (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 :
TT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

11
12
13
14
15

Thiết bị
Đèn sợi đốt
Đèn ống
Đèn compact
Quạt bàn
Quạt trần
Tivi
Máy vi tính
Điều hoà kk
Radio,đầu
Tủ lạnh
Nồi cơm điện
Ấm điện
Máy hút bụi
Lò vi sóng
Máy giặt

(W)
60
50
25
85
120
135

120
1250
20
230
750
1000
700
1500
300

n
3
6
10
8
5
3
2
2
1
1
1
1
1
1
1

t(h)
6
6

7
7
8
8
4
5
3
14
2
0,5
0,5
0,3
1,5

1
0,8
0,8
0,8
0,8
0,8
0,8
0,7
0,8
0,8
0,65
1
0,7
0,65
0,5

0,25
0,25
0,291667
0,291667
0,333333
0,333333
0,166667
0,208333
0,125
0,583333
0,083333
0,020833
0,020833
0,0125
0,0625

0,25
0,2
0,233333
0,233333
0,266667
0,266667
0,133333
0,145833
0,1
0,466667
0,054167
0,020833
0,014583
0,008125

0,03125

15
10
5,833333
19,83333
32
36
16
182,2917
2
107,3333
40,625
20,83333
10,20833
12,1875
9,375

5


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

16
17
18
19
20

Bình n.lạnh

Vòi sen siêu
tốc
Lò sưởi
Bàn là
Khác(ổ cắm)

GVHD: TS.TRẦN QUANG KHÁNH

2000

1

1

1

0,041667

0,041667

83,33333

250

1

1

1

0,041667

0,041667

10,41667

650
800
250

1
1
12

4
0,15
0,5

1
1
0,65

0,166667
0,00625
0,020833

0,166667
0,00625
0,013542

108,3333
5
3,385417

Từ bảng thống kê trên ta có được bảng tổng như sau :
729,989
6
10295
0,07090
7

Từ đây ta có bảng thống kê sau 7 năm như sau :
Năm thứ i

P0(kW)

1
2
3
4
5
6
7

α

3,529125

P0i

(%)

3,7

3,529125
3,6597
3,79
3,921
4,0514
4,182
4,3126

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

∑ n .k
i =1

i

hi

Psh= kcs.kđt.P0.
= kcs.kđt.P0.(n1.kh1+n2.kh2)
2
n1- số căn hộ có diện tích 88,7 m là 13.2 = 26 hộ;
n2- số căn hộ có diện tích 105 m2 là 13.4 = 52 hộ;
Trong đó kh1,kh2 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).
kh1=1 +(88,7-70).0.01= 1,187;
kh2=1+(105-70).0,01= 1,35;
Vậy: Psh=1,05.0,33. 3,529125.(26.1,187+ 52.1, 35) = 123,583 (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 6 hộ nên ta có kđt = 0,47 theo [bảng 1.pl];
N

∑ n .k
Ptầng = kcs.kđt.P0.

i =1

i

hi

= 1,05.0,47.3,529125(2.1,187+4.1,35) = 13,54(kW)
6


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: TS.TRẦN QUANG KHÁNH

Ta có:
Hệ số công suất cosφsh = 0,89 (tgφsh = 0,5123)
Qtầng = Ptầng.tgφsh = 13,54.0,5123 = 6,9365 (kVAr).

1.3 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:
ε

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

0,6

=7,5.

=5,81 (kW)
0,6

ε

Ptm2=Pn.tm2.
=16.
=12,4 (kW)
Hệ số knc.tm xác định theo [bảng 2.pl] ứng với 2 thang máy nhà 13 tầng là knc.tm= 1.
Vậy

⇒

Ρtm ∑ =

∑Ρ

tmi

knc.tm.

=1.( 5,81 + 12,4)=18,21( kW)

•

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 8 máy bơm chia làm 4 nhóm :
Ta lần lượt tính phụ tải cho 4 nhóm này như sau :
Nhóm 1: Cấp nước sinh hoạt :
Hệ số nhu cầu của 4 máy lấy bằng 0,8; bảng 3.pl

∑ Pi.ni

Pbơm1 = knc1.
= 0,8.(2.30 + 2.5,6) = 56,96( kW)
Nhóm 2 : Thoát nước :
Hệ số nhu cầu của 2 máy lấy bằng 1; [bảng 3.pl]
Pbơm2 = knc2.

∑ Pi.ni

= 1.2.6,3 = 12,6 (kW)

Nhóm 3 : Bể bơi :

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

∑ Pi.ni

= 1.6,3 = 6,3 kW

Nhóm 4 : Cứu hoả :
Hệ số nhu cầu của 1 máy lấy bằng 1; [bảng 3.pl]
Pbơm4 = knc4.

∑ Pi.ni

= 1.1.16 = 16 kW

Bảng 1.2. Tổng hợp phụ tải động lực:

7


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: TS.TRẦN QUANG KHÁNH

Nhóm
Nước sinh hoạt
Thoát nước
Bể bơi
Cứu hoả

∑P

knc
0,8
1
1
1

Số máy x công suất
2x30 + 2x5,6
2x6,3
6,3
16

Pbơmi ,kW
56,96
12,6
6,3
16
91,86

bom

Tổng hợp 4 nhóm này ta có phụ tải của trạm bơm:
Với 4 nhóm máy bơm nên theo bảng 3.pl ta có knc = 0,75
∑ Pbom
Pb∑ = knc.
= 0,75.91,86 = 68,895 (kW)
Ta tổng hợp phụ tải trạm bơm và thang máy bằng phương pháp số gia :
Vì Pb∑ > và mạng điện đang xét là mạng hạ áp

Vậy nên phụ tải động lực:

Pđl = Pb∑ +

 Ptm ∑

 5





0 , 04


− 0,41.Ptm ∑


= 68,895 +

 18,21  0, 04

 − 0,41.18,21

 5 


=80,605 (kW)

1.4 Phụ tải chiếu sáng

Tổng chiều dài mạch chiếu sáng ngoài trời
lcs = 2,5.4.22,5 = 225 (m).
Công suất chiếu sáng ngoài trời
Pcs2 = p0cs2.lcs = 0,03.225 = 6,75 (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 = 123,583 (kW) > Pcs2 = 6,75 (kW)
 PCS 2  0,04

 − 0,41.PCS 2

 5 


Vậy : =∆Psh&cs= Psh +
=∆Psh&cs = 127,647 (kW)

= 123,583 +

 6,75  0,04

 − 0,41.6,75

 5 


Công suất tính toán của toà nhà chung cư:

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

Ptt = Pđl +
Ptt = 173,579 (kW).

= 80,605 +

 127,647  0, 04

 − 0,41.127,647

5




8


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: TS.TRẦN QUANG KHÁNH

Công suất và hệ số công suất của các nhóm phụ tải cho trong bảng 1.3 sau.
Bảng 1.3. Công suất và hệ số công suất của các nhóm phụ tải

Nhóm phụ tải
Công suất ,kW
Hệ số công suất

Thang máy
18,21
0,65

Bơm
68,895
0,75

Sinh hoạt
123,583
0,89

Chiếu sáng
6,75
1

Hệ số công suất của nhóm phụ tải động lực:
∑ Pdli. cos ϕ dli 18,21.0,65 + 68,895 .0,75
cos

ϕ dl

∑P

18,21 + 68,895

dli

=

=

= 0,7291

Hệ số công suất tổng hợp của chung cư:
∑ Pi . cos ϕi = Psh . cos ϕ sh + Pcs . cos ϕcs + Pdl . cos ϕ dl
Psh + Pcs + Pdl
ϕ∑
∑ Pi
cos =

123,583 .0,89 + 6,75.1 + 80 ,605.0,7291
= 0,832
123,583 + 6,75 + 80 ,605

=
Vậy công suất biểu kiến là:

Ptt
cos ϕ ∑

Stt =
Qtt =

S 2 − P2

173,579
0,832

=

= 208,6192 (kVA).

208,6192 2 − 173,579 2

=

= 115,7256 (kVAr).

Do công suất của phụ tải động lực (Pđl) ,chiếu sáng (Pcs2) không thay đổi.Tính toán
tương tự các năm tiếp theo ta có bảng thống kê 7 năm tiếp theo như sau :
Năm

P0

Psh

Pđl

Pcs2

P∑1
127,646
9
132,219
4

Ptt
173,578
5

1

3,529125

123,5828

80,605

6,75

2

3,659702625

128,1554

80,605

6,75

3

3,79028025

132,728

80,605

6,75

136,792

180,6711

4

3,920857875

137,3005

80,605

6,75

141,364
6

184,228
4

177,1211

Cosϕ∑
0,83203
6

0,83326
6
0,83444
4
0,83557
5

Stt
208,619
1
212,562
5
216,516
7
220,481

Qtt
115,7256
117,5201
119,3206
121,127

9


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: TS.TRẦN QUANG KHÁNH

5

4,0514355

141,8731

80,605

6,75

6

4,182013125

146,4457

80,605

6,75

7

4,31259075

151,0182

80,605

6,75

145,937

1
150,509
7
155,082
2

187,792
7
191,363
9
194,941
7

0,83666
1
0,83770
4
0,83870
7

224,455
1
228,438
6
232,431
2

122,9388
124,7559
126,578

Hệ số công suất qua các năm được cho như sau :
Cosϕđl
0,7291

Cosϕsh
0,89

Cosϕcs
1

Tỉ lệ phụ tải động lực :
Pđl% = . 100= .100 =41,348 (%)

Nhận xét :
Tỉ lệ phụ tải động lực chiếm khoảng trên 40%,điều này cho thấy mức độ trang bị điện
trong chung cư khá lớn.

CHƯƠNG 2
XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ CUNG CẤP ĐIỆN

2.1. Chọn vị trí đặt trạm biến áp (TBA).
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
10


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: TS.TRẦN QUANG KHÁNH

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 TCVN 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 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 13 tầng có thể áp dụng sơ đồ

4

hình tia.

5

6

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

1
2
3

11


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: TS.TRẦN QUANG KHÁNH

1,2,3 - Đường dây cung cấp chính.
4,5,6 - Tủ phân phối với cơ cấu chuyển mạch

Trong sơ đồ này, một trong các đường dây, chẳng hạn đường 1 được sử dụng
để cấp điện cho các căn hộ và chiếu sáng chung (chiếu sáng hành lang, cầu thang,
chiếu sáng bên ngoài…) còn đường dây kia dùng để cung cấp điện cho các thang máy,
thiết bị cửu hỏa, chiếu sáng sự cố và các thiết bị khác Khi xảy ra sự cố trên một trong
các đường dây cung cấp, tất cả các hộ dùng điện sẽ được chuyển sang mạch của
đường dây lành. Như vậy các đường dây cung câp điện phải được lựa chọn sao cho
phù hợp với chế độ làm việc khi xảy ra sự cố. Đối với tòa nhà 13 tầng có nhiều đơn
nguyên, cần tăng thêm số đường dây cung cấp lên ba, thậm chí hơn ba lộ. Ở sơ đồ này
đường dây thứ nhất sẽ đóng vai trò dự phòng cho đường dây thứ hai, về phần mình,
đường dây thứ hai - làm dự phòng cho đường dây thứ ba và cuối cùng đường dây thứ
ba làm dự phòng cho đường dây thứ nhất.

b. Sơ đồ mạng điện trong nhà:
Việc xây dựng mạng điện phân phối trong tòa nhà thường được thực hiện với
các đường trục đứng. Đầu tiên là lựa chọn số lượng và vị trí lắp đặt các đường trục
đứng. Sơ đồ trục đứng cung cấp điện căn hộ qua tầng.

12


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: TS.TRẦN QUANG KHÁNH

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 do

mất thời gian hay thế sang trạm phát diesel hoặc sửa chữa đường dây bị sự cố. Vì thế
ta chọn sơ đồ mạng điện bên ngoài là phương án A.

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

13


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: TS.TRẦN QUANG KHÁNH

2.3 Chọn số lượng và công suất máy biến áp và chọn tiết diện dây dẫn :

2.3.1 Chọn công suất và số lượng máy biến áp.
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 2x180 (kVA);
*) Phương án 2 : Dùng 1 máy biến áp 250 (kVA).
Các tham số của máy biến áp do ABB sản xuất tra trong bảng 12.pl, được thể hiện
như bảng sau :

14


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: TS.TRẦN QUANG KHÁNH

∆P0,kW
∆Pk,kW
SBA ,kVA
Điện áp
Uk,%
I0,%
2x180
22/0,4
0,53
3,15
4
7
250
22/0,4
0,64
4,1
4
7

So sánh hai phương án :
Ta căn cứ vào vốn đầu tư và độ tin cậy cung cấp điện đẻ lựa chọn phương án tối ưu.
Đánh giá các chỉ tiêu kỹ thuật :
*) Phương án 1 : Khi sự cố xảy ra ở 1 trong 2 máy biến áp,tất cả phụ tải sẽ dồn lên
máy biến áp còn lại với điều kiện cho phép quá tải không quá 40% công suất định
mức của MBA trong thời gian 5 ngày, mỗi ngày quá tải không quá 6 giờ.
Đánh giá các chỉ tiêu kinh tế :
*) Phương án 2 : Khi máy biến áp gặp sự cố thì ngừng cung cấp điện cho toàn
chung cư.
-Xét hàm chi phí quy dẫn của TBA :
ZB = VB.pB + CB + Yth =pB.(m+n.Sn) + ∆AB.cΔ +Yth
Trong đó : _∆AB : Tổn thất điện năng;
_m,n : Hệ số kinh tế cố định và thay đổi của TBA;

_Yth : Chi phí tổn thất khi mất điện;
_VB : Vốn đầu tư của MBA;
_CB : Chi phí tổn thất điện áp = ∆AB.cΔ;
_ cΔ : Giá thành tổn thất điện năng =1500 (đ/kWh).
Với tuổi thọ của công trình, ta lấy Th =25 năm. Từ đó ta có hệ số tiêu chuẩn sử dụng
vốn đầu tư là :
atc= = =0,11
Hệ số khấu hao kkh =0,064 (Tra bảng 5.pl-a).
_pB :Hệ số kinh tế của MBA được tính như sau :
pB =atc + kkh =0,11 +0,064 =0,174
_Chi phí tổn thất do mất điện là :
Yth =Ath.gth = Pth.tf.gth
=7000.24.Pth.
Với: Pth : Là công suất thiếu hụt do mất điện.
_Tổn thất điện năng :
∆AB = 2.∆P0.8760 + ..τ

Trong đó :
_τ : Là thời gian tổn thất công suất cực đại, với TM =4370 (h) ta tính
được τ như sau :
τ = f(T) = .8760 = 2756,956 (h)
a. Phương án 1 : Dùng 2 MBA có công suất là 180 (kVA).
_Vốn đầu tư của phương án 1 : V1 =VB1 =152,7. (đồng) (Tra bảng 10.pl)
_Chi phí thường xuyên hàng năm của phương án 1 :
C1t = ∆AB1t. cΔ +Ytht
Trong đó tổn thất công suất trong máy biến áp ở năm thứ t của chu kỳ thiết kế :
AB1t = 2.0,53.8760 + ..2756,956 = 16525,86 (kWh)

_Để đảm bảo MBA không quá tải 40% so với giá trị định mức khi có sự cố 1
trong 2 MBA cần phải cắt bớt 1 lượng công suất là :

15


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: TS.TRẦN QUANG KHÁNH

Sth1 = St1 – 1,4.SBA = 357,586 – 1,4.180 =105,586 (kVA)

Thiệt hại do mất điện :
Yth1= Sth1. Cosφ .tf.gth =105,586.24.7000.0,89 = 15,7872. (đ)
Tổng chi phí quy đổi năm thứ nhất là :
Z1= 0,174.152,7. +15,7872. +16525,86.1500 =67,146. (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 qui đổi về hiện tại của chi phí thường xuyên hàng năm.
PVC=

=

= =0,5132
 PVC = 67,146..0,5132 = 34,46. (đ)

Tương tự cho các năm tiếp theo, ta có bảng thống kê như sau :
Năm
0

S,kVA

ΔA,kWh
0

Sth

Y,10^6 đ

1

208,6191

15118,35

68,95246

2

212,5625

15340,94 75,01923

3

216,5167

15568,33 81,10262

4

220,481

15800,5

87,20154

5

224,4551

16037,4
7

93,31554

6

228,4386

16279,26

99,444

7

232,4312

16525,86 105,5865

C,10^6 đ
0

C∑
26,5698

10,3097
7

32,9873

59,5571

11,21688

34,22829 60,79809

12,1264

6
13,0383
7
13,9525
4
14,8688
7
15,7872
9

βt
1

C∑.βt
26,5698

0,909091 54,14282
0,82644
6

50,24635

35,47895 62,04875 0,751315 46,61815
36,7391
2

63,30892 0,683013 43,24085

38,00875 64,57855 0,620921

40,0982

0,56447
4

37,17487

39,28775 65,85755

40,57608 67,14588 0,513158 34,45645
469,864
6

Tổng

332,5475

b. Phương án 2 : Dùng 1 máy biến áp công suất 250 (kVA) :
Tính toán hoàn toàn giống như phương án 1:
_Vốn đầu tư : V2 = VB2 = 96,4. (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 :
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 :

16


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: TS.TRẦN QUANG KHÁNH

Năm
0

S,kVA

ΔA,kWh

Y,10^6 đ

1

208,6191

13477,6
2

2

212,5625

3

216,5167

4

220,481

5

224,4551

6

228,4386

7

232,4312

35,0480
1

C,10^6 đ
0
55,2644
3

C∑
16,7736
72,0380
3

13778

35,7105

56,3775

73,1511

14084,8
5
14398,1
6
14717,9
6
15044,2
4
15377,0
3

36,3748
1
37,0408
1
37,7084
6
38,3776
8
39,0484
4

57,5020
8
58,6380
5
59,7853
9
60,9440
5
62,1139
9

74,2756
8
75,4116
5
76,5589
9
77,7176
5
78,8875
9
544,814
3

Tổng

βt
1
0,90909
1

0,82644
6
0,75131
5
0,68301
3
0,62092
1
0,56447
4
0,51315
8

C∑.βt
16,7736
65,4891
2
60,4554
5
55,8044
2
51,5071
7
47,5371
1
43,8695
9
40,4818
381,918
3

*) 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 180 (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:
Ta sẽ dùng cáp ngầm đi từ lưới điện tới trạm biến áp và dùng 2 nguồn cùng cấp
22 (kV) cấp cho MBA cách trạm biến áp một khoảng L1;L2 đều là 43(m).
Ta chọn thanh theo phương pháp mật độ dòng điện không đổi.
+ Tiết diện tính toán:
Ftt = (mm2)
Với Jkt tra trong bảng sau :
TT
Vật liệu
1
2
3
4

Thanh dẫn nhôm A hoặc AC
Cáp lõi nhôm
Cáp lõi đồng

Thanh đồng

<3000
1,3
1,6
3,5
2,5

Thời gian TM,h
30005000
1,1
1,4
3,1
2,1

>5000
1
1,2
2,7
1,8
17


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: TS.TRẦN QUANG KHÁNH

+ Dòng điện làm việc lâu dài của cáp là:
Ilv = = = 6,1(A);
Icb = = = = 6,613 (A) ;

Trong đó:
Stt – Tổng công suất của chung cư;
Uđm – Điện áp định mức Uđm = 22(kV).
+ Vậy tiết diện tính toán của cáp là:
Ftt = = = 1,968 (mm2)
Vậy ta chọn dây cáp vặn xoắn đồng ba lõi, có đai thép, cách điện XLPE, do
hãng FURUKAWA chế tọa tiết diện 35 mm2 có thông số như sau: (bảng 38.pl)
Bảng 2.3.2.1: bảng thông số của dây cáp
r0 (Ω/km)
x0 (Ω/km)
Tiết diện (mm )
35
0,524
0,16
2

Icp.n (A)
170

Kiểm tra lại cáp đã chọn:
+ Theo diều kiện hao tổn điện áp:
Hao tổn điện áp thực tế trên đường dây không được vượt quá giá trị cho phép:
∆U = .L
Trong đó:
P,Q – công suất tác dụng và phản kháng chạy trên đoạn cáp, (kW), (kVAr);
r0, x0 – suất điện trở tác dụng và phản kháng của đoạn cáp, (Ω/km);
L – chiều dài đoạn cáp (km);
Uđm – điện áp định mức của đường dây, (kV)
∆Ucp – hao tổn điện áp cho phép trên đoạn cáp;
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=1,5%, từ tủ phân phối tổng đến tủ
phân phối các tầng ∆Ucp2 =2,5%, từ tủ phân phối các tầng đến các hộ gia đình
∆Ucp3=1%.
+ Theo dòng điện cho phép:
Ilv Icp ;
Trong đó:
Icp – giá trị dòng điện cho phép cực đại của dây dẫn chọn
Giá trị dòng phụ tải cho phép của dây dẫn được xác định theo biểu thức:
Icp = khc.Icp.n = k1.k2.k2.Icp.n;
Trong đó:
Icp.n – dòng điện cho phép lâu dài của dây dẫn trong điều kiện bình thường

18


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: TS.TRẦN QUANG KHÁNH

Khc – hệ số hiệu chỉnh theo điều kiện thực tế
k1 – hệ số phụ thuộc vào phương thức lắp dây dẫn
k2 – hệ số phụ thuộc vào số lượng dây cáp đặt trong hào cáp
k3 – hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào nhiệt độ trung bình thực tế tại nơi lắp đặt
Xác định các hệ số k1;k2;k3 như trong bảng sau :
Bảng 2.3.2.a. Hệ số k1 phụ thuộc vào phương thức lắp đặt dây dẫn nn

Bảng 2.3.2.b. Hệ số k2 phụ thuộc vào số lượng mạch cáp
Mã
chữ
BC

C

Phương
thức lắp
đặt
Chôn
trong
tường
Hàng
đơn trên
tường,
nền nhà
hoặc

Số lượng mạch cáp
1

2

3

4

5

6

7

8

9

12

1,0

0,8

0,7

0,65 0,60 0,57

0,54 0,52

0,50 0,45

1,0

0,85 0,79

0,75 0,73 0,72

0,72 0,71

0,70 0,70

16

20

0,41

0,38

19


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

EF

khay
Hàng
đơn trên
trần
Hàng
đơn
ngang
hoặc
máng
đứng
Hàng
đơn trên
công
xom

GVHD: TS.TRẦN QUANG KHÁNH

0,95

0,81 0,72

0,68 0,66 0,64

0,63 0,62

0,61 0,61

1

0,88 0,82

0,77 0,75 0,73

0,73 0,72

0,72 0,72

1

0,87 0,82

0,80 0,80 0,79

0,79 0,78

0,78 0,78

Bảng 2.3.2.c. Hệ số k3 phụ thuộc nhiệt độ môi trường

Loại cách điện
Nhiệt độ môi
trường, 0C

Cao su (chất dẻo)

PVC

10
15
20
25
30
35
40
45
50

1,29
1,22
1,15
1,07
1,00
0,93
0,82
0,71
0,58

1,22
1,17

1,12
1,07
1,00
0,93
0,87
0,79
0,71

Butyl polyethylene (XLPE),
cao su có ethylene propylene
(EPR)
1,15
1,12
1,08
1,04
1,00
0,96
0,91
0,87
0,82

+ Tổn thất điện áp trên đường dây được xác định theo biểu thức:
Imax = Ilv = 6,1 (A) Icp = 0,95.1.1.170 = 161,5(A);
Vậy cáp đã chọn thỏa mãn.
2.3.2.2 Chọn dây dẫn từ máy biến áp tới tủ phân phối chính (Tủ phân phối
hạ áp).
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.
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 ta chọn Lppt = 10 (m).
Dự định chọn dây cáp lõi đồng có độ dẫn điện

γ = 54m.mm 2 / Ω

20


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

Sơ bộ chọn

GVHD: TS.TRẦN QUANG KHÁNH

x 0 = 0,1 Ω / km

, xác định thành phần hao tổn điện áp phản kháng
Q∑ .x0 .Lppt
126,578.0,1.10

380 2

U2

∆Ux1% =
.100 =
.100 = 0,0866 (%)
Thành phần hao tổn điện áp tác dụng

∆Ur1% = ∆Ucp1% - ∆Ux1% = 1,5 – 0.0866 = 1,4134 (%)
Tiết diện dây dẫn của đường dây cung cấp cho tủ phân phối tổng được xác định theo
biểu thức
P∑ .L ppt .10 5 194,9417.10.10 5
γ .∆U r1' .U 2
54.1,4134.380 2

F1 =

=

= 17,688(mm2)

Vậy ta chọn cáp đồng(Cu) XLPE-25 mm2 có r0= 0,8 và x0= 0,07
(Bảng 20.pl)
Hao tổn điện áp thực tế :
PΣ .r0 + QΣ .x0
194,9417.0,8 + 126,578.0,07
.L ppt .100 =
.10.100 = 1,14% < 1,5%
2
U
380 2

∆U1% =
Như vậy cáp đã chọn đảm bảo yêu cầu về chất lượng điện áp.

2.3.2.3. Chọn dây đến các tầng :
Có thể thực hiện theo 2 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. Phương án 1:Mỗi tầng một tuyến dây đi độc lập.
Tính toán cho tầng cao nhất là tầng 13:

21


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: TS.TRẦN QUANG KHÁNH

Chiều dài từ tủ phân phối tổng đến tủ phân phối tầng 13 là:
L2 = 3,8.13 = 49,4m
Công suất phản kháng của từng tầng: Q tầng = 6,9365 (kVAr).
Thành phần của hao tổn điện áp:
Qtâng .x0 .L2
6,9365.0,1.49,4
2
U
380 2
∆Ux2% =
.100 =
.100 = 0,0237 %
Thành phần hao tổn điện áp tác dụng cho phép là:
∆Ur2% =∆Ucp2- ∆Ux2% = 2,5-0,0237 =2,4763 %
Tiết diện dây dẫn từ tủ phân phối tổng đến từng tủ phân phối của mỗi tầng là:

13,54.49,4.10 5
54.2,4763.380 2

Ptâng .L2 .10 5

F2 =

γ .∆U r 2 .U 2

= 3,464 (mm2)

=

Ta chọn cáp hạ áp XLPE có tiết diện 4 mm2 có r01 = 5 và x01 =0,09
(Bảng 20.pl)
Hao tổn thực tế:
Ptan g .r01 + Qtan g . x01
U

2

∆U2 =
= 2,34% < 2,5%

.L2 .100 =

13,54.5 + 6,9365.0,09
380 2

Ω / km

.49,4.100

Như vậy cáp đã chọn đảm bảo yêu cầu về chất lượng điện áp.
22


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: TS.TRẦN QUANG KHÁNH

b. Phương án 2: Chọn một tuyến dây dọc chung cho tất cả các tầng

Sơ đồ đường dây lên các tầng
Coi đường dây lên các tầng có phụ tải phân phối đều.

∆Ux2% =
Trong đó

QshΣ

QΣsh .x 0 .L2
U2

.100

- tổng công suất phản kháng tính toán của phụ tải sinh hoạt
Qsh = Psh.

tgϕsh

= 123,583. 0,5123=63,3 (kVAr)

QΣsh .x0 .L2
U2

63,3.0,1.49,4
380 2

Vây:
∆Ux2% =
.100 =
.100 = 0,22 (%)
Thành phần hao tổn điện áp tác dụng cho phép là:
∆Ur2% =∆Ucp2- ∆Ux2% = 2,5-0,22 =2,28 (%)
Tiết diện dây dẫn được xác định theo biểu thức:

F2 =

Psh .L2 .10 5
γ .∆U r 2 .U 2

123,583 .49,4.10 5
54.2,28.380 2
=

= 34,34 (mm2)

Ω / km

Ta chọn cáp hạ áp XLPE-35 có tiết diện 35 mm2 có r01 = 0,4 và x01 =0,06 (
).
(Bảng 36.pl)

Hao tổn điện áp thực tế:
Psh .r01 + Qsh .x01 123,583 .0,4 + 63,3.0,06
=
2.U 2
380 2
∆U2 =
.49,4.100 = 1,82% < 2,5%
Vậy cáp đã chọn là thoả mãn.
c. So sánh 2 phương án:
-

Phương án 1.

Tổng chiều dài của tất cả các nhánh dây lên tầng là:
∑l1 = 3,8.(13+12+11+10+9+8+7+6+5+4+3+2+1) = 345,8 (m)

23


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: TS.TRẦN QUANG KHÁNH

Tổn thất điện năng trên các đoạn đường dây theo phương án :
2
13,54 2 + 6,9365 2
Ptan2 g + Qtan
g
0,38 2
τ

U2
∆A1=
.r0. ∑l1. 10-3=
.5.345,8.2756,956.10-6
= 7640,273 (kWh)
Chi phí do tổn thất là:
C∆A = c∆.∆A1 =1500.7640,273 = 11,46.106 (đ)
Suất vốn đầu tư của cáp XLPE-4 là v01 = 45,72.106 (đ/km) (tra bảng 7.pl)
Hệ số tiêu chuẩn sử dụng vốn đầu tư:

i(1 + i) Th
0,1(0,1 + 1) 25
a tc =
=
= 0,11
(1 + i)Th − 1 (1 + 0,1) 25 − 1
Với Th – tuổi thọ công trình. Lấy Th = 25 năm.
Tra bảng 5.pl.a với đường dây hạ áp kkh% = 3,6%
 P=atc + kkh =0,11 + 0,036 = 0,146

Chi phí quy đổi theo phương án 1 là:
Z1 = p.v01.l∑1 + C∆A =0,146.45,72.106.0,3458 + 11,46.106 = 13,77.106đ

Phương án 2:
Tổn thất điện năng:
PΣ2 + QΣ2
U2

τ

123,583 2 + 63,3 2
.0,4.49,4.2756,956.10 −6
2
0,38

∆A2=
.r0.l2. 10-3=
= 7273,587 (kWh)
Chi phí tổn thất là:
C∆A = c∆.∆A2 =1500.7273,587 = 10,91.106 (đ)
Suất vốn đầu tư của cáp XLPE-35 là v02 = 124,8.106 đ/km (tra bảng 7.pl)
Chi phí quy đổi theo phương án 2 là:
Z2 = p.v02.l∑2 + C∆A =0,146.124,8.106 .0,0494 + 10,91.106 =11,81.106(đ)
Bảng 2.3.2.3. Các chỉ tiêu kinh tế của 2 phương án đi dây đến các tầng
Phương án

L,m

Vo.106đ

1
2

345,8
49,4

45,72
124,8

∆A

,kWh
7640,273
7273,587

C.106đ

Z.106đ

11,46
10,91

13,77
11,81

So sánh kết quả tính toán ta thấy về kỹ thuật cả 2 phương án đều đảm bảo yêu cầu về
chất lượng điện, về kinh tế: tổng chi phí quy đổi của phương án 2 nhỏ hơn phương án
1

→

dây dẫn được chọn theo phương án 2.

2.3.2.4 Chọn dây dẫn cho mạch điện thang máy
- Với thang máy có công suất lớn (P =16 kW)

24


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: TS.TRẦN QUANG KHÁNH

cosϕtm = 0,65

Chiều dài đến thang máy xa nhất là l3 = 50 (m), ta có hệ số
Tổng số hao tổn điện áp cho phép Ucp3% = 1 %
Công suất phản kháng của thang máy là
ϕ
Qtm= Ptm.tg = 12,4.1,169 = 14,5 (kVAr)
Xác định thành phần hao tổn điện áp phản kháng

Q tm .x 0 .l 3
14,5.0,1.50
.100 =
.100 = 0,05
2
U
380 2

∆Ux3%=
Thành phần hao tổn điện áp tác dụng cho phép là:
∆Ur3% =∆Ucp3- ∆Ux3% = 1-0,06 =0,94%

.

%

Tiết diện dây dẫn được xác định theo biểu thức:
P tm .l 3 .10 5

12,4.50.10 5
F tm=
=
= 8,46(mm 2 )
2
2
γ .∆U r 3.U
54.0,94.380

Ω / km

Ta chọn cáp hạ áp XLPE-10 có tiết diện 10 mm2 có r03 = 2 và x03 =0,08 (
)
(Bảng 20.pl)
Hao tổn điện áp thực tế:
P .r + Q .x
12,4.2 + 14,5.0,08
∆U tm= tm 03 2 tm 03 l3 .100 =
.50.100 = 0,899
U
380 2
%<1%
Cáp ta đã chọn là thỏa mãn điều kiện hao tổn điện áp
-

Với thang máy có công suất nhỏ (P =7,5 kW)
cosϕtm = 0,65

Chiều dài đến thang máy xa nhất là l32 = 50m, ta có hệ số
Tổng số hao tổn điện áp cho phép Ucp% = 1 %

Công suất phản kháng của thang máy là
ϕ
Qtm= Ptm.tg = 5,81.1,169 = 6,79189 (kVAr)
Xác định thành phần hao tổn điện áp phản kháng

.

Q tm .x 0 .l 3
6,79189 .0,1.50
.100 =
.100 = 0,0235
2
U
380 2

∆Ux3%=
%
Thành phần hao tổn điện áp tác dụng cho phép là:
∆Ur3% =∆Ucp3- ∆Ux3% = 1-0,0235 =0,9765%
Tiết diện dây dẫn được xác định theo biểu thức:
P tm .l 3 .10 5
5,81 .50.10 5
=
= 3,815 (mm 2 )
2
2
γ .∆U r 3 .U
54.0,9765.380
∆Ux3%=

25