Đồ án Cung cấp điện EPU Đề 5c

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI
LỜI NÓI ĐẦU

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 lượng, độ tin cậy và an toàn cung cấp điện …
hết sức nghiêm ngặt. Điều đó đòi hỏi hệ thống điện phải được thiết kế hoàn hảo,
đảm bảo cung cấp điện an toàn, chất lượng và tin cậy cho các hộ dùng điện ở mức
cao nhất.
Xuất phát từ các yêu cầu thực tế và nhu cầu cung cấp điện của các hộ dùng điện.
Việc thiết kế cung cấp điện cho chung cư cao tầng là yêu cầu cơ bản của một kỹ sư
khi ra trường….
Đây là một đề tài đặc biệt vì đó đang là vấn đề được dư luận hết sức quan
tâm.Với nhu cầu về chung cư hiện nay ngày càng cao thì việc xây dựng khu chung
cư phải đi kèm với việc cung cấp điện tốt nhất.
Trong quá trình làm đồ án, với sự nỗ lực của bản thân, cùng với sự chỉ bảo
tận tình của thầy TS. PHẠM MẠNH HẢI, em đã hoàn thành bản đồ án môn học.
Trong quá trình làm đồ án do kiến thức còn hạn chế bên cạnh vốn kinh nghiệm tích
lũy ít ỏi, nên bản đồ án khó tránh khỏi thiếu sót. Do đó em mong được sự nhận xét,
góp ý của các thầy cô để bản đồ án và kiến thức bản thân em có thể hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà nội ngày

tháng 12 năm 2017

Sinh viên
Văn Đình Thông
NỘI DUNG ĐỒ ÁN

SV: Văn Đình Thông – Hồ Văn Thuận – Nguyễn Bá Linh LỚP D11.LT-H3

Trang 1


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI

THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO MỘT CHUNG CƯ CAO TẦNG

A.ĐỀ BÀI
Đề bài: Thiết kế cung cấp điện cho một chung cư thuộc khu vực nội thành của một
thành phố lớn. Chung cư có Nh tầng. Mỗi tầng có n căn hộ, công suất trung bình
tiêu thụ mỗi hộ với diện tích tiêu chuẩn 70m 2 là p0sh, kW /hộ. Chiều cao trung bình
của mỗi tầng là H, m. Chiếu sang ngoài trời với tổng chiều dài lấy bằng năm lần
chiều cao của tòa nhà, công suất chiếu sáng là: p 0sh=0.03 kW/m, Nguồn điện có
công suất vô cùng lớn, khoảng cách từ điểm đấu điện đến tường của tòa nhà là L,
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 cosφ=0,65. Thời gian sử dụng công suất cực đại là
TM, h/năm;
Hệ thống máy bơm bao gồm:

TT

Loại bơm

Cosφ

1

Sinh hoạt

0,70

2

Thoát nước

0,78

3

Bể bơi

0,75

4

Cứu hỏa

0,75

Thời gian mất điện trung bình trong năm là tf=24h;
Suất thiệt hại do mất điện là: gth=4500 đ/kWh;

SV: Văn Đình Thông – Hồ Văn Thuận – Nguyễn Bá Linh LỚP D11.LT-H3

Trang 2

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI

Chu kì thiết kế là 7 năm. Phụ tải gia tăng theo hàm tuyến tính Pt = P0.[1+a(t-t0)]
với suất tăng trung bình hàng năm là a=4,5%. P0 là công suất tính toán năm hiện tại
t0. Hệ số chiết khấu i=0,1;
Giá thành tổn thất điện năng: cΔ=1800 đ/kWh; Giá mua điện gm=1000 đ/kWh; Giá
bán điện trung bình gb=1500 đ/kWh.Các số liệu khác lấy trong phụ lục hoặc sổ tay
thiết kế cung cấp điện.
Các dữ liệu thiết kế được thiết kế được lấy trong bảng 3 ứng với chữ cái đậu của
họ, tên và tên đệm của người thiết kế.
Bảng 1: Số liệu thiết kế cung cấp điện khu chung cư cao tầng

Tầng

Nh theo diện tích

Thang máy

Trạm bơm

Tham số khác

N

70

100

120

Nhỏ

Lớn

Cấp nước sinh
hoạt

Thoá
t

Bể
bơi

Cứu
hỏa

H,
m

TM,
h

L,
m

25

2

4

2

2x7,
5

3x25

1x30+4x5,6+4x
1,2

2x6,
3

6,3+4
,5

25+1
0

3,
5

445
0

83

B.NHIỆM VỤ THIẾT KẾ

SV: Văn Đình Thông – Hồ Văn Thuận – Nguyễn Bá Linh LỚP D11.LT-H3

Trang 3


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI
CHƯƠNG I

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 = kcc k đt P0 ∑ ni k hi
i =1

Trong đó:

kcc – hệ số tính đến phụ tải chiếu sáng chung trong toà nhà (lấy bằng 5%, tức là
kcc=1,05);
kđt – hệ số đồng thời, phụ thuộc vào số căn hộ, lấy theo bảng 1
P0 – suất tiêu thụ trung bình của mỗi căn hộ, xác định theo [bảng 10.pl], kW/hộ
(phụ lục);
N – số nhóm căn hộ có cùng diện tích;
ni – số lượng căn hộ loại i (có diện tích như nhau);

SV: Văn Đình Thông – Hồ Văn Thuận – Nguyễn Bá Linh LỚP D11.LT-H3

Trang 4


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI

khi –hệ số hiệu chỉnh đối với căn hộ loại i có diện tích trên giá trị tiêu chuẩn F tc
(tăng thêm 1% cho mỗi m2 quá tiêu chuẩn):

khi= 1+(Fi-Ftc).0,01

Fi – diện tích của căn hộ loại i, m2;
Phụ tải động lực trong các khu chung cư bao gồm phụ tải của các thiết bị
dịch vụ và vệ sinh kỹ thuật như thang máy, máy bơm nước, máy quạt thông thoáng
v.v. Phụ tải tính toán của các thiết bị động lực của khu chung cư được xác định
theo biểu thức sau:
Pđl = knc.dl(Рtm∑. + Pvs.kt)
Trong đó:
Pđl – công suất tính toán của phụ tải động lực, kW;

knc.dl – hệ số nhu cầu của phụ tải động lực, thường lấy bằng 0,9;
Ptm∑ - công suất tính toán của các thang máy;
Pvs.kt – công suất tính toán của các thiết bị vệ sinh-kỹ thuật.
Công suất tính toán của các thang máy Ptm ∑ , được xác định theo biểu thức:
nct

PtmΣ = 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.
SV: Văn Đình Thông – Hồ Văn Thuận – Nguyễn Bá Linh LỚP D11.LT-H3

Trang 5


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI

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).

1.2 Phụ tải sinh hoạt

Trước hết cần xác định mô hình dự báo phụ tải: Coi năm cơ sở là năm hiện
tại t0 = 0, áp dụng mô hình dạng:
Pt =P0 [1+a(t-t0)]
Trong đó:
P0-phụ tải năm cơ sở t0;
a-suất tăng phụ tải hàng năm, a=4,5%
Suất phụ tải của mỗi hộ gia đình ở mỗi năm của chu kỳ thiết kế được tính như bảng
sau:

SV: Văn Đình Thông – Hồ Văn Thuận – Nguyễn Bá Linh LỚP D11.LT-H3

Trang 6


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI

Stt
1
2
3
4
5
6
7

P0

1,62
1,62
1,62
1,62
1,62
1,62
1,62

A
0,045
0,045
0,045
0,045
0,045
0,045
0,045

t
1
2
3
4
5
6
7

Pt
1,693
1,766
1,839

1,912
1,985
2,057
2,13

Bảng 1.1. Suất tăng phụ tải hàng năm
Ta có:
Tổng số căn hộ Nhộ=N.nh=25.(2 + 4 + 2) = 200 hộ;
Ứng với số hộ Nhộ=200, hệ số kđt=0,3076[bảng 1.pl];
Theo [bảng 10.pl] -Giáo trình Hệ Thống cung cấp điện - TS Trần Quang Khánh thì
ứng với nội thành thành phố lớn ,suất tiêu thị trung bình của hộ gia đình sử dụng
bếp gas là P0 =1,62 kW/hộ;
Xác định phụ tải sinh hoạt của toà nhà chung cư :
N

∑ n .k

Psh= kcs.kdt.P0. i =1

i

hi

= kcs.kdt.P0.(n1.kh1+n2.kh2+n3.kh3)

n1- số căn hộ có diện tích 70 m2 là 25.2 = 50 hộ;
n2- số căn hộ có diện tích 100 m2 là 25.4 = 100 hộ;
n3- số căn hộ có diện tích 120 m2 là 25.2 = 50 hộ;
Trong đó kh1,kh2,kh3 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 điện.

SV: Văn Đình Thông – Hồ Văn Thuận – Nguyễn Bá Linh LỚP D11.LT-H3

Trang 7


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI

kcc - hệ số tính đến phụ tải chiếu sáng chung trong tòa nhà (lấy bằng 5%, tức
kcc=1,05).
kh1=1 +(70-70).0.01= 1;
kh2=1+(100-70).0,01= 1,3;
kh3=1+(120-70).0,01=1,5;

Vậy: Psh=1,05.0,3076.1,62.(50.1+100.1,3+ 50.1,5) = 133,42 (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 8 hộ nên ta có kđt = 0,502 theo [bảng 1.pl];
N

∑ n .k

Pmỗi tầng = kcc.kdt.P0. i =1

i

hi

= 1,05.0,502.1,62(2.1+4.1,3+2.1,5) = 8,71 kW Ta có:

Hệ số công suất cosφsh = 0,96 (tgφ = 0,29) theo [bảng 9.pl]
Qmỗi tầng = Pmỗi tầng.tgφsh = 8,71.0,29 = 2,53 kVAr.

1.3 Phụ tải động lực

Phụ tải động lực trong các khu nhà 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
SV: Văn Đình Thông – Hồ Văn Thuận – Nguyễn Bá Linh LỚP D11.LT-H3

Trang 8


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI

thoáng….Phụ tải tính toán của các thiết bị động lực của khu chung cư được xác
định theo biểu thức:
Pđl = knc.đl(Рtm∑. + Pvs.kt)
Trong đó:
Pđl- công suất tính toán của phụ tải động lực, kW;
knc.đl- hệ số nhu cầu của phụ tải động lực, thường lấy bằng 0,9;
PtmΣ - công suất tính toán của các thang máy;
PtmΣ - công suất tính toán của thiết bị vệ sinh - kỹ thuật;

•

Phụ tải thang máy:

Trước hết ta cần quy giá trị công suất của các thang máy về chế độ làm việc dài
hạn
Thang máy có công suất nhỏ:
Ptm1=Pn.tm1. ε =7,5. 0,6 =5,81 kW
Thang máy có công suất lớn:
Ptm2=Pn.tm2 . ε =25. 0,6 =19,36 kW
Hệ số knc.tm xác định theo [bảng 2.pl] ứng với 5 thang máy nhà 25 tầng là knc.tm=1.
Ρ
Vậy ⇒ Ρtm ∑ = knc.tm. ∑ tmi =1.( 3x5,81 + 2x19,36)=56,15 kW

SV: Văn Đình Thông – Hồ Văn Thuận – Nguyễn Bá Linh LỚP D11.LT-H3

Trang 9


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
•

GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI

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 39 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 14 máy lấy bằng 0,66; bảng 3.pl
Pbơm1 = knc1. ∑

Pi.ni

= 0,66.(2.16 +6.5,6+6.1,2) = 48,05kW

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

Pi.ni

= 1.2.7,5 = 15 kW

Nhóm 3 : Bể bơi
Hệ số nhu cầu của 3 máy lấy bằng 0,9; [bảng 3.pl]
Pbơm3 = knc3. ∑

Pi.ni

= 0,9.2.4,5 = 8,1 kW

Nhóm 4 : Cứu hỏa
Hệ số nhu cầu của 2 máy lấy bằng 1; [bảng 3.pl]
Pbơm4 = knc4. ∑

Pi.ni

= 1.(25+10) = 35 kW

Bảng 1.2. Tổng hợp phụ tải động lực:

SV: Văn Đình Thông – Hồ Văn Thuận – Nguyễn Bá Linh LỚP D11.LT-H3

Trang 10


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
Nhóm

GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI
knc

Số máy x công suất

Pbơmi ,kW

0,66

1x30+4x5,6 + 4x1,2

37,76

1

2x6.3

12,6

Bể bơi

0,9

6.3+4.5

6,48

Cứu Hoả

0,63

25+10

35

Nước sinh hoạt
Thoát nước

Tổng

91,84

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 = 0,85
Pbơm = knc.

∑P

bom

= 0,85.91,84 = 78,06kW

Tra bảng 9.pl[1] ta có hệ số công suất của các thiết bị động lực là cosφ=0,8 và
tgφ=0,75
Suy ra:

Ta tổng hợp phụ tải theo hệ số knc . Vậy nên phụ tải động lực là:

Phụ tải động lực:
Pđl = knc.đl(Рtm∑ + Pvs.kt) =knc.đl.(Ptm Σ + Pbơm )
= 0,9.(56,15 + 78,06) = 120,79 kW;
Theo bảng 4.pl Giá trị hệ số nhu cầu phụ thuộc vào số nhóm tải. Ở đây chúng ta có
2 nhóm tải, mạng hạ áp → knc.đl = 0,9
SV: Văn Đình Thông – Hồ Văn Thuận – Nguyễn Bá Linh LỚP D11.LT-H3

Trang 11


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI

Tra bảng 9.pl ta có đối với các thiết bị động lực như: máy bơm, máy hút bụi… thì
cosφ = 0,8. Với thang máy cosφ = 0,65
=

1.4 Phụ tải chiếu sáng

Chiếu sáng trong chung cư:
+ Trong nhà (1)
+ Ngoài trời (2)

Chiếu sáng trong nhà : Công suất chiếu sáng trong nhà ta lấy bằng 5% công suất
sinh hoạt (Tính toán ta sơ bộ ta lấy tổng chiều dài bằng 4 lần chiều cao tòa nhà).
Chiếu sáng bên ngoài: Tính toán theo mật độ chiều dài (phụ thuộc vào chiều dài
chung quanh căn hộ), bồn hoa… quy về diện tích một con đường để tính.
Chiếu sáng ngoài trời với tổng chiều dài bằng năm lần chiều cao của tòa nhà, suất
công suất chiếu sáng là pocs2=0,03 kW/m.
Pcs2 = pocs. l
Trong đó:
+ p0 là suất phụ tải chiếu sáng [W/m] (đã cho pocs2=0,03 kW/m)
+ l Tổng chiều dài chiếu sáng ngoài trời.

Công suất cần cho chiếu sáng:
Pcs2 = 437,5.0,03 = 13,125 kW;
SV: Văn Đình Thông – Hồ Văn Thuận – Nguyễn Bá Linh LỚP D11.LT-H3

Trang 12


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI

1.5 Tổng hợp phụ tải

Tổng hợp phụ tải phụ tải sinh hoạt và chiếu sáng bằng phương pháp số gia:
Như vậy, phụ tải của chung cư được phân thành 3 nhóm: nhóm phụ tải sinh hoạt
được xác định theo phương pháp hệ số đồng thời; phụ tải của nhóm động lực được
xác định theo phương pháp hệ số nhu cầu; phụ tải của nhóm chiếu sáng.

- Phụ tải tính toán của toàn điểm chung cư sẽ được xác định theo phương

pháp hệ số nhu cầu.

Ptt.Σ = k nc .ΣPtt.i
Trong đó:
Knc. Hệ số nhu cầu phụ thuộc vào số nhóm phụ tải (tra bảng 4.pl)

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

Sinh hoạt (kW)

Động lực (kW)

Chiếu sáng (kW)

133,42

128,664

13,125

0,96

0,743

1

SV: Văn Đình Thông – Hồ Văn Thuận – Nguyễn Bá Linh LỚP D11.LT-H3

Trang 13


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI

Tra bảng 4.pl ta có knc = 0,85 (ứng với n = 3)

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

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 [bảng 9.pl] , hệ số công suất của phụ tải chiếu sáng
lấy bằng 1.

Hệ số công suất của nhóm phụ tải động lực:

Hệ số công suất tổng hợp của chung cư:

∑ P . cos ϕ
P
= ∑
i

cos ϕ ∑

i

i

=

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

=

Vậy công suất biểu kiến là:
SV: Văn Đình Thông – Hồ Văn Thuận – Nguyễn Bá Linh LỚP D11.LT-H3

Trang 14


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI

CHƯƠNG II_XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ CUNG CẤP ĐIỆN
2.1 Chọn vị trí đặt trạm biến áp
Trạm biến áp cần phải đặt ở trung tâm phụ tải, tuy nhiên không phải bao giờ
cũng làm được điều đó, vì lý do kiến trúc, thẩm mỹ điều kiện môi trường. Đối với
chung cư cao tầng (gồm 25 tầng) với phụ tải cao được thiết kế, việc đặt máy biến
áp ở bên ngoài đôi khi còn gây tốn kém,bởi vậy ta chọn vị trí đặt máy ở bên trong
và ở tầng 1, cách ly với các hộ dân. Trạm biến áp cũng có thể đặt ở tầng hầm bên
trong hoặc bên ngoài chung cư. 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 giải
bài toán kinh tế- kỹ thuật, trong đó cần xét đến tất cả các yếu tố liên quan.

Cho phép đặt trạm biến áp trong khu chung cư nhưng phải được cách âm tốt
và đảm bảo yêu cầu kỹ thuật theo tiêu chuẩn IEC về mức ồn cho phép trong công
trình công cộng. Trạm biến áp phải có tường ngăn cháy cách ly với các phòng
ngay sát và có nối ra trực tiếp, trong trạm biến áp có thể đặt máy biến áp có hệ
thống làm mát bất kì.
Chọn vị trí đặt trạm biến áp là ở tầng hầm bên trong chung cư, vì những lý
do sau:
Tiết kiệm được một diện tích đất nhỏ
Làm tăng tính an toàn cung cấp điện
SV: Văn Đình Thông – Hồ Văn Thuận – Nguyễn Bá Linh LỚP D11.LT-H3

Trang 15


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI

Tránh được các yếu tố bất lợi do thời tiết gây ra
Dễ dàng điều khiển và vận hành khi gặp sự cố
…
2.2 Lựa chọn phương án
Ta tính toán lựa chọn và so sánh 3 phương án
Phương án 1: Sơ đồ 2 trục đứng cung cấp điện cho các căn hộ qua tầng.
Phương án 2: Sơ đồ 1 trục đứng cung cấp điện cho toàn chung cư
a.

Sơ đồ mạng điện ngoài trời
Sơ đồ mạng điện ngoài trời được xây dựng để cấp điện đến các tủ phân phối

đầu vào của chung cư. Trong tủ phân phối có chứa trang thiết bị đóng ngắt, điều
khiển, bảo vệ và đo đếm điện năng. Sơ đồ mạng điện trong tủ phân phối phụ thuộc
vào sơ đồ cấp điện ngoài trời, số tầng của chung cư, số lượng thiết bị động lực…
và yêu cầu về độ tin cậy của cung cấp điện. Do phụ thuộc vào các yếu tố trên nên
chung cư có thể có một, hai hoặc nhiều tủ phân phối.
Để cung cấp điện cho chung cư có độ cao tầng ( trên 17 tầng) , cần lưu ý phụ
tải thang máy, chiếu sáng sự cố, cứu hỏa… được coi là phụ tải loại I, có độ cung
cấp điện cao. Sơ đồ cung cấp điện cho các tòa nhà này thường là loại hình tia có tự
động đóng dự phòng ở tủ phân phối đầu vào.( hình 1)
Hình 1: Sơ đồ mạng điện cung cấp cho các tòa nhà cao tầng:

SV: Văn Đình Thông – Hồ Văn Thuận – Nguyễn Bá Linh LỚP D11.LT-H3

Trang 16


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI

1,2

-Đường dây cung cấp

3

-Cơ cấu chuyển mạch

4,5

-Cầu dao

6

-Thanh cái phân phối điện
cho các căn hộ, chiếu sáng chung

7

-Thanh cái phân phối điện cho các
thang máy, chiếu sáng sự cố,
cơ cấu cứu hỏa

8,9

-Tiếp điểm động lực của côntactơ
tự động đóng dự phòng

Ở chế độ bình thường phụ tải trên thanh cái 6 được cung cấp bởi đường dây
1. Khi xảy ra sự cố trên đường dây 1, các phụ tải này được cung cấp bởi nguồn dự
phòng đường dây 2 với sự trợ giúp của cơ cấu chuyển mạch 3. Khi xảy ra sự cố ở
đường dây 2 thì phụ tải mắc trên thanh cái 7 sẽ được phục hồi nguồn cung cấp tự
động do cơ cấu tự động đóng dự phòng(TĐDP) thực hiện.
Lưu ý:
Lựa chọn sơ đồ cung cấp phải dựa vào 3 yêu cầu:
-

Độ tin cậy
Tính kinh tế
An toàn

SV: Văn Đình Thông – Hồ Văn Thuận – Nguyễn Bá Linh LỚP D11.LT-H3

Trang 17


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI

b. Sơ đồ mạng điện trong nhà

Việc xây dựng mạng điện phân phối trong chung cư 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.

Phương án 1:

SV: Văn Đình Thông – Hồ Văn Thuận – Nguyễn Bá Linh LỚP D11.LT-H3

Trang 18


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI

Hình 2: Sơ đồ hai trục đứng cung cấp điện cho các căn hộ qua tầng

Phương án 2:

SV: Văn Đình Thông – Hồ Văn Thuận – Nguyễn Bá Linh LỚP D11.LT-H3

Trang 19


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI
TÇng 28
TÇng 27
TÇng 26
TÇng 25
TÇng 24
TÇng 23
TÇng 22
TÇng 21
TÇng 20
TÇng 19
TÇng 18
TÇng 17
TÇng 16
TÇng 15
TÇng 14
TÇng 13
TÇng 12
TÇng 11
TÇng 10
TÇng 9
TÇng 8
TÇng 7

TÇng 6
TÇng 5
TÇng 4
TÇng 3
TÇng 2
TÇng 1

Hình 4. Sơ đồ hai trục đứng mỗi trục cung cấp cho một nữa số căn hộ ở mỗi tầng

SV: Văn Đình Thông – Hồ Văn Thuận – Nguyễn Bá Linh LỚP D11.LT-H3

Trang 20


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI

CHƯƠNG III_CHỌN SỐ LƯỢNG,CÔNG SUẤT MÁY BIẾN ÁP VÀ TIẾT
DIỆN DÂY DẪN
3.1 Chọn số lượng và công suất máy biến áp
Việc lựa chọn máy biến áp phải đảm bảo yêu cầu cung cấp điện liên tục, an
toàn và chất lượng. Các trạm biến áp cung cấp cho phụ tải loại 1 và loại 2 không
dùng ít hơn 2 máy.
Khi phụ tải loại 1 nhỏ hơn 50% tổng công suất khu vực thì ít nhất mỗi máy
phải có dung lượng bằng 50% tổng công suất khu vực đó.
Khi phụ tải loại 1 lớn hơn 50% tổng công suất khu vực thì ít nhất mỗi máy
phải có dung lượng bằng 100% tổng công suất khu vực đó.
Ở chế độ làm việc bình thường cả hai máy làm việc, khi có sự cố một máy
thì máy còn lại sẽ mang toàn bộ phụ tải.

Phụ tải của chung cư cao tầng được coi là phụ tải loại II với suất thiệt hại do
mất điện là gth=1500 đ/kWh.
Tổng công suất của chung cư không tính đến tổn thất là:
Stt∑ = 272 kVA
Tính toán chọn số lượng máy biến áp cho chung cư.
Căn cứ vào kết quả tính toán phụ tải S tt∑ ta chọn công suất MBA 22/0,4 kV
theo số liệu sau: 160kVA,180kVA , 315kVA .
Như vậy ta chọn các phương án sau:
Phương án 1: Chọn 2 MBA 2x160kVA
Phương án 2: Chọn 2 MBA 2x180kVA
Phương án 2: Chọn 1 MBA 315kVA
Các tham số của MBA do ABB sản xuất được tra trong sổ tay thiết kế và
được thể hiện trong bảng sau: (tra bảng 10.pl[2], 12.pl[2])
SV: Văn Đình Thông – Hồ Văn Thuận – Nguyễn Bá Linh LỚP D11.LT-H3

Trang 21


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI

SBA

∆P0

∆Pk

Vốn đầu tư

(kVA)

kW)

(kW)

(106 VNĐ)

2x160

0,5

2,95

104,5

2x180

0,53

3,15

152,7

1x315

0,72

4,85

106,9

Về mặt kỹ thuật các phương án ngang nhau vê độ tin cậy cung cấp điện. Với
phương án 1 và 2 khi có sự cố 1 máy thì máy còn lại sẽ gánh một phần phụ tải, còn
phương án 3 ngừng cung cấp khi có sự cố.
Để đảm bảo về mặt kỹ thuật cho các phương án ta xét đến tính thiệt hại và
độ tin cậy cung cấp điện của từng phương án
a. Phương án 1

Kiểm tra khả năng quá tải của MBA
Hệ số điền kín đồ thị xác định theo biểu thức:
Như vậy MBA có thể có khả năng chịu được quá tải 40% trong thời gian xảy
ra sự cố
Phụ tải tính toán của chung cư qua các năm theo biểu thức sau:
Trong đó:
Tính cho năm nhất ( i=1)
Với là P0 = 1,62 kW của phụ tải năm cơ ta lấy năm hiện tại t=0 và
năm thứ i được tính theo công thức sau:
P0
P0.i =
1 + α (7 − ti )
Năm thứ nhất ( ti = 1 )
P0.1 = 1,693 kW
Nên suy ra: P1.sh= 139,44 kW
Pđl = 120,79 kW
SV: Văn Đình Thông – Hồ Văn Thuận – Nguyễn Bá Linh LỚP D11.LT-H3

Trang 22

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI

Pcs = 13,125 kW
P1 = 139,44 + 120,79 + 13,125 = 273,355 KW
Do đó:

Đối với phương án chọn 2 máy thì để đảm bảo MBA hoạt động không
quá tải 40% so với giá trị định mức trong thời gian có sự cố thì 1 trong 2
máy cần phải cắt bớt một lượng công suất là:
=
Thiệt hại do mất điện
= 4500.93,854.0,86.24 = 8,717.106 đ
Trong đó:
-

gth = 4500đ , tf = 24 h
Tổn thất điện năng của các MBA
 S1
∆Pk
∆A1 = n.∆P0 .t +
.τ .
S
n
 đmBA







2

Với t = 8760h , ∆P0 = 0,5 kW , ∆Pk = 2,95 Kw
= ( 0,124 + Tmax.10-4)2.8760 = ( 0,124 + 4450.10-4)2.8760 =2836,15(h)
Vậy
.2836,15.
Tổng chi phí năm nhất là:
= = 54,2012. đ/ năm

Với c∆ = 1800 đ/kWh
Giá trị tổng chi phí quy về hiện tại được tính theo biểu thức
PVC =

7

∑C
i =1

Σ
i

.β t → min

Trong đó
β=

1
1

=
≈ 0,9091
1 + i 1 + 0,1

SV: Văn Đình Thông – Hồ Văn Thuận – Nguyễn Bá Linh LỚP D11.LT-H3

Trang 23


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI

Tương tự cho các năm và cho các phương án ta được bảng tổng kết:
Phương án 1: Chọn 2 máy biến áp 2.160kVA
T
nă
m

P0
(kW)

Psh
(kW)

1

1,693

139,44

2

1,766

145,48

3

1,839

151,46

4

1,912

157,47

5

1,985

163,48

6

2,057

169,41

7

2,13

175,426

Pđl
(kW)
120,7
9
120,7
9
120,7
9
120,7
9
120,7
9
120,7
9
120,7
9
Tổng

Pcs
(kW)
13,12
5
13,12

5
13,12
5
13,12
5
13,12
5
13,12
5
13,12
5

Sth
(kVA)

Y1
(106đ)

317,854

93,854

8,717

25,269

54,2012

49,2743

324,878 100,878

9,3696

23,6065

51,8613

43,2176

24,12

53,4313

41,101

331,831 107,831 10,0153

∆A
C∑
(103kWh) (106đ/năm)

CΣ.βt
(106đ)

Si
(kVA)

338,82

114,82

10,6645

24,6839

53,7282

38,3773

345,81

121,81

11,3137

25,3061

55,435

36,9567

352,703 128,703 11,9539

25,9952

57,3133

35,8208

359,699 135,699 12,6037
74,637
7

26,7623

59,389

34,9347

175,743

385,3593

279,6824

Phương án 2: Chọn 2 máy biến áp 2.180kVA

SV: Văn Đình Thông – Hồ Văn Thuận – Nguyễn Bá Linh LỚP D11.LT-H3

Trang 24


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
T
Nă
m

P0
(kW)

Psh
(kW)

1

1,693

139,44

2

1,766

145,48

3

1,839

151,46

4

1,912

157,47

5

1,985

163,48

6

2,057

7

2,13

169,41
175,42
6

Pđl
(kW)
120,7
9
120,7
9
120,7
9
120,7
9
120,7
9
120,7
9

120,7
9

Pcs
(kW)
13,12
5
13,12
5
13,12
5
13,12
5
13,12
5
13,12
5
13,12
5

GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI
Sth
(kVA)

Y1
(106đ)

∆A
(103kWh
)

C∑
(106đ/năm
)

CΣ.βt
(106đ)

65,854

6,116

20,4248

36,7707

33,4279

72,878

6,768

20,946

37,7095

31,4245

79,831

7,414

21,4732

38,6591

29,7377

338,82

86,82

8,063

22,0143

39,6338

28,3098

345,81
352,70
3
359,69
9

93,81
100,70
3
107,69

9

8,713

22,5669

40,6291

27,0860

9,353

23,1228

41,6303

26,0189

10,003
55,427
3

23,6982

41,6667

154,2464

276,6992

24,5098
200,514
6

Si
(kVA)
317,85
4
324,87
8
331,83
1

Tổng

Phương án 3: Chọn 1 máy biến áp 1.315 kVA
T
nă
m

P0
(kW)

Psh
(kW)

Pđl
(kW)

1

1,693

139,44

120,79

2

1,766

145,48

120,79

3

1,839

151,46

120,79

4

1,912

157,47

120,79

5

1,985

163,48

120,79

6

2.,057

169,41

120,79

7

2,13

175,426

120,79

Pcs
(kW)
13,12
5
13,12

5
13,12
5
13,12
5
13,12
5
13,12
5
13,12
5

Si
(kVA)

Sth
(kVA)

Y1
(106đ)

∆A
(103kWh)

C∑
(106đ/năm)

CΣ.βt
106đ)

317,854

306,863

28,8328

18,5038

62,1397

56,5471

324,878 311,832

29,2997

18,902

63,3233

52,3051

331,831

317,179

29,8021

19,3376

64,6098

48,522

338,82

322,949

30,3443

19,816

66,0132

45,087

345,81

329,198

30,9314

20,3439

67,554

41,9488

352,703

335,983

31,569

20,9285

69,2402

39.0515

359,699

343,379

32,264

21.5793

71,1066

36,4777

SV: Văn Đình Thông – Hồ Văn Thuận – Nguyễn Bá Linh LỚP D11.LT-H3

Trang 25