thiết kế cung cấp điện cho 1chung cư

Bài Tập Lớn:Cung Cấp Điện

Cung cấp điện cho chung cư cao tầng
LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay, với sự phát triển mạnh mẽ của các ngành kinh tế trong nước.
Đặc biệt nước ta đang trong thời kỳ công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước và
ngày càng có nhiều khu công nghiệp, khu chế xuất... được xây dựng. Đồng thời
để nâng cao mức sống, tiện nghi sinh hoạt của người dân thì việc xây dựng các
khu chung cư mới để phục vụ nhu cầu cuộc sống là hết sức cần thiết. Vì vậy việc
thiết kế hệ thống cung cấp điện cho các khu chung cư là một vấn đề đang được
ngành điện quan tâm đúng mức, bởi vì mỗi đề tài thiết kế, mỗi nội dung tính toán
đều vạch ra cho chúng ta những phương án, những hạn chế và những điểm mạnh
của từng công trình. Trong đó nổi bật lên hai chỉ tiêu cơ bản là chỉ tiêu kinh tế và
chỉ tiêu kỹ thuật.
* Về kinh tế:
- Tiết kiệm vốn đầu tư.
- Sử dụng ít nhất kim loại màu.
- Đảm bảo chi phí vận hành nhỏ nhất.
* Về kỹ thuật:
- Phải đảm bảo chất lượng điện năng.
- Cung cấp điện phải liên tục và an toàn.
- Phải linh hoạt dễ dàng trong vận hành và không gây nhầm lẫn khi sử
dụng, khi sự cố.
- Phải chú ý điều kiện phát triển trong tương lai.
Để quá trình thiết kế tính toán và trình bày trình tự chặt chẽ về nội dung ta
chia ra các chương như sau:
Chương I: Giới thiệu phụ tải khu nhà cao tầng.
Chương II: Xác định phụ tải tính toán cho toàn khu nhà.
Chương III: Chọn phương án cung cấp điện, trạm biến áp cho tòa nhà.
Chương IV: Chọn dây dẫn và thiết bị bảo vệ cho tòa nhà.

Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

1

Lớp: TĐH1-K.19


Bài Tập Lớn:Cung Cấp Điện

Cung cấp điện cho chung cư cao tầng

Chương V: Thiết kế cung cấp điện cho một đơn nguyên của khu nhà.
Chương VI: Thiết kế chiếu sáng cho tầng 10 của tòa nhà.
Chương VII: Tính toán nối đất, chống sét cho tòa nhà.
Chương VIII: Hệ thống báo cháy.
Trải qua quá trình tính toán thiết kế bài tập này đã được hoàn thành ngoài
sự nỗ lực của bản thân. Tuy nhiên do trình độ và khả năng có hạn, vì vậy nội dung
của bài tập không thể tránh khỏi những thiếu sót sai lầm, kính mong các thầy cô
chỉ bảo thêm bài tập được đầy đủ và hoàn thiện hơn.
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn các thầy (cô) giáo !

Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

2

Lớp: TĐH1-K.19


Bài Tập Lớn:Cung Cấp Điện

Cung cấp điện cho chung cư cao tầng

CHƯƠNG I:
GIỚI THIỆU PHỤ TẢI CHUNG CƯ CAO TẦNG
I - Giới thiệu chung:
Khu nhà cao tầng của khu đô thị mới Văn Khuê là một trong những khu
chung cư cao cấp, vì vậy vấn đề cung cấp điện cũng rất quan trọng, vì vậy việc
cung cấp điện an toàn và tin cậy sẽ góp phần vào công việc nâng cao chất lượng
cuộc sống cho các hộ dân.
Do đó, khi thiết kế phải tính toán được tổng công suất tiêu thụ điện của
toàn khu chung cư, từ đó ta lựa chọn được dung lượng của máy biến áp, máy phát
điện và các thiết bị đóng cắt bảo vệ hợp lý. Trong công tác thiết kế cung cấp điện
việc đầu tiên của người thiết kế là phải thống kê các số liệu cần thiết để phục vụ
cho quá trình tính toán. Đối với khu chung cư CT-06 ta khảo sát các số liệu cụ thể
của từng phòng, từ đó ta xác định được phụ tải tính toán của từng tầng, phụ tải
tính toán của tòa nhà. Từ đó ta lựa chọn phương án cung cấp điện hợp lý và lựa
chọn công suất máy biến áp, tính toán tiết diện dây dẫn cũng như các thiết bị
đóng cắt bảo vệ sao cho đảm bảo kỹ thuật, an toàn, mỹ quan và kinh tế. Sau đây
tiến hành thiết kế hệ thống cung cấp điện cho khu nhà cao tầng.
II - Giới thiệu tổng quan nhà cao tầng: ( Bản vẽ mặt bằng )
Nhà cao tầng là khu chung cư cao cấp với 20 tầng, trong đó các tầng như:
-

Tầng 1 là khu vực để xe. Với diện tích 30x40m2

-

Tầng 2 là khu vực siêu thị. Với diện tích 40x50m2

-

Tầng 3 đến tầng 20 là khu ở, mỗi tầng có 10 căn hộ.

Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

3

Lớp: TĐH1-K.19


Bài Tập Lớn:Cung Cấp Điện

Cung cấp điện cho chung cư cao tầng

CHƯƠNG II:
XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO TOÀN KHU NHÀ
A. Phương pháp xác định phụ tải tính toán.
I. Đặt vấn đề:
Khi thiết kế cung cấp điện cho một công trình nào đó thì nhiệm vụ đầu tiên
là xác định phụ tải điện của nó. Tùy theo qui mô của công trình mà phụ tải điện
được xác định theo phụ tải thực tế hoặc còn kể đến khả năng phát triển của công
trình trong tương lai 5 năm, 10 năm, hoặc hơn nữa. Như vậy xác định phụ tải điện
là giải bài toán dựa vào phụ tải ngắn hạn hoặc dài hạn.
Người thiết kế chỉ quan tâm những phương pháp dự báo phụ tải ngắn hạn,
còn về dự báo phụ tải dài hạn đó là một vấn đề lớn, rất phức tạp. Vì vậy ta thường
không quan tâm hoặc nếu có thì chỉ đề cập tới một số phương pháp chính mà thôi.
Dự báo phụ tải ngắn hạn tức là xác định phụ tải của công trình ngay sau khi
công trình đi vào vận hành. Lấy phụ tải đó làm phụ tải tính toán.
Phụ tải tính toán được sử dụng để lựa chọn và kiểm tra các thiết bị trong hệ
thống cung cấp điện như: máy biến áp, dây dẫn, các thiết bị đóng cắt, bảo vệ,…

tính toán tổn thất công suất, tổn thất điện năng, tổn thất điện áp; lựa chọn dung
lượng bù công suất phản kháng,… Phụ tải tính toán phụ thuộc vào nhiều yếu tố
như: công suất, số lượng, chế độ làm việc của các thiết bị điện, trình độ và
phương pháp vận hành hệ thống,… Nếu phụ tải tính toán xác định được nhỏ hơn
phụ tải thực tế thì sẽ làm giảm tuổi thọ của thiết bị điện, có khả năng dẫn đến sự
cố, cháy nổ,… Ngược lại, nếu phụ tải được tính toán lớn hơn phụ tải thực tế, thì
các thiết bị được lựa chọn sẽ dư thừa công suất làm ứ đọng vốn đầu tư… Cũng vì
vậy đã có nhiều công trình nghiên cứu và phương pháp xác định phụ tải tính toán,
song cho đến nay vẫn chưa có được phương pháp nào thật hoàn thiện. Những
phương pháp cho kết quả đủ tin cậy thì quá phức tạp, khối lượng tính toán và
những thông tin ban đầu đòi hỏi quá lớn và ngược lại, những phương pháp đơn
Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

4

Lớp: TĐH1-K.19


Bài Tập Lớn:Cung Cấp Điện

Cung cấp điện cho chung cư cao tầng

giản, khối lượng tính toán ít hơn thì chỉ cho kết quả gần đúng. Có thể đưa ra đây
một số phương pháp được sử dụng nhiều hơn cả để xác định phụ tải tính toán khi
quy hoạch và thiết kế các hệ thống cung cấp điện.
Các phương pháp tính phụ tải điện dùng trong thiết kế hệ thống cung cấp
điện như sau:
II. Các phương pháp xác định phụ tải tính toán:
1. Phương pháp xác định phụ tải tính toán (PTTT) theo công suất đặt và hệ
số nhu cầu:

Ptt = knc. Pđ
Trong đó:
knc : Hệ số nhu cầu, tra trong sổ tay kĩ thuật.
Pđ : công suất đặt của thiết bị.
2. Phương pháp xác định PTTT theo hệ số hình dáng của đồ thị phụ tải và
công suất trung bình:
Ptt = khd. Ptb
Trong đó:
khd: hệ số hình dáng của đồ thị phụ tải phụ tải, tra trong sổ tay kĩ thuật.
Ptb: công suất trung bình của thiết bị hoặc nhóm thiết bị, (KW)
t

Ptb =

�p(t)dt
0

t

=

A
t

3. Phương pháp xác định PTTT theo công suất trung bình và độ lệch của
đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình:
Ptt = Ptb ± βσ
Trong đó:
Ptb: công suất trung bình của thiết bị hoặc nhóm thiết bị, (KW).
σ: độ lệch của đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình.

β: hệ số tán xạ của σ
Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

5

Lớp: TĐH1-K.19


Bài Tập Lớn:Cung Cấp Điện

Cung cấp điện cho chung cư cao tầng

4. Phương pháp xác định PTTT theo công suất trung bình và hệ số cực đại:
Ptt = kmax. Ptb = ksd. Pđ
Trong đó:
Ptb: công suất trung bình của thiết bị hoặc nhóm thiết bị, (KW)
kmax: hệ số cực đại, tra trong sổ tay kĩ thuật theo quan hệ kmax = f(nhq, ksd)
ksd: hệ số sử dụng, tra trong sổ tay kĩ thuật.
nhq: số thiết bị dùng điện hiệu quả.
Pđ: công suất đặt của thiết bị, (KW)
5. Phương pháp xác định PTTT theo công suất tiêu hao điện năng cho một
đơn vị sản phẩm:
Ptt =

a 0 .M
Tmax

Trong đó:
a0: suất chi phí điện năng cho một đơn vị sản phẩm, (KWh/đvsp).
M: số sản phẩm sản xuất được trong một năm.

Tmax: thời gian sử dụng công suất lớn nhất, (h).
6. Phương pháp xác định PTTT theo công suất chiếu sáng trên đơn vị diện
tích:
Ptt = p0. F
Trong đó:
P0: suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích, (W/m2).
F: diện tích bố trí thiết bị, (m2)
7. Phương pháp tính trực tiếp:
Trong các phương pháp trên, các phương pháp 1, 5 và 6 dựa trên kinh
nghiệm thiết kế và vận hành để xác định PTTT nên chỉ cho các kết quả gần đúng
tuy nhiên chúng khá đơn giản và tiện lợi. Các phương pháp còn lại được xây
dựng trên cơ sở lí thuyết xác suất thống kê có xét đến nhiều yếu tố do đó có kết
quả chính xác hơn nhưng khối lượng tính toán phức tạp.
Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

6

Lớp: TĐH1-K.19


Bài Tập Lớn:Cung Cấp Điện

Cung cấp điện cho chung cư cao tầng

Tùy theo yêu cầu tính toán và những thông tin có thể có được về phụ tải,
người thiết kế có thể lựa chọn các phương pháp thích hợp để xác định PTTT.
Trong bài tập này với toàn nhà chung cư cao tầng nên cần xác định PTTT
của tòa nhà, trên cơ sở mặt bằng kiến trúc, thiết bị sử dụng của căn hộ, xác định
được phụ tải tính toán của tòa nhà.
Với công trình nhà ở cao tầng có các công thức tính phụ tải:

7.1. Phụ tải tính toán của toàn bộ các căn hộ trong nhà ở P CH tính theo
công thức: PCH = Pch. n
Trong đó:
Pch: suất phụ tải tính toán (KW/1hộ) cho mỗi căn hộ xác định theo bảng 2.1
n: số căn hộ trong tòa nhà.
Bảng 2.1. Suất phụ tải tính toán của căn hộ. Pch(KW/1hộ)
đặc điểm căn suất phụ tải tính toán (KW) khi số căn hộ
1 đên 3 5
10
20
30
40
hộ
Có bếp điện
4
2,48 1,88 1,6
1,4
1,32
Có các loại 2,5
1,75 1,55 1,55 1,12 1,07

60

100 trở lên

1,2 1,12
1,05 1,02

bếp khác
7.2. Phụ tải tính toán cho nhà ở (gồm phụ tải tính toán các căn hộ và các

thiết bị điện lực) PNO tính theo công thức:
PNO = PCH + 0,9PĐL
Trong đó: PĐL - phụ tải tính toán của các thiết bị điện lực trong nhà, (KW)
7.3. Phụ tải tính toán của các thiết bị điện lực được tính như sau:
a) Với các động cơ điện như máy bơm, các thiết bị thông gió, cấp nhiệt và
các thiết bị vệ sinh khác, lấy tổng công suất đặt tính với hệ số công suất bằng 0,85
và hệ số yêu cầu như sau:
1 – khi số động cơ điện từ 1 đến 3
0,8 – khi số động cơ điện lớn hơn 3
Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

7

Lớp: TĐH1-K.19


Bài Tập Lớn:Cung Cấp Điện

Cung cấp điện cho chung cư cao tầng

b) Với các thang máy tính theo công thức sau:
PT = k c .S n t .(Pni . Pv + Pgi )

Trong đó:
PT: phụ tải tính toán của các thang máy (KW)
nT: số lượng các thang máy
Pni: công suất đặt của các động cơ điện của thang máy (KW).
Pgi: công suất lực hãm điện từ của các khí cụ điều khiển và các đèn điện
trong thang máy.
Pv: hệ số gián đoạn của động cơ điện theo lịch máy.

Kc: hệ số yêu cầu, với nhà ở xác định theo bảng 2.3, với công trình công
cộng bảng 2.2
Bảng 2.2. Hệ số yêu cầu với công trình công cộng.
Số thang máy đặt trong nhà
Từ 1 đến 2

Hệ số kc
1

Từ 3 đến 4

0,9

Từ 4 trở lên

0,8 ÷ 0,6

Bảng 2.3: hệ số yêu cầu với nhà có thang máy.
Hệ số yêu cầu khi số thang máy
1
2
3
4
5
6 đến 7 1
0,85 0,70 0,55 0,55

6
0,45

7
0,45

8
0,42

9
0,40

10
0,38

8–9

Số tầng

1

0,90

0,75

0,65

0,60

0,55

0,50

0,45

0,42

0,40

10 – 11 -

0,95

0,80

0,70

0,63

0,56

0,52

0,48

0,45

0,42

12 – 13 -

1

0,85

0,73

0,65

0,58

0,55

0,50

0,47

0,44

14 – 15 -

1

0,97

0,85

0,75

0,70

0.66

0,60

0,58

0,56

c) Khi xác định phụ tải tính toán không tính công suất của các động cơ điện
dự phòng. Khi xác định phụ tải tính toán của các động cơ điện của thiết bị chữa
cháy lấy hệ số yêu cầu bằng 1 với số lượng động cơ bất kì.
Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

8

Lớp: TĐH1-K.19


Bài Tập Lớn:Cung Cấp Điện

Cung cấp điện cho chung cư cao tầng

7.4. Hệ số đồng thời tính toán lưới điện nhà ở lấy bằng 0,80 ÷ 0,85.
7.5. Khi thiết kế lưới điện nhóm chiếu sáng công trình công cộng như:
Khách sạn, kí túc xá, các phòng sử dụng chung cho ngôi nhà ( gian cầu
thang, tầng hầm, tầng giáp mái,...) cũng như các phòng không dùng để ở như các
cửa hàng, gian hàng, kho, xưởng, các xí nghiệp dịch vụ phục vụ sinh hoạt đời
sống, các phòng hành chính quản trị... phải lấy phụ tải tính toán theo tính toán kĩ
thuật chiếu sáng với hệ số yêu cầu bằng 1.
7.6. Phụ tải tính toán của lưới điện cung cấp cho các ổ cắm điện:
PÔC ( khi không có số liệu về các thiết bị điện được cấp điện cho các ổ cắm
này) với mạng điện 2 nhóm trở lên ( nhóm chiếu sáng, nhóm ổ cắm), tính theo

công thức sau:
PÔC = 300. n (W)
Trong đó: n là số lượng ổ cắm điện.
B. Xác định phụ tải tính toán cho toàn khu nhà:
Phụ tải tính toán đơn nguyên A khu nhà cao tầng được phân thành 2 phần
chính:
- Phụ tải ưu tiên.
- Phụ tải không ưu tiên.
I. Xác định phụ tải ưu tiên.
Phụ tải ưu tiên gồm có: Thang máy, bơm cứu hoả, bơm nước sinh hoạt,
bơm nước thải, chiếu sáng hành lang, cầu thang các tầng, cấp điện tầng hầm và
tầng 1 khu dịch vụ.
Phụ tải này ngoài nguồn điện nối từ lưới điện còn có nguồn dự phòng.
Nguồn dự phòng ở đây sử dụng máy phát điện dự phòng.
Công suất, số lượng của thang máy và các loại bơm của phụ tải ưu tiên
được cho trước ở dạng công suất đặt.
1.1.

Phụ tải tính toán của các thiết bị:

a) Công suất tác dụng tính toán của thang máy là:
Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

9

Lớp: TĐH1-K.19


Bài Tập Lớn:Cung Cấp Điện

Cung cấp điện cho chung cư cao tầng

PTM = PT. KNC. n
Trong đó:
PT _ công suất đặt của một thang máy. PT = 15 ( KW )
KNC _ hệ số nhu cầu ( lấy KNC = 0,8 )
n _ số thang máy
PTM = PT. KNC. n = 15. 0,8. 5 = 60 ( KW )
Công suất tính toán phản kháng của thang máy là:
QTM = PTM. tgφ
Tra PL1.2. TL1 chọn cosφ = 0,85 � tagj = 0, 62
Vậy QTM = PTM. tg j = 60. 0,62 = 37,2 ( KVAr )
Công suất tính toán toàn phần của thang máy:
STM = PTM 2 + Q TM 2 =

602 + 37, 22 = 70, 6 ( KVA )

b) Công suất tính toán tác dụng của hệ thống máy bơm là:
Trong tòa nhà có: máy bơm nước cứu hỏa, máy bơm nước sinh hoạt, máy
bơm nước thải.
PB = KNC. ( PBCH. n1 + PBSH. n2 + PBNT. n3 )
Trong đó:
PBCH, PBSH, PBNT: là công suất đặt của máy bơm các loại
KNC: hệ số nhu cầu ( lấy KNC = 0,8 )
n1, n2, n3: số máy bơm
PB = 0,8. ( 9.3 + 4,5. 3 + 7. 3 ) = 49,2 ( KW )
• Công suất tính toán phản kháng của hệ thống máy bơm là:
QB = PB. tgφ
Với cosφ = 0,85 → tagφ = 0,62
Vậy QB = PB. tgφ = 49,2. 0,62 = 30,5 ( KVAr )

• Công suất tính toán toàn phần của hệ thống máy bơm là:
SB = PB 2 + QB2 = 49, 22 + 30,52 = 57,9(KVA)

Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

10

Lớp: TĐH1-K.19


Bài Tập Lớn:Cung Cấp Điện

Cung cấp điện cho chung cư cao tầng

1.2. Phụ tải chiếu sáng khu vực cầu thang và hành lang:
Hành lang khu ở có diện tích 156,45 m2 / 1 tầng.
Tổng diện tích của hành lang ( 20 tầng ) là 156,45. 20 = 3129m2
Dùng đèn compact để chiếu sáng hành lang.
Chọn suất phụ tải P0 = 10 W/m2
Sử dụng phương pháp xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên một
đơn vị diện tích:
Ptt = P0. F
Trong đó: P0 : suất phụ tải trên một m2 diện tích, ( W/m2 )
F: diện tích hành lang, ( m2 )
PHL = 10. 3129 = 31290 ( W ) = 31,3 ( KW )
• Công suất tính toán phản kháng của hệ thống chiếu sáng hành lang là:
QHL = PHL.tgφ
Với cosφ = 0,85 → tgφ = 0,62
Vậy QHL = PHL.tgφ = 31,3. 0,62 = 19,4 ( KVAr )
• Công suất tính toán toàn phần của hệ thống chiếu sáng hành lang là:

SHL = PHL 2 + QHL 2 = 31,32 +19, 42 = 36,8 ( KVA )
‫ ٭‬Phụ tải chiếu sáng cầu thang:
Hệ thống chiếu sáng hành lang đặt bóng compact có công suất P b = 20
W/bóng, tòa nhà có 2 cầu thang bộ. Tổng số bóng đèn cần lắp đặt cho chiếu sáng
cầu thang là n = 80 (bóng).
PCT = Pb. n = 20. 80 = 1600 (W) = 1,6 (KW)
• Công suất tính toán phản kháng của hệ thống chiếu sáng cầu thang là:
QCT = PCT.tgφ
Với cosφ = 0,85 → tgφ = 0,62
Vậy QCT = PCT.tgφ = 1,6. 0,62 = 1 ( KVAr )
• Công suất tính toán toàn phần của hệ thống chiếu sáng cầu thang là:
Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

11

Lớp: TĐH1-K.19


Bài Tập Lớn:Cung Cấp Điện

Cung cấp điện cho chung cư cao tầng

SCT = PCT 2 + QCT 2 = 1, 62 +12 =1,9 ( KVA )
1.3. Phụ tải tính toán của tầng 1:
Mặt bằng tầng hầm như trên hình vẽ bao gồm các chức năng như: khu vực
gara, phòng trực, phòng kĩ thuật điện, phòng kĩ thuật nước. Sau đây ta xác định
phụ tải tính toán của tầng hầm bảng 2.4
Bảng 2.4 thống kê thiết bị điện tầng 1
stt

Tên thiết bị

Đơn vị Số
tính
lượng
1
Đèn huỳnh quang cái
70
1,2m- 2 bóng
2
Đèn huỳnh quang cái
20
1,2m- 1 bóng
3
Đèn huỳnh quang cái
6
vòng ốp trần
4
Đèn sự cố duy trì cái
16
3h
5
ổ cắm
cái
15
Tổng công suất tính toán tầng 1

Công suất Knc
(W)
80

0,9

Công suất từng
nhóm (W)
5040

40

0,9

720

32

0,9

172,8

40

0,3

192

300

0,3

1350
7474,8

• Công suất tính toán tác dụng của tầng hầm là: PTH = 7,5 ( KW )
• Công suất tính toán phản kháng của tầng hầm là:
QTH = PTH.tgφ
Với cosφ = 0,85 → tgφ = 0,62
Vậy QTH = PTH.tgφ = 7,5. 0,62 = 4,65 ( KVAr )
• Công suất tính toán toàn phần của tầng hầm là:
STH = PTH 2 + QTH 2 = 7,52 + 4, 652 = 8,82 ( KVA )

1.4. Phụ tải tính toán của tầng 2:
Tầng 2 của tòa nhà là khu thương mại dịch vụ, khu vực này có diện tích
40x50 m2. Ngoài ra tầng này còn có các phòng chức năng khác như: phòng trực,

Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

12

Lớp: TĐH1-K.19


Bài Tập Lớn:Cung Cấp Điện

Cung cấp điện cho chung cư cao tầng

phòng quản lí. Căn cứ vào mặt bằng bố trí thiết bị điện ta xác định công suất tính
toán của tầng 2 bảng 2.5

4

Bảng 2.5 thống kê thiết bị điện tầng 2

Tên thiết bị
Đơn
Số
Công
vị tính lượng suất (W)
Đèn huỳnh quang 1,2m- cái
75
120
3 bóng
Đèn huỳnh quang 1,2m- cái
2
40
1 bóng
Đèn huỳnh quang vòng cái
5
32
ốp trần
Đèn dowlight D150
cái
148
18

5

Đèn dowlight D110

cái

7

11

0,9

69,3

6

ổ cắm

cái

60

300

0,3

5400

stt
1
2
3

Knc
0,9

Công suất từng
nhóm (W)

8100

0,9

72

0,9

144

0,9

2397,6

70W/m2 0,7

7

Điều hòa
( diện tích S = 1015 m2)
Tổng công suất tính toán tầng 2

49735
65917,9

• Công suất tính toán tác dụng của tầng 1 là: P1 = 65,92 ( KW )
• Công suất tính toán phản kháng của tầng 1 là:
Q1 = P1.tgφ
Với cosφ = 0,85 → tgφ = 0,62
Vậy Q1 = P1.tgφ = 65,92. 0,62 = 40,87 ( KVAr )

• Công suất tính toán toàn phần của tầng 1 là:
ST1 = P12 + Q12 = 65,922 + 40,87 2 = 77,56 ( KVA )
1.5. Tổng công suất nguồn ưu tiên:

Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

13

Lớp: TĐH1-K.19


Bài Tập Lớn:Cung Cấp Điện

Cung cấp điện cho chung cư cao tầng

Phụ tải ưu tiên gồm có: Thang máy, bơm cứu hoả, bơm nước sinh hoạt,
bơm nước thải, chiếu sáng hành lang, cầu thang các tầng, cấp điện tầng hầm và
tầng 1 khu dịch vụ.
• Công suất tính toán tác dụng của nguồn ưu tiên là:
PƯT = PTM + PB + PHL + PCT + PTH + PT1
PƯT = 60 + 49,2 + 31,3 + 1,6 + 7,5 + 65,92 = 215,52 ( KW )
• Công suất tính toán phản kháng của nguồn ưu tiên là:
QƯT = PƯT.tgφ
Với cosφ = 0,85 → tgφ = 0,62
Vậy QƯT = PƯT.tgφ = 215,52. 0,62 = 133,62 ( KVAr )
• Công suất tính toán toàn phần của nguồn ưu tiên là:
SƯT = PUT 2 + Q UT 2 = 215,522 +133, 622 = 253,58 ( KVA )
II. Xác định phụ tải không ưu tiên:
Phụ tải không ưu tiên bao gồm các thiết bị điện dùng trong các căn hộ
chung cư như: chiếu sáng, bếp điện, bàn là, ấm đun nước, tủ lạnh, quạt, máy giặc,

bình nóng lạnh, điều hòa nhiệt độ, tivi, đài,…
Từ tầng 3 đến tầng 20 của khu nhà có mặt bằng giống nhau nên ta chỉ cần
tính điển hình tầng 3. Tầng 3 có 10 căn hộ cao cấp, do đó để xác định công suất
tính toán, ta cần xác định được công suất của từng căn hộ. Căn cứ vào mặt bằng
bố trí thiết bị điện, ta xác định được công suất tính toán của từng căn hộ

2.1 Phụ tải tính toán căn hộ A :
Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

14

Lớp: TĐH1-K.19


Bài Tập Lớn:Cung Cấp Điện

Cung cấp điện cho chung cư cao tầng

Bảng 2.6 thống kê thiết bị điện căn hộ A
stt

Tên thiết bị

Đơn
Số
vị tính lượng Công
suất (W)
quang cái
3
80

Knc

Công suất từng
nhóm (W)

1

4

Đèn huỳnh
1,2m- 2 bóng
Đèn huỳnh quang cái
1,2m- 1 bóng
Đèn huỳnh quang cái
vòng ốp trần
Đèn ốp tường
cái

0,9

216

3

40

0,9

108

3

32

0,9

86,4

5

40

0,9

180

5
6

Đèn dowlight D110
ổ cắm

cái
cái

4
16

11

300

0,9
0,3

39,6
1440

7

Điều hòa

cái

3

1500

0,7

3150

8

Đèn chùm

cái

1

500

0,7

350

9

Đèn thả bàn ăn

cái

1

40

0,7

28

10

Chuông cửa

cái

1

25

0,3

7,5

11

Bình nóng lạnh

cái

3

1500

0,6

2700

2
3

Tổng công suất tính toán căn hộ A

8413.5

• Công suất tính toán tác dụng của căn hộ A là: PCH-A = 8,4 ( KW )
• Công suất tính toán phản kháng của căn hộ A là:
QCH-A = PCH-A.tgφ
Với cosφ = 0,85 → tgφ = 0,62
Vậy QCH-A = PCH-A.tgφ = 8,4. 0,62 = 5,2 ( KVAr )

• Công suất tính toán toàn phần của căn hộ A là:
SCH-A = PCH- A 2 + QCH- A 2 = 8, 42 + 5, 22 = 9,88 ( KVA )

Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

15

Lớp: TĐH1-K.19


Bài Tập Lớn:Cung Cấp Điện

Cung cấp điện cho chung cư cao tầng

2.2 Phụ tải tính toán căn hộ B:
Stt
1
2
3
4
5

Bảng 2.7 thống kê thiết bị điện căn hộ B
Tên thiết bị
Đơn vị Số
Knc
Công
suất
tính
lượng

(W)
Đèn huỳnh quang cái
2
80
0,9
1,2m- 2 bóng
Đèn huỳnh quang cái
3
40
0,9
1,2m- 1 bóng
Đèn huỳnh quang cái
2
32
0,9
vòng ốp trần
Đèn ốp tường
cái
5
40
0,9
dowlight cái

Công suất từng
nhóm (W)
144
108
57,6
180

6

Đèn
D110
ổ cắm

2

11

0,9

19,8

cái

14

300

0,3

1260

7

Điều hòa

cái

3

1500

0,7

3150

8

Đèn chùm

cái

1

500

0,7

350

9

Đèn thả bàn ăn

cái

1

40

0,7

28

10

Chuông cửa

cái

1

25

0,3

7,5

11

Bình nóng lạnh

cái

3

1500

0,6

2700

Tổng công suất tính toán căn hộ B

8076,9

• Công suất tính toán tác dụng của căn hộ B là: PCH-B = 8,08 ( KW )
• Công suất tính toán phản kháng của căn hộ B là:
QCH-B = PCH-B.tgφ
Với cosφ = 0,85 → tgφ = 0,62
Vậy QCH-B = PCH-B.tgφ = 8,08. 0,62 = 5,01 ( KVAr )
• Công suất tính toán toàn phần của căn hộ B là:
SCH-B = PCH- B 2 + QCH- B 2 = 8, 082 + 5, 012 = 9,51 ( KVA )

2.3 Phụ tải tính toán căn hộ C:
Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

16

Lớp: TĐH1-K.19


Bài Tập Lớn:Cung Cấp Điện

Cung cấp điện cho chung cư cao tầng

Bảng 2.8 thống kê thiết bị điện căn hộ C
stt

Đơn vị Số
Knc
Công
suất
tính
lượng
(W)
Đèn huỳnh quang Cái
3
80
0,9
1,2m- 2 bóng
Đèn huỳnh quang Cái
3
40
0,9
1,2m- 1 bóng
Đèn huỳnh quang Cái
1
32
0,9
vòng ốp trần
Đèn ốp tường
Cái
6
40
0,9

Công suất từng

nhóm ( W )

6

Đèn
D110
ổ cắm

7

1
2
3
4
5

Tên thiết bị

dowlight Cái

216
108
28,8
216

2

11

0,9

19,8

Cái

14

300

0,3

1260

Điều hòa

Cái

3

1500

0,7

3150

8

Đèn chùm

Cái

1

500

0,7

350

9

Đèn thả bàn ăn

Cái

1

40

0,7

28

10

Chuông cửa

Cái

1

25

0,3

7,5

11

Bình nóng lạnh

Cái

2

1500

0,6

1800

Tổng công suất tính toán căn hộ C

7292,1

• Công suất tính toán tác dụng của căn hộ C là: PCH-C = 7,3 ( KW )
• Công suất tính toán phản kháng của căn hộ C là:
QCH-C = PCH-C.tgφ
Với cosφ = 0,85 → tgφ = 0,62
Vậy QCH-C = PCH-C.tgφ = 7,3. 0,62 = 4,53 ( KVAr )

• Công suất tính toán toàn phần của căn hộ C là:
SCH-C = PCH- C 2 + QCH- C 2 = 7,32 + 4,532 = 8,59 ( KVA )
2.4 Phụ tải tính toán căn hộ D:
Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

17

Lớp: TĐH1-K.19


Bài Tập Lớn:Cung Cấp Điện

Cung cấp điện cho chung cư cao tầng

4

Bảng 2.9 thống kê thiết bị điện căn hộ D
Tên thiết bị
Đơn vị Số
Knc
Công
suất
tính
lượng
(W)
Đèn huỳnh quang cái
3
80
0,9
1,2m- 2 bóng

Đèn huỳnh quang cái
4
40
0,9
1,2m- 1 bóng
Đèn huỳnh quang cái
3
32
0,9
vòng ốp trần
Đèn ốp tường
cái
6
40
0,9

5
6

Đèn dowlight D110 cái
ổ cắm
cái

stt
1
2
3

7
Điều hòa

cái
8
Đèn chùm
cái
9
Đèn thả bàn ăn
cái
10
Chuông cửa
cái
11
Bình nóng lạnh
cái
Tổng công suất tính toán căn hộ D

Công suất từng
nhóm (W)
216
144
86,4
216

3
15

11
300

0,9
0,3

29,7
1350

3
1
1
1
3

1500
500
40
25
1500

0,7
0,7
0,7
0,3
0,6

3150
350
28
7,5
2700
8385,6

• Công suất tính toán tác dụng của căn hộ D là: PCH-D = 8,39 ( KW )

• Công suất tính toán phản kháng của căn hộ D là:
QCH-D = PCH-D.tgφ
Với cosφ = 0,85 → tgφ = 0,62
Vậy QCH-D = PCH-D.tgφ = 8,39. 0,62 = 5,2 ( KVAr )
• Công suất tính toán toàn phần của căn hộ D là:
SCH-D = PCH- D 2 + QCH- D 2 = 8,392 + 5, 22 = 9,87 ( KVA )

2.5 Phụ tải tính toán căn hộ E:
stt

Tên thiết bị

Bảng 2.10 thống kê thiết bị điện căn hộ E
Đơn vị Số
Knc
Công suất từng
Công suất

Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

18

Lớp: TĐH1-K.19


Bài Tập Lớn:Cung Cấp Điện

1
2
3

4
5
6

tính

lượng

Cái

nhóm (W)

2

(W)
80

0,9

144

Cái

3

40

0,9

108

Cái

1

32

0,9

28,8

Cái

6

40

0,9

216

dowlight Cái

2

11

0,9

19,8

14

300

0,3

1260

3
1
1
1
2

1500
500
40
25
1500

0,7
0,7
0,7
0,3
0,6

3150
350
28

7,5
1800
7184,1

Đèn huỳnh quang
1,2m- 2 bóng
Đèn huỳnh quang
1,2m- 1 bóng
Đèn huỳnh quang
vòng ốp trần
Đèn ốp tường
Đèn
D110
ổ cắm

Cung cấp điện cho chung cư cao tầng

Cái

7
Điều hòa
Cái
8
Đèn chùm
Cái
9
Đèn thả bàn ăn
Cái
10
Chuông cửa

Cái
11
Bình nóng lạnh
Cái
Tổng công suất tính toán căn hộ E

• Công suất tính toán tác dụng của căn hộ E là: PCH-E = 7,18 ( KW )
• Công suất tính toán phản kháng của căn hộ E là:
QCH-E = PCH-E.tgφ
Với cosφ = 0,85 → tgφ = 0,62
Vậy QCH-E = PCH-E.tgφ = 7,18. 0,62 = 4,45 ( KVAr )
• Công suất tính toán toàn phần của căn hộ E là:
SCH-E = PCH- E 2 + QCH- E 2 = 7,182 + 4, 452 = 8, 45 ( KVA )

2.6 Phụ tải tính toán căn hộ F:
stt
1

Bảng 2.11 thống kê thiết bị điện căn hộ F
Tên thiết bị
Đơn
Số
Knc
Công
suất
vị tính lượng
(W)
Đèn huỳnh quang cái
3
80

0,9

Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

19

Công suất từng
nhóm (W)
216
Lớp: TĐH1-K.19


Bài Tập Lớn:Cung Cấp Điện
2
3
4
5
6

1,2m- 2 bóng
Đèn huỳnh quang cái
1,2m- 1 bóng
Đèn huỳnh quang cái
vòng ốp trần
Đèn ốp tường
cái
Đèn
D110
ổ cắm

dowlight cái
cái

7
Điều hòa
cái
8
Đèn chùm
cái
9
Đèn thả bàn ăn
cái
10
Chuông cửa
cái
11
Bình nóng lạnh
cái
Tổng công suất tính toán căn hộ F

Cung cấp điện cho chung cư cao tầng
5

40

0,9

180

4

32

0,9

115,2

8

40

0,9

288

3

11

0,9

29,7

16

300

0,3

1440

4
1
1
1
3

1500
500
40
25
1500

0,7
0,7
0,7
0,3
0,6

4200
350
28
7,5
2700
9662,4

• Công suất tính toán tác dụng của căn hộ F là: PCH-F = 9,66 ( KW )
• Công suất tính toán phản kháng của căn hộ F là:
QCH-F = PCH-F.tgφ
Với cosφ = 0,85 → tgφ = 0,62

Vậy QCH-F = PCH-F.tgφ = 9,66. 0,62 = 5,99 ( KVAr )
• Công suất tính toán toàn phần của căn hộ F là:
SCH-F = PCH- F 2 + QCH- F 2 = 9, 662 + 5,992 =11,37 ( KVA )

2.7 Phụ tải tính toán căn hộ G:
stt
1
2

Bảng 2.12 thống kê thiết bị điện căn hộ G
Tên thiết bị
Đơn vị Số
Knc
Công suất từng
Công
suất
tính
lượng
nhóm (W)
(W)
Đèn huỳnh quang Cái
3
80
0,9
216
1,2m- 2 bóng
Đèn huỳnh quang Cái
2
40
0,9

72
1,2m- 1 bóng

Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

20

Lớp: TĐH1-K.19


Bài Tập Lớn:Cung Cấp Điện
3
4
5
6

Cung cấp điện cho chung cư cao tầng

Đèn huỳnh quang Cái
vòng ốp trần
Đèn ốp tường
Cái

2

32

0,9

57,6

3

40

0,9

108

Đèn
D110
ổ cắm

2

11

0,9

19,8

14

300

0,3

1260

2

1
1
1
2

1500
500
40
25
1500

0,7
0,7
0,7
0,3
0,6

2100
350
28
7,5
1800
6126,9

dowlight Cái
Cái

7
Điều hòa
Cái

8
Đèn chùm
Cái
9
Đèn thả bàn ăn
Cái
10 Chuông cửa
Cái
11 Bình nóng lạnh
Cái
Tổng công suất tính toán căn hộ G

• Công suất tính toán tác dụng của căn hộ G là: PCH-G = 6,13 ( KW )
• Công suất tính toán phản kháng của căn hộ G là:
QCH-G = PCH-G.tgφ
Với cosφ = 0,85 → tgφ = 0,62
Vậy QCH-G = PCH-G.tgφ = 6,13. 0,62 = 3,8 ( KVAr )
• Công suất tính toán toàn phần của căn hộ G là:
SCH-G = PCH- F 2 + QCH- F 2 = 6,132 + 3,82 = 7, 21 ( KVA )
• Tầng 2 của khu chung cư có 10 căn hộ: A, B, C, D, E, E’, F, F’,G,G’
Trong đó căn hộ E, E’ giống nhau, căn hộ F, F’ giống nhau, căn hộ G,G’ giống
nhau
2.8. Phụ tải tính toán tầng 3:
• Công suất tính toán tác dụng của tầng 3 là:
PT3 = (PCH-A + PCH-B + PCH-C + PCH-D + PCH-E + PCH-E’ + PCH-F + PCH-F’ + PCH-G + PCHG’

)KNC
Với 10 căn hộ trong 1 tầng ta chọn KNC = 0,78

PT3 = (8,4 + 8,08 + 7,3 + 8,39 + 7,18 x2 + 9.66 x2 + 6,13 x2).0,78 = 60,93 ( KW )

• Công suất tính toán phản kháng của tầng 3 là:
Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

21

Lớp: TĐH1-K.19


Bài Tập Lớn:Cung Cấp Điện

Cung cấp điện cho chung cư cao tầng

QT3 = PT3.tgφ
Với cosφ = 0,85 → tgφ = 0,62
Vậy QT3 = PT3.tgφ = 56,14. 0,62 = 34,81 ( KVAr )
• Công suất tính toán toàn phần của tầng 3 là:
ST3 = PT2 2 + QT2 2 = 56,142 + 34,812 = 66,06 ( KVA )
2.9. Phụ tải không ưu tiên của tòa nhà:
Từ tầng 3 đến tầng 20 của tòa nhà có thiết bị giống nhau nên tính toán công
suất của tầng 3 chính là công suất điển hình của khu nhà cao tầng.
• Công suất tính toán tác dụng của phụ tải không ưu tiên là:
PT3…T20 = PT3. n. KNC
Trong đó:
PT3 :công suất tính toán tác dụng của tầng 3 (KW).
KNC : hệ số nhu cầu ( lấy KNC = 0,7 )
n : số tầng ( n = 18 )
PT3 = PT3…T20. KNC. n = 60,93 x 18 x 0,7 = 767,72 ( KW )
• Công suất tính toán phản kháng của phụ tải không ưu tiên là:
QT3…T20 = PT3…T20. tgφ
Với cosφ = 0,85 → tgφ = 0,62

Vậy QT3…T20 = PT3…T20. tgφ = 767,72. 0,62 = 475,97 ( KVAr )
• Công suất tính toán toàn phần của phụ tải không ưu tiên là:
ST3…T20 =
= 903,4 ( KVA )
III. Xác định phụ tải của 1 đơn nguyên:
Công suất tính toán của chung cư cao tầng là tổng công suất của phụ tải ưu
tiên và không ưu tiên.
• Công suất tính toán tác dụng của chung cư là:
PCC-CT = PƯT + PT3…T20
PCC-CT = 215,52 + 767,72= 983,24 ( KW )
Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

22

Lớp: TĐH1-K.19


Bài Tập Lớn:Cung Cấp Điện

Cung cấp điện cho chung cư cao tầng

• Công suất tính toán phản kháng chung cư là:
QCC-CT = PCC-CT. tgφ
Với cosφ = 0,85 → tgφ = 0,62
Vậy QCC-CT = PCC-CT. tgφ = 983,24. 0,62 = 609,61 ( KVAr )
• Công suất tính toán toàn chung cư cao tầng là:
SCC-CT =
=1156,89( KVA )
IV. Dự báo phụ tải điện:
Khu nhà cao tầng là nơi sinh sống của những hộ dân có thu nhập cao, do đó

trong tương lai sẽ phát triển thêm phụ tải để phục vụ nhu cầu cuộc sống ngày
càng cao. Vì vậy ta tính thêm phụ tải dự phòng cho phát triển.
Lấy hệ số dự phòng K = 0,2
Công suất dành cho dự phòng là:
Sdp-cc = Scc-ct. K = 1156,98. 0,2 = 231,4 ( KVA )
Vậy công suất tính toán toàn phần có tính đến dự phòng của chung cư cao
tầng là:
STT-CC = SCC-CT + Sdp-cc = 1156,89 + 231,4 = 1388,29 ( KVA )

CHƯƠNG III:
CHỌN PHƯƠNG ÁN CẤP ĐIỆN, TRẠM BIẾN ÁP
CHO TÒA NHÀ.
I. Chọn phương án cấp điện:
Căn cứ vào mặt bằng kiến trúc công trình ta có thể đưa ra nhiều phương án
cung cấp điện khác nhau. Nhưng ta nhận thấy một phương án cung cấp điện được
coi là hợp lí phải thỏa mãn yêu cầu sau đây:
- Đảm bảo chất lượng điện, tức đảm bảo tần số và điện áp nằm trong
phạm vi cho phép.

Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

23

Lớp: TĐH1-K.19


Bài Tập Lớn:Cung Cấp Điện

Cung cấp điện cho chung cư cao tầng

- Đảm bảo độ tin cậy, tính liên tục cung cấp điện phù hợp với yêu cầu của
phụ tải.
- Thuận tiện trong vận hành lắp ráp và sửa chữa.
- Có chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật hợp lý.
Thiết kế cung cấp điện cho một khu nhà cao tầng bao gồm những vấn đề
chính sau:
- Phụ tải phong phú, đa dạng ( điện áp, công suất, pha ... ).
- Phụ tải tập trung trong không gian hẹp, mật độ phụ tải tương đối cao.
- Có các hệ thống cấp nguồn dự phòng ( ắc quy, máy phát ... ).
- Không gian lắp đặt bị hạn chế và phải thỏa mãn các yêu cầu mỹ thuật
trong kiến trúc xây dựng.
- Yêu cầu cao về chế độ làm việc và an toàn cho người sử dụng.
Đó là những vấn đề hết sức quan trọng bởi vì xác định đúng đắn và hợp lí
những vấn đề đó sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến vận hành, khai thác và phát huy hiệu
quả của hệ thống cung cấp điện. Vì vậy để xác định được phương án cung cấp
điện hợp lí nhất ta phải khảo sát toàn bộ mặt bằng thực của khu nhà cao tầng, các
dữ liệu liên quan đến công việc thi công sau này. Phải đưa ra nhiều phương án
cung cấp điện để so sánh và chọn phương án tối ưu.
‫ ٭‬Các trạm biến áp (TBA) được lựa chọn dựa trên các nguyên tắc sau:
1. Vị trí đặt TBA phải thỏa mãn các yêu cầu: gần tâm phụ tải, thuận tiện
cho việc vận chuyển, lắp đặt, vận hành, sửa chữa MBA, an toàn và kinh tế.
2. Số lượng MBA đặt trong các trạm biến áp được lựa chọn căn cứ vào yêu
cầu cung cấp điện cho phụ tải, điều kiện vận chuyển và lắp đặt, chế độ làm việc
của phụ tải. Các trạm biến áp cung cấp cho hộ loại 1 và loại 2 nên đặt 2 máy biến
áp, hộ loại 3 có thể đặt 1 máy biến áp.
Dựa vào sơ đồ mặt bằng và công suất của 2 đơn nguyên khu nhà ta đưa ra
các phương án cung cấp điện sau:
Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

24

Lớp: TĐH1-K.19


Bài Tập Lớn:Cung Cấp Điện

Cung cấp điện cho chung cư cao tầng
Nguồ
n đế
n

Nguồ
n đế
n

a

Nguồ
n dựtrữ

Đế
n trạm khá
c

b

Nguồ
n dựtrữ

Hình 3.1

- Phương án 1: hình 3.1 a
Đặt một trạm biến áp với một máy biến áp cấp cho tồn bộ khu nhà cao
tầng.
- Phương án 2: hình 3.1 b
Đặt một trạm biến áp với 2 máy biến áp riêng rẽ cấp điện cho 2 đơn ngun
của khu nhà cao tầng.
So sánh phương án 1 và phương án 2, phương án 2 đảm bảo độ tin cậy
cung cấp điện hơn. Vì đối với trạm biến áp có cơng suất tương đối lớn, phụ tải
loại 1 chiếm phần quan trọng thì phải đặt 2 máy biến áp. Để nâng cao độ tin cậy
cung cấp điện đặt áptơmát liên lạc giữa 2 thanh cái hạ áp.
Để hạn chế dòng ngắn mạch và làm đơn giản việc bảo vệ, bình thường
người ta cho 2 máy biến áp làm việc độc lập ( áptơmát liên lạc của 2 thanh cái hạ
áp cắt ra). Chỉ khi nào một máy biến áp bị sự cố người ta mới đóng áptơmát phân
đoạn để cung cấp cho phụ tải của máy biến áp bị sự cố.
Còn phương án 1, đường dây vào trạm phải qua một cầu dao và cầu chì cao
áp. Cầu dao dùng để cách ly máy biến áp khi cần sửa. Cầu chì dùng để bảo vệ
ngắn mạch trong máy biến áp. Ưu điểm của sơ đồ này là kết cấu đơn giản, dùng
Đại Học Cơng Nghiệp Hà Nội

25

Lớp: TĐH1-K.19