Thiết kế cung cấp điện cho chung cư 20 tầng

Bài Tập Lớn: Cung Cấp Điện
GVHD:
Ninh Văn Nam

BỘ CÔNG THƯƠNG

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐHCN HÀ NỘI

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN
Đề số : 21
Họ và tên sinh viên:………………………………………….………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
Lớp : ĐK và TĐH – K19
Khóa : 19
Khoa: Điện
Giáo viên hướng dẫn : Ninh Văn Nam
NỘI DUNG
Một chung cư cao tầng gồm : 20 tầng
-

-

-

Tầng 1, gồm nhà để xe: diện tích 30x40m2, phòng máy bơm gồm có 2
máy , một máy chính 17,5kw, một máy dự phòng 11,6kw, phòng kỹ
thuật đặt các tủ điện lấy điện từ trạm biến áp vào và lấy điện từ một
máy phát dự phòng 180KVA
Tầng 2 : siêu thị diện tích 40x50m2, công suất điều hòa75kw
Tầng 3- 20 là chung cư, một tầng có 8 căn hộ, mỗi căn hộ có 1 phòng
khách 18m2, 2 phòng ngủ 15m2, 1 phòng bếp 10m2, 2 phòng vệ sinh
6m2, công suất hành lang của tầng 5% công suất 1 tầng
Thang máy gồm 2 buồng công suất 35kw

Nguồn điện được lấy từ điểm đấu 10kV bên ngoài tòa nhà, rãnh cáp ngầm dẫn vào
phòng kỹ thuật dài 140m

ĐH Công Nghiệp Hà Nội

Page 1


Bài Tập Lớn: Cung Cấp Điện
GVHD:
Ninh Văn Nam

Nhiệm vụ thiết kế

1. Xác định phụ tải tính toán của tòa nhà
2. Xác định sơ đồ nối dây của mạng điện
3. Lựa chọn thiết bị điện : Máy biến áp, tiết diện dây dẫn , thiết bị phân phối , thiết
bị bảo vệ, đo lưêng vv.
4. Xác định các tham số chế độ của mạng điện : ∆U, ∆P, ∆A, U2…( bằng tay và
bằng phần mềm )

5. Tính toán nối đất cho trạm biến áp (với đất cát pha), ( bằng tay và bằng phần
mềm )
6. Tính toán dung lượng bự để cải thiện hệ số công suất lên giá trị cosϕ2. =0,95
(bằng tay và bằng phần mềm )
7. Dự toán công trình điện.
8. Thiết kế mạch điều khiển cho hai máy bơm
Bản vẽ:
1. Sơ đồ hai phương án – bảng chỉ tiêu kinh tế-kỹ thuật
2. Sơ đồ nguyên lí toàn mạng điện.

ĐH Công Nghiệp Hà Nội

Page 2


Bài Tập Lớn: Cung Cấp Điện
GVHD:
Ninh Văn Nam

LỜI MỞ ĐẦU

Trong công cuộc xây dựng và đổi mới đất nước , nghành công nghiệp điện
luôn giữ một vai trò vô cùng quan trọng .ngày nay điện năng trở thành dạng năng
lượng không thể thiếu được trong hầu hết các lĩnh vực .Khi xây dựng một khu
công nghiệp mới , một nhà máy mới , một khu dân cư mới thì việc đầu tiên phải
tính đến là xây dựng một hệ thống cung cấp điện để phục vụ cho nhu cầu sản xuất
và sinh hoạt cho khu vực đó .
Trong công cuộc công nghiệp hóa hiện đại hóa , nghành công nghiệp nước
ta đang ngày một khởi sắc,các tòa nhà chung cư và cao tầng không ngừng được
xây dựng.Gắn liền với các công trình đó là hệ thống cung cấp điện được thiết kế

và xây dựng.Xuất phát từ yêu cầu thực tế đó cùng với những kiến thức đó học
trên lớp,chúng em đó nhận được đề tài thiết kế đồ án môn học:Thiết kế hệ thống
cung cấp điện cho tòa nhà chung cư 20 tầng.
Đồ án môn học này đó giúp chúng em hiểu rõ thêm về công việc thiết kế
hệ thống cung cấp điện cho chung cư là rất quan trọng. Với sự hướng dẫn tận tình
của thầy Ninh Văn Nam chúng em đó hoàn thành được đồ án môn học .Mặc dù
đã cố gắng rất nhiều song do hiểu biết cũng hạn chế nên bản đồ án này không thể
tránh khái những sai sót. Kính mong các thầy cô giáo góp ý thêm cho em để bản
đồ án được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn !

ĐH Công Nghiệp Hà Nội

Page 3


Bài Tập Lớn: Cung Cấp Điện
GVHD:
Ninh Văn Nam

CHƯƠNG 1: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO TOÀN
KHU CHUNG CƯ
1.1-Giới thiệu chung:
Khu chung cư là nơi sinh sống của người dân, vì vậy việc cung cấp điện an
toàn và tin cậy sẽ góp phần vào việc nâng cao chất lượng phục vụ 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 ta khảo sát được các số liệu có thể
của từng phòng, từ đó ta xác định được phụ tải tính toán của từng tầng, phụ tải
tính toán của cả 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 đó
ng cắt bảo vệ sao cho đảm bảo kỹ thuật, an toàn, mỹ quan và tính kinh tế. Sau đây,
tiến hành thiết kế hệ thống cung cấp điện cho chung cư cao cấp 20 tầng.
Khu chung cư : bao gồm 20 tầng, trong đó có các tầng như :
-

Tầng 1 là khu vực để xe, phòng máy bơm và phòng kĩ thuật .

-

Tầng 2 là tầng dịch vụ siêu thị.

-

Tầng 3 đến tầng 20 là khu ở, mỗi tầng có 8 căn hộ.

Khi thiết kế cung cấp điện cho một công trình nào đó thì nhiệm vụ đầu tiên
là xác định phụ tải điện của công trình đó . Tuỳ theo quy mô của công trình mà
ĐH Công Nghiệp Hà Nội

Page 4


Bài Tập Lớn: Cung Cấp Điện
GVHD:
Ninh Văn Nam

phụ tải điện phải được xác định theo phụ tải thực tế hoặc cũn phải kể đến khả năng
phát triển của công trình trong tương lai 5 năm, 10 năm hoặc lâu 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 thường chỉ quan tâm những phương pháp dự báo phụ tải ngắn
hạn, cũn 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 hướng chính
mà thụi.
Dự báo phụ tải ngắn hạn tức là xác định phụ tải của công trình ngay sau khi
công trình đi vào vận hành. Phụ tải đó thường được gọi là 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
thức vận hành hệ thống... Nếu phụ tải tính toán xác định được nhá 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 tính toán xác định được lớn hơn phụ tải thực tế, thì các
thiết bị được lựa chọn sẽ dư thừa công suất làm ứ đọng vốn đầu tư, gia tăng tổn
thất,... 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 đũi hái quá lớn và ngược lại, những phương
pháp đơn giản, khối lượng tính toán ít hơn thì chỉ cho kết quả gần đãng. Có thể
đưa ra đây một số phương pháp thường 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.
ĐH Công Nghiệp Hà Nội

Page 5

Bài Tập Lớn: Cung Cấp Điện
GVHD:
Ninh Văn Nam

Các phương pháp tính phụ tải dựng trong thiết kế hệ thống cung cấp điện như
sau:
1.2 - Các phương pháp xác định phụ tải tính toán :
1.2.1.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 kỹ thuật.
Pđ - công suất đặt của thiết bị.
1.2.2. Phương pháp xác định PTTT theo hệ số hình dán g 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, tra trong sổ tay kỹ thuật.
Ptb - công suất trung bình của thiết bị hoặc những thiết bị, (kW).
t

∫ P(t)dt
0

Ptb =

t

=

A
t

1.2.3. Phương pháp xác định PTTT theo công suất trung bình và độ lệch của đồ
thị phụ tải khái giá trị trung bình:
Ptt = Ptb±βσ
Trong đó :
Ptb - công suất trung bình của thiết bị hoặc những thiết bị, (kW).
ĐH Công Nghiệp Hà Nội

Page 6


Bài Tập Lớn: Cung Cấp Điện
GVHD:
Ninh Văn Nam

σ - độ lệch của đồ thị phụ tải khái giá trị trung bình.
β - hệ số tán xạ của σ.
1.2.4. Phương pháp xác định PTTT theo công suất trung bình và hệ số cực đại:
Ptt = kmax.Ptb = kmax. ksd.Pđ

Trong đó :
Ptb - công suất trung bình của thiết bị hoặc những thiết bị, (kW).
kmax - hệ số cực đại, tra trong sổ tay kỹ thuật theo quan hệ Kmax = f (nhq, ksd)
ksd - hệ số sử dụng, tra trong sổ tay kỹ thuật.
nhq - số thiết bị dựng điện hiệu quả.
Pđ - công suất đặt của thiết bị, (kW).
1.2.5. Phương pháp xác định PTTT theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị

sản phẩm:

Ptt =

a0M
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 - thêi gian sử dụng công suất lớn nhất, (h).
1.2.6. Phương pháp xác định PTTT theo suất chiếu sán g trên đơn vị diện
tích:
Ptt = p0 .F
ĐH Công Nghiệp Hà Nội

Page 7


Bài Tập Lớn: Cung Cấp Điện
GVHD:
Ninh Văn Nam

Trong đó :
p0 - suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích, (W/m2).
F - diện tích bố trí thiết bị, (m2).
1.2.7. 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 đãng
tuy nhiên chúng khá đơn giản và tiện lợi. Các phương pháp cũng lại được xây

dựng trên cơ sở lý thuyết xác suất thống kê có xét đến nhiều yếu tố do đó có kết
quả chính xác hơn nhưng khối lượng tính toán lớn và phức tạp.
Tuỳ 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 thớch hợp để xác định PTTT.
Trong đồ án này với khu nhà chung cư, trên cơ sở mặt bằng kiến trúc , công
năng sử dụng của căn hộ, xác định được những thiết bị điện sử dụng trong tòa nhà.
Với công trình nhà ở cao tầng có các công thức tính phụ tải:
a. Phụ tải tính toán của toàn bộ các căn hộ trong nhà ở P CH tính theo công
thức:
PCH = Pch x n
Trong đó :
Pch:công suất phụ tải tính toán (KW) cho mỗi căn hộ xác định theo
bảng 1.
n : số căn hộ trong ngụi nhà.

ĐH Công Nghiệp Hà Nội

Page 8


Bài Tập Lớn: Cung Cấp Điện
GVHD:
Ninh Văn Nam

Bảng 1. Suất phụ tải tính toán của căn hộ.
Suất phụ tải tính toán (KW) khi số căn hộ

Đặc điểm căn hộ
1 đến

5

10

20

30

40

60

100 trở lên

4

2,48

1,88

1,6

1,4

1,32

1,2

1,12

2,5

1,75

1,55

1,55

1,12

1,07

1,05

1,02

3
Có bếp điện
Có các loại bếp khác

b. 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).
c. Phụ tải tính toán của các thiết bị điện lực (KW) được tính như sau:
* Với các động cơ điện 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 0,8 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.
** Với các thang máy tính theo công thức:

ĐH Công Nghiệp Hà Nội

Page 9


Bài Tập Lớn: Cung Cấp Điện
GVHD:
Ninh Văn Nam

P T = Kc .

∑ nT .( 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 húm điện từ của các khí cô điều khiển và các đốn
điện trong thang máy .
Pv: hệ số gián đoạn của động cơ điện theo lý lịch máy .
Kc: hệ số yêu cầu, với nhà ở xác định theo bảng 2, với công trình
công cộng theo các trị số sau đây:

Số thang máy đặt trong nhà

Hệ số Kc

Từ 1 đến 2

1

Từ 3 đến 4

0,9

Từ 4 trở lên

0,8÷0,6

ĐH Công Nghiệp Hà Nội

Page 10


Bài Tập Lớn: Cung Cấp Điện
GVHD:
Ninh Văn Nam

Bảng 2: Hệ số yêu cầu với nhà có thang máy :
Hệ số yêu cầu khi số thang máy
1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

6 đến 7

1

0,85

0,70

0,55

0,55

0,45

0,45

0,42

0,40

0,38

8-9

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

Số tầng

*** Khi xác định phụ tải tính toán không tính công suất của các động cơ
điện dự phòng, trừ trường hợp để chọn khí cụ bảo vệ và mặt cắt dây dẫn . 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 kỳ.
d. Hệ số công suất tính toán lưới điện nhà ở lấy bằng 0,80 đến 0,85.
e. Khi thiết kế lưới điện những chiếu sán g công trình công cộng như:
Khách sạn, ký túc xá, các phòng sử dụng chung cho ngụi nhà (gian cầu thang,
tầng hầm, tầng giáp mái, ...) cũng như các phòng không dựng để ở như các cửa
hàng, gian hàng, kho, xưởng, các xớ nghiệp dịch vụ phục vụ sinh hoạt đêi sống,
ĐH Công Nghiệp Hà Nội

Page 11


Bài Tập Lớn: Cung Cấp Điện
GVHD:
Ninh Văn Nam

các phòng hành chính quản trị ... phải lấy phụ tải tính toán theo tính toán kỹ thuật
chiếu sán g với hệ số yêu cầu bằng 1.
f. Phụ tải tính toán của lưới điện cung cấp cho các ổ cắm điện:

P0C (khi không có số liệu về các thiết bị điện được cấp điện cho các ổ cắm
này) với mạng điện hai những trở lên (những chiếu sán g, những ổ cắm), tính theo
công thức sau:
P0C = 300.n

(W)

Trong đó :
n: số lượng ổ cắm điện.
1.3 - Xác định phụ tải tính toán
1.3.1. Phụ tải tính toán của tầng 1:
Mặt bằng tầng 1 bao gồm các chức năng như: khu vực gara, phòng kỹ thuật điện,
phòng kỹ thuật nước.


Khu vực gara

Dựa vào bảng 1.9 trang 230 sách giáo trình cung cấp điện của trường đại học
công nghiệp hà nội, ta có phụ tải trung bình của gara là p 0 = 10 - 15 W/m2, và Ksd=
0,8.
Chọn P0=10W/m2,từ đây ta có thể tính toán công suất tính toán của gara là :
PG=ksd.P0.F = 0,8.10.1200 = 9600 W = 9,6 kW
- Công suất tính toán phản kháng của gara là:
QG = PG. tgϕ
ĐH Công Nghiệp Hà Nội

Page 12


Bài Tập Lớn: Cung Cấp Điện

GVHD:
Ninh Văn Nam

Với cosϕ = 0,8 ta có tgϕ = 0,75
Vậy: QG = PG . tgϕ = 9,6 . 0,75 = 7,2 KVAr
- Công suất tính toán toàn phần của gara là:

PG2 + QG2 = 9,6 2 + 7,2 2 = 12 KVA
SG =



Phòng kĩ thuật điện : diện tích F = 5x6 m2 ,P0 = 20, Ksd= 0,9.

- Công suất tính toán của phòng kĩ thuật điện là :
PĐ=ksd.P0.F = 0,9.20.30 = 540 W = 0,54 kW
- Công suất tính toán phản khỏng của phòng kĩ thuật điện là:
QĐ = PĐ. tgϕ
Với cosϕ = 0,8 ta có tgϕ = 0,75
Vậy: QĐ = PĐ . tgϕ = 0,54.0,75 = 0,405 KVAr
- Công suất tính toán toàn phần của phòng kĩ thuật điện là:
SĐ =


PĐ2 + QĐ2 = 0,542 + 0,4052 = 0,67 KVA

Phòng kĩ thuật nước

- Công suất tính toán tác dụng của hệ thống máy bơm là:
Trong tòa nhà có : một bơm chính có P = 17,5 kW và một bơm phụ có

P = 11,6 kW
PB = KNC.(PT1.n1 + PT2.n2)
Trong đó :
PT1,PT2: công suất đặt của máy bơm
ĐH Công Nghiệp Hà Nội

Page 13


Bài Tập Lớn: Cung Cấp Điện
GVHD:
Ninh Văn Nam

KNC : hệ số nhu cầu(lấy KNC= 0,8)
n1, n2: số máy bơm
PB = 0,8.(17,5.1 + 11,6.1) = 23,28 (kW)
- Công suất tính toán phản khỏng của hệ thống máy bơm là:
QB = PB. tgϕ
Với cosϕ = 0,8 ta có tgϕ = 0,75
Vậy: QB = PB . tgϕ = 23,28 . 0,75 = 17,46 KVAr
- Công suất tính toán toàn phần của hệ thống máy bơm là:
SB =


PB2 + QB2 = 23,28 2 + 17,462 = 29,1KVA

Cả tầng 1
- Công suất tính toán tác dụng của tầng 1 là:
PT1 = PG + PĐ + PB = 9,6 + 0,54 + 23,28= 33,42 kW
- Công suất tính toán phản khỏng của tầng 1 là:

QT1 = PT1. tgϕ
Với cosϕ = 0,8 ta có tgϕ = 0,75
Vậy: QT1 = PT1 . tgϕ = 33,42 . 0,75 = 25,065 KVAr
- Công suất tính toán toàn phần của tầng 1 là:
ST1 =

PT21 + QT21 = 33,422 + 25,065 2 = 41,775 KVA

1.3.2. Phụ tải tính toán của tầng 2:
Tầng 2 của tòa nhà là siêu thị bao gồm khu thương mại, dịch vụ, khu vực này
có diện tích 2000m2. Ngoài ra tầng này cũng có các phòng chức năng khác như:
ĐH Công Nghiệp Hà Nội

Page 14


Bài Tập Lớn: Cung Cấp Điện
GVHD:
Ninh Văn Nam

phòng trực, phòng quản lý. Dựa vào bảng 1.6 trang 229 sách giáo trình cung cấp điện
của trường đại học công nghiệp hà nội, ta có phụ tải sinh hoạt trung bình siêu thịlà p 0
= 20 - 27W/m2, và Ksd= 0,9.
Chọn P0 = 20 W/m2 ,từ đây ta có thể tính toán công suất tính toán chưa kể điều hòa
là:
PTT = ksd.p0.F = 0,9.20.2000 = 45000 W = 36 kW
Theo đầu bài ta có công suất điều hòalà 75 Kw,do vậy tổng công suấttính toán của
tầng2 là : PT2 = 36 + 75 =111kW
- Công suất tính toán phản khỏng của tầng 2 là:
QT2 = PT2. tgϕ

Với cosϕ = 0,8 ta có tgϕ = 0,75
Vậy: QT2 = PT2. tgϕ = 120 . 0,75 = 83,25 KVAr
- Công suất tính toán toàn phần của tầng 2 là:
ST2 =

PT22 + QT2 2 = 111 2 + 83,25 2 = 138,75 KVA

1.3.3.Phụ tải tính toán cho tầng 3 :
Từ tầng 3 đến tầng 20 của chung cư 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 được công suất
tính toán 1 tầng, ta cần xác định được công suất của 1 căn hộ xong dựa vào đó ta có
thể tính được công suất tính toán của toàn bộ 1 tầng và toàn bộ chung cư .
1.3.3.1. Phụ tải tính toán của căn hộ
Theo đầu bài ta có diện tích của 1 căn hộ là : F = 18 + 2.15 + 10 + 2.6 = 70 m2
Dựa vào bảng 1.6 trang 229 sách giáo trình cung cấp điện của trường đại học công
nghiệp hà nội, ta có phụ tải sinh hoạt trung bình của căn hộ là p 0 = 19 - 32 W/m2, và
Ksd= 0,8.
ĐH Công Nghiệp Hà Nội

Page 15


Bài Tập Lớn: Cung Cấp Điện
GVHD:
Ninh Văn Nam

Chọn P0 = 25W/m2,Từ đây ta có thể tính toán công suất tính toán tác dụng là :

PCH=ksd.p0.F = 0,8.25.70 = 1400 W = 1,4 kW
- Công suất tính toán phản khỏng của 1 căn hộ là:

QCH = PCH. tgϕ
Với cosϕ = 0,8 ta có tgϕ = 0,75
Vậy: QCH = PCH. tgϕ= 1,4 . 0,75 = 1,05 KVAr
- Công suất tính toán toàn phần của 1 căn hộ là:
2
2
PCH
+ QCH
= 1,4 2 + 1,05 2 = 1,75 KVA

SCH =
1.3.3.2.Phụ tải tính toán cho tầng 3 :
Vì một tầng có 8 căn hộ nên
- Công suất tính toán tác dụng của tầng 3 là:
PT3 =8.PCH.KNC
Với 8 căn hộ 1 tầng chọn KNC= 0,8
PT3 = 8.1,4.0,8 = 8,96 kW
- Công suất tính toán phản khỏng của tầng 3 là:
QT3 = PT3. tgϕ
Với cosϕ = 0,8 ta có tgϕ = 0,75
Vậy: QT3 = PT3. tgϕ= 8,96 . 0,75 = 6,72 KVAr
- Công suất tính toán toàn phần của tầng 3 là:

PT23 + QT23 = 8,96 2 + 6,72 2 = 11,2 KVA
ST3 =
ĐH Công Nghiệp Hà Nội

Page 16

Bài Tập Lớn: Cung Cấp Điện
GVHD:
Ninh Văn Nam

1.3.4. Phụ tải tính toán cho cả khu căn hộ
Từ tầng 3 đến tầng 20 của tòa nhà có công năng giống nhau nên tính toán
công suất của tầng 3 chính là công suất điển hình của khu căn hộ.
- Công suất tính toán tác dụng của phụ tải khu căn hộ là:
P∑CH= PT3..T20 = PT3.n.KNC
Trong đó :
PT3: Công suất tính toán tác dụng của tầng 3 (kW)
n: số tầng (n= 20)
KNC: hệ số nhu cầu (KNC= 0,7)
PT3..T20 = 8,96 . 18 . 0,7 = 113 kW
- Công suất tính toán phản khỏng của phụ tải khu căn hộ là:
QT3..T20 = PT3..T20. tgϕ
Với cosϕ = 0,8 ta có tgϕ = 0,75
Vậy: QT3..T26 = PT3..T20. tgϕ = 113. 0,75 = 84,75 KVAr
- Công suất tính toán toàn phần của phụ tải khu căn hộ là:

PT23..T 20 + QT23..T 20 = 113 2 + 84,75 2 = 141,25 KVA
ST3..T20 =
1.3.5. Phụ tải chiếu sán g khu vực hành lang và cầu thang:


Theo đầu đề bài toán ta đã biết công suất chiếu sán g hành lang của tầng
bằng 5% của một tầng :
PHL3 = 0,05.8,96= 0,448 (kW)
- Công suất tính toán phản khỏng của hệ thống chiếu sáng hành lang tầng 3 :

ĐH Công Nghiệp Hà Nội

Page 17


Bài Tập Lớn: Cung Cấp Điện
GVHD:
Ninh Văn Nam

QHL3 = PHL. tgϕ
Với cosϕ = 0,8 ta có tgϕ = 0,75
Vậy: QHL3= 0,448 . 0,75 = 0,336 KVAr
- Công suất tính toán toàn phần của hệ thống chiếu sán g hành lang tầng 3 là:
SHL3 =

2
2
2
2
PHL
3 + Q HL 3 = 0,448 + 0,336 = 0,56KVA

- Hành lang từ tầng 3 -20 giống nhau lên ta có công suất tính toán phụ tải tính
toán của hanh lang của toàn bộ chung cư :
PHL = 18.0,448 = 8,064 kW
- Công suất tính toán phản khỏng của hệ thống chiếu sán g hành lang:
QHL = PHL. tgϕ
Với cosϕ = 0,8 ta có tgϕ = 0,75
Vậy: QHL = 8,064 . 0,75 = 6,048 KVAr
- Công suất tính toán toàn phần của hệ thống chiếu sán g hành lang là:

SHL =



2
2
PHL
+ Q HL
= 8,064 2 + 6,0482 = 10,08KVA

Phụ tải chiếu sáng cầu thang: ở chiếu nghỉ và sảnh thang đặt một bóng
downlight compact có công suất Pb = 20W/1bóng, tòa nhà có 2 cầu thang
bộ. Tổng số bóng đốn cần lắp đặt cho chiếu sán g cầu thang: n = 80 (bóng)
PCT = Pb . n = 20 . 80 = 1600 (W) = 1,6 (kW)
- Công suất tính toán phản khỏng của hệ thống chiếu sáng cầu thang là:
QCT = PCT. tgϕ

ĐH Công Nghiệp Hà Nội

Page 18


Bài Tập Lớn: Cung Cấp Điện
GVHD:
Ninh Văn Nam

Với cosϕ = 0,8 ta có tgϕ = 0,75
Vậy: QCT = PCT . tgϕ = 1,6 . 0,75 = 1,2 KVAr
- Công suất tính toán toàn phần của hệ thống chiếu sán g cầu thang
SCT =

2
PCT2 + QCT
= 1,6 2 + 1,2 2 = 2 KVA

1.3.6. Phụ tải tính toán của thang máy :
*. Công suất tính toán tác dụng của thang máy là:
PTM = PT.KNC.n
Trong đó :
PT: công suất đặt của 1 thang máy
KNC : hệ số nhu cầu(lấy KNC= 0,8)
n : số thang máy
PTM = 35.0,8.2 = 56 (kW)
- Công suất tính toán phản khỏng của thang máy là:
QTM = PTM. tgϕ
Tra tài liệu cung cấp điện ta có cosϕ = 0,8
Với cosϕ = 0,8 ta có sinϕ = 0,6

Vì sinϕ =

tgϕ =

1 − cosϕ 2

sin
cos ϕ

=

1 − cosϕ 2 0,6

=
= 0,75
cosϕ
0,8

Vậy: QTM = PTM . tgϕ = 56 . 0,75 = 42 KVAr
- Công suất tính toán toàn phần của thang máy là:

ĐH Công Nghiệp Hà Nội

Page 19

là:


Bài Tập Lớn: Cung Cấp Điện
GVHD:
Ninh Văn Nam

S

TM

=

2
2
PTM
+ QTM
= 562 + 462 = 70 KVA

1.4 - Xác định phụ tải của toàn bộ trung cư:
Công suất tính toán của chung cư là tổng công suất của phụ tải ưu tiên và không ưu
tiên .
- Công suất tính toán tác dụng của chung cư là:
PTC = PT1 + PT2 + P3...20 + PHL + PCT + PTM = 321,1 kW
- Công suất tính toán phản khỏng của chung cư là:
QTC = PTC. tgϕ
Với cosϕ = 0,8 ta có tgϕ = 0,75
Vậy: QTC = PTC. tgϕ = 321,1 . 0,75 = 241 KVAr
- Công suất tính toán toàn phần của chung cư là:
2
PTC2 + QTC
= 321,12 + 2412 = 401,5 KVA

STC =

1.5 - Dự báo phụ tải điện:
Chung cư là nơi sinh sống của những hộ dân có thu nhập vừa và ổn định, do đó
trong tương lai sẽ phát triển thêm phụ tải để phục vụ nhu cầu cuộc sống ngày càng cao. Vì
vậy ta phải tính thêm phụ tải dự phòng cho phát triển.
Lấy hệ số vượt trước K = 0,2
- Công suất dành cho dự phòng là:
ĐH Công Nghiệp Hà Nội

Page 20


Bài Tập Lớn: Cung Cấp Điện
GVHD:

Ninh Văn Nam

Sdp = STC.K = 401,5 . 0,2 = 83,3 KVA
Vậy công suất tính toán toàn phần có tính đến dự phòng của đơn chung cư là:
STTA = PTC + jQTC + Pdp + jQdp = 481,8 KVA

Chương 2: CHỌN PHƯƠNG ÁN CẤP ĐIỆN
2.1 : Các phương án cung 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 lý phải thoả mãn những yêu cầu đặt ra sau đây:

ĐH Công Nghiệp Hà Nội

Page 21


Bài Tập Lớn: Cung Cấp Điện
GVHD:
Ninh Văn Nam

- Vốn đầu tư xây dựng và phí tổn hàng năm thấp.
- Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện cao.
- An toàn tiện lợi cho vận hành và sửa chữa.
Khi chúng ta cung cấp điện cho một khu nhà cao tầng thì phương án cung
cấp điện bao gồm những vấn đề chính sau:
- Cấp điện áp
- Sơ đồ tuyến dây
- Vị trí đặt trạm biến áp
Đó là những vấn đề hết sức quan trọng bởi vì xác định đãng đắn và hợp lý

những vấn đề đó sẽ ảnh hưởng trực tiếp tới 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 lý nhất ta phải khảo sát toàn bộ mặt bằng thực địa của khu nhà cao tầng,
các dữ liệu liên quan đến công việc thi công sau này. Phải đưa ra các phương án
cung cấp điện để chúng ta tiện so sán h và đưa ra một phương án tối ưu nhất để thi
công.
- Các trạm biến áp (TBA) được lựa chọn dựa trên các nguyên tắc sau:
1. Vị trí đặt TBA phải thoả mãn các yêu cầu; gần tâm phụ tải, thuận tiện cho
việc vận chuyển, lắp đặt, vận hành, sửa chữa máy biến áp, an toàn và kinh tế.
2. Số lượng máy biến áp đặt trong các TBA 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. Trong mọi trường hợp TBA chỉ đặt 1 máy biến áp sẽ là kinh tế và
thuận lợi cho vận hành. Các TBA cung cấp cho hộ loại I và loại II nên đặt 2 máy
biến áp, hộ loại III có thể chỉ đặt 1 máy biến áp.

ĐH Công Nghiệp Hà Nội

Page 22


Bài Tập Lớn: Cung Cấp Điện
GVHD:
Ninh Văn Nam

Dựa vào sơ đồ mặt bằng và công suất của khu nhà ta đưa ra các phương án
cung cấp điện sau:
- Phương án 1:
+ Đặt một trạm biến áp với 1 máy biến áp cấp cho toàn bộ khu nhà chung
cư. đồng thêi máy phát điện dự phòng cũng được đặt tại vị trí này để thuận tiện
trong công tác vận hành.Ta sẽ chọn phương án này vì phương án này thoả mãn các

điều kiện như gần tâm phụ tải, thuận tiện cho việc vận chuyển lắp đặt, vận hành,
sửa chữa, khi có sự cố xảy ra tại 1 máy biến áp hoặc máy phát sẽ không gây ảnh
hưởng dễ sửa chữa.Vị trí đặt trạm biến áp sẽ gần tâm phụ tải và hợp lý về mỹ quan.

- Phương án 2:
+ Lấy điện từ trạm biến áp rồi rẽ nhán h, mỗi nhán h có thể cấp điện cho 1 tầng hay
nhiều tầng, nếu cấp điện cho nhiều tầng bên trên sẽ được phừn thành nhiều nhán h
nhá. Sơ đồ được trình bầy như sau
ĐH Công Nghiệp Hà Nội

Page 23


Bài Tập Lớn: Cung Cấp Điện
GVHD:
Ninh Văn Nam

2.2 : Chọn phương án cung cấp điện
Với 2 phương án này, chúng em xin chọn phương án 1 để cấp điện cho chung
cư cao tầng .
Ưu điểm của phương pháp này:
-

Các phụ tải có thể làm việc độc lập
Độ an toàn cao
Khi xẩy ra sự cố ở 1 phụ tải thì các phụ tải khác sẽ hoạt đụng sẽ hoạt

-

động bình thường không bị mất điện.

Nhược điểm:
Tốn nhiều dây dẫn
Khỳ bố trí và lắp đặt dây dẫn

ĐH Công Nghiệp Hà Nội

Page 24


Bài Tập Lớn: Cung Cấp Điện
GVHD:
Ninh Văn Nam

CHƯƠNG 3: CHỌN MÁY BIẾN ÁP VÀTHIẾT BỊ PHÂN PHỐI, BẢO VỆ
CHO TÒA NHÀ
3.1: Chọn máy biến áp
3.1.1 - Chọn dung lượng máy biến áp và máy phát:
Trạm biến áp là một trong những phần tử quan trọng nhất của hệ thống cung
cấp điện, TBA dựng để biến đổi điện năng từ cấp điện áp này sang cấp điện áp
khác. Các TBA, trạm phân phối , đưêng dây tải điện cùng với các nhà máy điện
làm thành một hệ thống và truyền tải điện năng thống nhất.
Dung lượng của máy biến áp, vị trí đặt, số lượng và các phương thức vận
hành của các TBA có ảnh hưởng rất lớn đến chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật của hệ thống
cung cấp điện. Vì vậy việc lựa chọn dung lượng các TBA bao giê cũng gắn liền
với việc lựa chọn phương án cung cấp điện.

ĐH Công Nghiệp Hà Nội

Page 25