Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho tòa nhà chung cư 12 tầng

Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục

LỜI MỞ ĐẦU

Trong công cuộc xây dựng và đổi mới đất nước , nghành cơng nghiệp điện
ln giữ một vai trị vơ 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 cơng cuộc cơng nghiệp hố hiện đại hố , nghành cơng nghiệp nước ta
đang ngày một khởi sắn,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 đã học tại khoa Hệ
Thống Điện - Trường Đại Học Điện Lực,tôi đã nhận được đề tài thiết kế đồ án môn
học:Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho tòa nhà chung cư 12 tầng.
Đồ án môn học này đã giúp tôi hiểu rõ thêm về công việc thực tế của một kĩ
sư hệ thống điện,hay chính là cơng việc sau này của bản thân . Với sự hướng dẫn
tận tình của thầy Trần Quang Khánh tơi đã hồn thành được đồ án mơn học .
Hà Nội ngày 02 tháng 6 năm 2010
Sinh viên
Nguyễn Đức Nhân
1


Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục

Sinh viên: Nguyễn Đức Nhân
Lớp: Đ2-H1
Tên đồ án: Đồ án cung cấp điện cho một chung cư cao tầng
Thời gian thực hiện:10/02/2010-02/6/2010

ĐỀ BÀI
Thiết kế cung cấp điện cho một khu chung cư thuộc khu vực nội thành của
một thành phố lớn. Chung cư có N tầng. Mỗi tầng có n h căn hộ, cơng suất tiêu thụ
mỗi hộ có diện tích 70m2 là p0, kW/hộ. Chiều cao trung bình của mỗi tầng là H =
3,8m.
Chiếu sáng ngoài trời với tổng chiều dài bằng ba lần chiều cao của tịa nhà,
suất cơng suất chiếu sáng là pocs2=0,03 W/m. Khoảng cách từ nguồn đấu điện đến
tường của tịa nhà là L, mét.
-

Tồn bộ chung cư có ntm thang máy, công suất mỗi thang máy với hệ

số tiếp điện là  =0,6; cos  0,65
-

Hệ thống máy bơm bao gồm: Sinh hoạt; thoát nước; cứu hỏa; bể bơi.

Thời gian mất điện trung bình trong năm là t f=24 h; Suất thiệt hại do mất
điện là: gth=2500đ; Chu kỳ thiết kế là 7 năm; Thời gian sử dụng công suất cực đại
là TM=3950h/năm; Hệ số chiết khấu i=0,1; Giá thành tổn thất điện năng: c
=1000đ/kWh; Giá mua điện gm=520 đ/kWh; Giá bán điện gb=820đ/kWh.
Các số liệu khác lấy trong phụ lục hoặc sổ tay thiết kế cung cấp điện
Bảng 3: Số liệu thiết kế cung cấp điện khu chung cư cao tầng.

2


Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục

Số

Số
A
lphabe

S
,m

ố

lượng và

L hộ/tầng, nh ứng

cơng suất

với diện tích

thang máy,

m2/hộ

tầng
7
0
1

2

1

1

3

kW

1
00

1
20

4

Số lượng và cơng suất máy bơm, kW

N
hỏ

5

L
ớn

6

7

3

2

Cấp nước
sinh hoạt
8

T
hoát

B

ể bơi ứu hỏa
9
1
1
0

N
2

15

2

4

2

x7,5

x25

3

2x30+6x6,5
+6x1,2

4
x4,8

C

1
2

x10

2
0+25


Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục

Nhiệm vụ thiết kế
I. Thuyết minh
1.

Tính tốn nhu cầu phụ tải

1.1 Phụ tải sinh hoạt
1.2 Phụ tải động lực
1.3 Phụ tải chiếu sáng
1.4 Tổng hợp phụ tải
2.

Xác định sơ đồ cung cấp điện

2.1.Chọn vị trí đặt trạm biến áp
2.2.Lựa chọn các phương án (so sánh ít nhất 2 phương án)
-Sơ đồ mạng điện bên ngồi
-Sơ đồ mạng điện trong nhà
3.

Chọn số lượng và cơng suất máy biến áp và chọn tiết diện dây dẫn

3.1.Chọn số lượng và công suất máy biến áp
3.2.Chọn tiết diện dây dẫn
4.

Chọn thiết bị điện

4.1.Tính tốn ngắn mạch
4.2. Chọn thiết bị của trạm biến áp
4.3.Chọn thiết bị của tủ phân phối (thiết bị điều khiển, bảo vệ và đo lường
v.v.)
4.4.Kiểm tra chế độ khởi động của các động cơ
5.

Tính tốn chế độ mạng điện

5.1.Tổn thất điện áp
5.2.Tổn thất công suất
5.3.Tổn thất điện năng
6.

Thiết kế mạng điện của một căn hộ

6.1.Sơ đồ bố trí thiết bị gia dụng
4


Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục

6.2.Chọn thiết bị của mạng điện căn hộ
7.

Tính tốn nối đất

8.

Hoạch tốn cơng trình

9.

Phân tích kinh tế tài - chính

II. Bản vẽ
1.

Sơ đồ mạng điện cung cấp cho tòa nhà chung cư

2.

Sơ đồ mặt bằng và mặt cắt trạm biến áp tiêu thụ

3.

Sơ đồ mạng điện của một căn hộ

4.

Sơ đồ nối đất

5.

Các bảng số liệu tính tốn

5


Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục

Mục lục
ĐỀ BÀI.......................................................................................................................2
Nhiệm vụ thiết kế........................................................................................................3
A.GIỚI THIỆU TỔNG QUAN...................................................................................5
1.Giới thiệu chung......................................................................................................5
2. Những yêu cầu chung trong thiết kế một dự án cung cấp điện:............................5
B.THỰC HIỆN...........................................................................................................7

I.THUYẾT MINH......................................................................................................7
1.TÍNH TỐN NHU CẦU PHỤ TẢI........................................................................7
1.1 Xác định phụ tải sinh hoạt của tòa nhà chung cư................................................8
1.2 Xác định phụ tải động lực...................................................................................11
2.XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ CUNG CẤP ĐIỆN................................................................15
Hình 2.1.sơ đồ nguyên lý mạng điện cung cấp cho chung cư 12 tầng.....................15
2.1 Chọn vị trí đặt trạm biến áp (TBA).....................................................................16
2.2.Lựa chọn các phương án (so sánh ít nhất 2 phương án)....................................17
3. CHỌN SỐ LƯỢNG VÀ CÔNG SUẤT MÁY BIẾN ÁP VÀ CHỌN TIẾT DIỆN DÂY
DẪN;.....................................................................................................................................22
3.1 Chọn tiết diện dây dẫn........................................................................................22
3.2 Chọn công suất và số lượng máy biến áp...........................................................31
4.CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN........................................................................................38
4.1 Tính tốn ngắn mạch trong mạng điện hạ áp.....................................................38
4.2 Chọn thiết bị của trạm biến áp...........................................................................41
4.3 Chọn thiết bị của tủ phân phối phía hạ áp..........................................................41
4.4 Kiểm tra chế độ khởi động của động cơ.............................................................47
5. TÍNH TỐN CHẾ ĐỘ MẠNG ĐIỆN.................................................................48
5.1 Tổn thất điện điện áp..........................................................................................48
5.2 Tổn thất công suất-tổn thất điện năng................................................................49
6.THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN CỦA MỘT CĂN HỘ...................................................51
7.TÍNH TỐN NỐI DẤT.........................................................................................55
8.HẠCH TỐN CƠNG TRÌNH...............................................................................58
9. PHÂN TÍCH KINH TẾ TÀI CHÍNH...................................................................61
6


Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục

II.BẢN VẼ................................................................................................................65

Sơ đồ mạng điện cung cấp cho tòa nhà chung cư....................................................65
Sơ đồ mặt bằng và mặt cắt trạm biến áp tiêu thụ.....................................................66
Sơ đồ mạng điện căn hộ...........................................................................................67
Sơ đồ nối đất.............................................................................................................68
Bảng số liệu tính toán...............................................................................................68

7


Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục

A.GIỚI THIỆU TỔNG QUAN
1.Giới thiệu chung
Trong các đơ thị lớn,do có tốc độ đơ thị hố cao,dân số ở đây ngày một tăng
nhanh,các cơng trình giao thơng địi hỏi ngày càng mở rơng diện tích đất đơ thị
ngày càng bị thu hẹp.Vì vậy việc phát triển nhà ở chung cư là một khuynh hướng
tất yếu để giải quyết gánh nặng nhà ở cho người dân.
2. Những yêu cầu chung trong thiết kế một dự án cung cấp điện:
Thiết kế hệ thống cung cấp điện như một tổng thể và lựa chọn các phần tử
của hệ thống sao cho các phần tử này đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật,vận hành
an toàn và kinh tế.Trong đó mục tiêu chính là đảm bảo cho hộ tiêu thụ luôn đầy đủ
điện năng với chất lượng cao.
Trong quá trình thiết kế điện một phuơng án được cho là tối ưu khi nó thoả
mãn các u cầu sau:


Tính khả thi cao



Vốn đầu tư nhỏ



Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện tuỳ theo mức độ tính chất phụ tải



Chi phí vận hành hang năm thấp



Đảm bảo an tồn cho người dung và thiết bị.



Thuận tiện cho việc bảo dưỡng và sửa chữa

Đảm bảo chất lượng điện,nhất là đảm bảo độ lệch và dao động điện áp nhỏ
nhất và nằm trong giới hạn cho phép so với điện áp định mức.
Ngoài ra khi thiết kế cũng cần phải chú ý đến các yêu cầu phát triển trong
tương lai,giảm ngắn thời gian thi cơng lắp đặt và tính mỹ quan của cơng trình.

8


Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục

Dưới đây chúng tôi xin đưa ra một dự án cung cấp điện cho một chung cư
12 tầng với đầy đủ các tiêu chuẩn cho phép về kinh tế và kĩ thuật.Trình tự tiến hành

dự án như sau:
I.Thuyết minh
1.Tính tốn nhu cầu phụ tải
1.1 Phụ tải sinh hoạt
1.2 Phụ tải động lực
1.3 Phụ tải chiếu sáng
1.4 Tổng hợp phụ tải
2Xác định sơ đồ cung cấp điện
2.1.Chọn vị trí đặt trạm biến áp
2.2.Lựa chọn các phương án (so sánh ít nhất 2 phương án)
-Sơ đồ mạng điện bên ngoài
-Sơ đồ mạng điện trong nhà
3.

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

3.1.Chọn số lượng và công suất máy biến áp
3.2.Chọn tiết diện dây dẫn
4.

Chọn thiết bị điện

4.1.Tính tốn ngắn mạch
4.2. Chọn thiết bị của trạm biến áp
4.3.Chọn thiết bị của tủ phân phối (thiết bị điều khiển, bảo vệ và đo lường
v.v.)
4.4.Kiểm tra chế độ khởi động của các động cơ
5.

Tính tốn chế độ mạng điện

5.1.Tổn thất điện áp
5.2.Tổn thất công suất
9


Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục

5.3.Tổn thất điện năng
6.

Thiết kế mạng điện của một căn hộ

6.1.Sơ đồ bố trí thiết bị gia dụng
6.2.Chọn thiết bị của mạng điện căn hộ
7.

Tính tốn nối đất

8.

Hoạch tốn cơng trình

9.

Phân tích kinh tế tài - chính

II.Bản vẽ
1.Sơ đồ mạng điện cung cấp cho tòa nhà chung cư
2.Sơ đồ mặt bằng và mặt cắt trạm biến áp tiêu thụ

3.Sơ đồ mạng điện của một căn hộ
4.Sơ đồ nối đất
5.Các bảng số liệu tính tốn

B.THỰC HIỆN
I.THUYẾT MINH
1.TÍNH TỐN NHU CẦU PHỤ TẢI

10


Ket-noi.com diễn đàn cơng nghệ, giáo dục

Hình1.1 Sơ đồ mặt bằng của một tầng của chung cư
1-Tủ phân phối của tầng
M1-Căn hộ có diện tích 70 m2
M2-Căn hộ có diện tích 100 m2
M3-Căn hộ có diện tích 120 m2
Phụ tải của các chung cư bao gồm 2 thành phần cơ bản là phụ tải sinh hoạt
(bao gồm cả chiếu sang) và phụ tải động lực. Phụ tải sinh hoạt thường chiếm tỷ lệ
phần lớn hơn so với phụ tải động lực.
Bảng 1.1 Số liệu thiết kế ban đầu
Số
Al
phabe

L hộ/tầng, nh ứng

S
,m

ố

m2/hộ
7
1
0
1
1

2

2
1
15

và cơng suất

với diện tích

tầng

N

Số lượng

00
3
211

thang máy,
kW
1

20
4
4

N
hỏ

5
2

L
ớn

6
3
x7,5

7
2
x25


Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục

Bảng 1.2.Số lượng và công suất máy bơm
Số lượng và công suất máy bơm, kW

Cấp nước
T
B
Cứu hỏa
sinh hoạt
hoát
ể bơi
8
9
1
11
0
2x30+6x6,5+
6x1,2

4
x4,8

2

20+25

x10

� Số

hộ/tầng là: nh.t = 2 + 4 + 2 = 8.
Tổng số căn hộ: Nhộ = ntầng.nh.t = 12.8 = 96 hộ

1.1 Xác định phụ tải sinh hoạt của tòa nhà chung cư

Trước hết cần xác định mơ hình dự báo phụ tải: Coi năm cơ sở là năm hiện
tại t0 = 0, áp dụng mơ hình (1.22) dạng:
P1=P0.[1+a(t-t0)]
Trong đó:
P0-phụ tải năm cơ sở t0;
a-suất tăng phụ tải hàng năm,
Phụ tải tính tốn sẽ là phụ tải cực đại ở năm cuối của chu kỳ thiết kế.Suất
phụ tải của mỗi hộ gia đình ở mỗi năm của chu kỳ thiết kế được tính như sau:
P1=1,83.[1+0,045.1]=1,9125 kW
Tính tốn tương tự cho các năm khác,kết quả được ghi trong bảng sau :
Bảng 1.4Suất tăng phụ tải hàng năm
12


Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục

S

P0

tt

a

t

P0-i

1

1,83
0,045
1
1,91235
2
1,83
0,045
2
1,9947
3
1,83
0,045
3
2,077
4
1,83
0,045
4
2,1594
5
1,83
0,045
5
2,2417
6
1,83
0,045
6
2,3241
7

1,83
0,045
7
2,4065
Phụ tải sinh hoạt cua chung cư phụ thuộc vào mức độ trang bị các thiết bị gia
dụng, phụ tải của các căn hộ được phân thành các loại: loại có trang bị cao, loại
trung bình và loại trang bị thấp. Tuy nhiên, do thành phần phụ tải điện dùng trong
nấu bếp thường chiếm tỷ trong lớn trong cơ cấu phụ tải hộ gia đình, nên để tiện cho
việc tính tốn phụ tải, người ta phân biệt các căn hộ chủ yếu theo sự trang bị ở nhà
bếp. Dưới góc độ này có thể phân loại căn hộ: dùng bếp nấu bằng điện, dùng bếp
nấu bằng gas và dùng bếp hỗn hợp (vừa dùng gas vừa dùng điện).
Phụ tải sinh hoạt trong chung cư được xác định theo biểu thức:
N

Psh  k cc .k dt .P0 �n i .k hi  k cc .k dt .P0 (n1.k h1  n 2 .k h 2  n 3.k h3 )
i 1

Trong đó:
P0- suất tiêu thụ trung bình của mỗi căn hộ,xác định theo bảng 10.pl
P0 = 1,83 kW/hộ : suất tiêu thụ trung bình của hộ gia đình có sử dụng bếp
gas;
N- số căn hộ có cùng diện tích;
ni- số lượng căn hộ loại i (có diện tích như nhau);
n1-số căn hộ 70 m2 là 12.2 = 24 hộ;
n2-số căn hộ 100 m2 là 12.4 = 48 hộ;
n3-số căn hộ 120 m2 là 12.2 = 24 hộ;
13


Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục

khi- hệ số hiệu chỉnh đối với căn hộ loại i có diện tích trên giá trị tiêu chuẩn
Ftc tăng thêm (tăng thêm 1% cho mỗi m2 quá tiêu chuẩn);
khi = 1 + (Fi – Ftc).0,01
Fi- diện tích căn hộ loại i, m2;
kcc- hệ số tính đến phụ tải chiếu sáng chung trong tịa nhà (lấy bằng 5%, tức
kcc = 1,05);
kđt- hệ số đồng thời, phụ thuộc vào số căn hộ, lấy theo bảng 1.pl;
Vì thiết kế cung cấp điện cho một khu chung cư thuộc khu vực nội thành
của một thành phố lớn nên theo bảng 10.pl Suất phụ tải sinh hoạt thành phố, kW/hộ
ta có:
Bảng 10.pl ứng với nội thành thành phố lớn
Suất phụ tải kW/hộ
C
Loại

hỉ tiêu

thành phố

rung

/hộ

bình
Rất lớn

7

điện

Trong đó
N
N

T

m
2

có sử dụng bếp

có bếp gas

ội

goại

thành

thành

1

1

rung
bình
1

Trong đó
N
N

T
ội

goại

thành

thành

1

0
,25
,83
,10
,82
,53
-Suất tiêu thụ trung bình của hộ gia đình sử dụng bếp gas là
P0 = 1,83 kW/hộ
-Diện tích tiêu chuẩn: Ftc = 70 m2

14

2

1

,66


Ket-noi.com diễn đàn cơng nghệ, giáo dục

Tìm hệ số kđt:
Bảng 1.pl.Hệ số đồng thời của phụ tải phụ thuộc vào số hộ gia đình
H

Hệ số đồng thời phụ thuộc vào số hộ gia đình
1
2
3
5
1
2

1

ộ có

2

bếp
1
Điện

5
0

,79
1

Gas

0
0

,61
0

,72

0
0

,52
0

,55

0
,46

0
,47

5
0
,42

0

,41

0
0
,40
0

,37

00
0
,37
0

,35

00

,33

00
0

,35
0

3
400

0

,33
0

,31

>
0
,33

0
,29

0
,29

Áp dụng phương pháp nội suy lagrange như sau:

( x  x0 ).( x  x1 )...( x  xn )
Ln ( x )  �li ( x). yi  �
. yi
(
x

x
).(
x

x

)...(
x

x
)
i 1
i 1
i
0
i
1
i
n
n

n

Kđt(96) = (96 – 50).(0,33 – 0,35)/(100 – 50) + 0,35 = 0,3316
N

Psh  k cc .k dt .P0 �n i .k hi  k cc .k dt .P0 (n1.k h1  n 2 .k h 2  n 3.k h3 )
i 1

kcc = 1,05
kđt = 0,33
P0 = 1,83 kW/hộ
n1 = 24
n2 = 48
n3 = 24
Ứng với 70 m2 thì có kh = 1

� kh1 = 1
� kh2 = 1 + (100 - 70).0,01 = 1,3
15


Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục

� kh3 = 1 + (120 - 70).0,01 = 1,5
� Psh = 1,05.0,3316.1,83.(24.1+48.1,3+24.1,5) = 77,99 kW

Tính tốn riêng cho mỗi tầng:
Hệ số đồng thời ứng với 8 hộ ta áp dụng nội suy lagrange :
Kđt(8) = (8 – 5).(0,47 – 0,55)/(10 – 5) + 0,55 = 0,502

Cơng suất tính tốn của mỗi tầng.
N

Ptầng = kcc.kđt.P0.. �n i .k hi =
i 1

= 1,05.0,502.1,83.(2.1+4.1,3+2.1,5) = 9,935 kW;
Bảng 9.pl.Hệ số công suất của các hộ dung điện

Hộ tiêu thụ điện

c
tg 

os 
Hộ gia đình có sử dụng bếp điện

Hộ gia đình dung bếp gas

0
,98

Cac thiết bị động lực (máy bơm,quạt hút
bụi,vv..)

0
,2

0
,96

Thang máy

0
,29

0
,8

0
,75

0
,65
Theo bảng 9.pl ta có:
Hệ số công suất cossh = 0,96 ( tgsh = 0,29 )
Qtầng = Ptầng. tgsh = 9,935.0,29 = 2,88kVAr;

16

0
,17


Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục

1.2 Xác định 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 máy bơm nước,thang máy, máy quạt, thơng
thống….Phụ tải tính tốn 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- cơng 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;
Ptm - cơng suất tính tốn của các thang máy;
Ptm - cơng suất tính tốn của thiết bị vệ sinh - kỹ thuật;
Cơng suất tính tốn của trạm bơm:
Bảng 1.5.số liệu kỹ thuật bơm
S

Chức năng

TT

Số

Cơng suất

lượng
1

Cấp nước sinh
hoạt

2

Thốt

(kW)

T
ổng

2

30

6
6
4

5,6
1,2
4,8

1

00,8
1
9,2

3

Bể bơi

2

10

2
0

4

Cứu hỏa

1
1

20
25

nb

Pbơm = knc. �Pbom.i
1

nb- tổng số bơm sử dụng
17

4
5


Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục

knc: Hệ số nhu cầu của các thiết bị vệ sinh kỹ thuật (bơm), được xác định
theo bảng 3.pl;
Tổng số máy bơm là 22, chia làm 4 nhóm;
Tiếp tục dùng nội suy lagrange ta có :
Kncl(14) = (14 – 10).(0,65 – 0,7)/(15 – 10) + 0,7 = 0,66
Bảng 1.6 Hệ số nhu cầu vệ sinh
Số lượng

Knc.vs

động cơ
2
1
4
0,85
14
0,66
15
0,65
+ Nhóm 1. Cấp nước sinh hoạt(có 14 máy bơm):
Pbơm 1 = knc1.

�P

bom.i

.n i = 0,66.(2.30+6.5,6+6.1,2) = 66,528 kW

+ Nhóm 2. Thốt nước(có 4 máy bơm):
Pbơm 2 = knc2.

�P

bom.i

.n i = 0,85.4.4,8 = 16,32 kW

+ Nhóm 3. Bể bơi:
Pbơm 3 = knc3.

�P

bom.i

.n i = 1.2.10 = 20 kW

+ Nhóm 4. Cứu hỏa:
Pbơm 4 = knc4.

�P

bom.i

.n i = 1.(20 + 25) = 45 kW

Tổng hợp kết quả tính tốn ta có bảng sau:

Bảng 1.7 Cơng suất cua bơm
Nhóm
Cấp nước sinh

Pbơmi, kW
66,528

hoạt
18


Ket-noi.com diễn đàn cơng nghệ, giáo dục

Thốt nước
Bể bơi
Cứu hỏa
Tổng

16,32
20
45
147,848

Tổng hợp 4 nhóm này ta sẽ có phụ tải tính tốn của trạm bơm:

Ta có số nhóm máy bơm là n = 4 vậy tra bảng 4.pl có knc = 0,8
Pbơm = knc.

�P

bom.i

= 0,8.147,848 = 118,278 kW

Cơng suất tính tốn của thang máy:
Cơng suất tính tốn của thang máy được xác định theo biểu thức:
n ct

Ptm  k nc.tm �Ptmi
1

Trong đó:
knc.tm- hệ số nhu cầu của thang máy, xác định theo bảng 2.pl;
nct- số lượng thang máy;
Ptmi- 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 
Trong đó:
Pn.tm- cơng suất định mức của động cơ thang máy, kW;
 - hệ số tiếp điện của thang máy (chọn  = 0,6);
Chung cư có 3 thang máy nhỏ và 2 thang máy lớn. Công suất định mức
tương ứng là: 3x7,5 và 2x25.
Ptm1 = Ptm2 = Ptm3 = 7,5. 0,6 = 5,809

Ptm4 = Ptm5 = 25. 0,6 = 19,365
19


Ket-noi.com diễn đàn cơng nghệ, giáo dục

Cơng suất tính tốn của thang máy:
Ptm  = knc.tm.  Ptm.i
Trong đó:
knc.tm: Xác định theo bảng 2.pl (phụ lục): ứng với 5 thang máy; nhà 12 tầng.
knc.tm = 0,65
Ptm  =0,65.(19,365.2+5,809.3) = 36,50kW;
Phụ tải động lực:
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
Pđl = knc.đl(Рtm. + Pvs.kt) =knc.đl.(Ptm  + Pbơm ) =
= 0,9.(36,503 + 118,278) = 139,303 kW;
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
costb 

Pbom .cos  Ptm .cos 118,278.0,8  36,503.0,65

 0,765
Pbom  Ptm
118, 278  36,503

1.3 Phụ tải chiếu sáng
Chiếu sáng trong chung cư bao gồm chiếu sáng trong nhà và chiếu sáng
ngoài trời.

Chiếu sáng trong nhà đã được tính tốn gộp vào phần tính tốn phụ tải sinh
hoạt, đã có nhân với hệ số kcc (lấy bằng 5% tổng cơng suất sinh hoạt).
Chiếu sáng bên ngồi: Theo đề bài thiết kế chiếu sáng ngoài trời với tổng
chiều dài bằng ba lần chiều cao của tịa nhà, suất cơng suất chiếu sáng là pocs2=0,03
kW/m.
Pcs = 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. l  n.H.3  12.3,8.3  136,8 [m]
20


Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục

Công suất cần cho chiếu sáng:
Pcs = 136,8.0,03 = 4,104 kW;

1.4 Tổng hợp phụ tải
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 tốn của tồn điểm chung cư sẽ được xác định theo phương
pháp hệ số nhu cầu.

Ptt.  k nc .Ptt.i
Trong đó:
Knc. Hệ số nhu cầu phụ thuộc vào số nhóm phụ tải (tra bảng 4.pl) rồi nội suy
lagrange ta có knc = 0,85 (ứng với n = 3)
Nhóm

Sinh hoạt
(kW)

Ptt

Động lực
(kW)

77,99

Chiếu sáng
(kW)

139,303

Ptt.  0,85.(77,99  139,303  4,104)  188,187kW
Công suất tồn phần của tịa nhà:
Sch 

Pch
cos , kVA;
�

Trong đó:
Pch-Phụ tải tính tốn của tịa nhà;
cos

� -hệ số cơng suất scủa phụ tải trong tòa nhà;

Với

21

4,104


Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục

cos 

�



Psh .cos sh  Pdl .cos dl  Pcs cos cs
Psh  Pdl  Pcs

Các ký hiệu: sh-sinh hoạt; ct-cầu thang máy; vs- thiết bị vệ sinh kỹ thuật;
Hệ số công suất của phụ tải chung cư được xác định theo bảng 9.pl
+ Hộ gia đình dùng bếp gas hoặc bếp than: cos =0,96
+ Các thiết bị động lực (máy bơm, quạt hút bụi...): cos =0,765
+ Chiếu sáng ngoài trời: cos =1
� cos

�

� Sch 



77,99.0,96  139,303.0,765  4,104 .1
 0,838
77,99  139,303  4,104

Pch
188,187

 224,62
, kVA;
cos
0,838
�

Q  Ptt .tg

�

 188,187.0,651  122,51

kVAr;

Nhận xét:Từ kết quả tính tốn ta thấy cơng suất của phụ tải dộng lực lớn
hơn rất nhiều so với phụ tải chiếu sáng và phụ tải sinh hoạt.Hệ số công suất của
phụ tải động lực nhỏ nhất vì chúng tiêu thụ một lượng công suất phản kháng
lớn.Phụ tải chiếu sáng có cơng suất tiêu thụ rất nhỏ.

22


Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục

2.XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ CUNG CẤP ĐIỆN

Hình 2.1.sơ đồ nguyên lý mạng điện cung cấp cho chung cư 12 tầng

23


Ket-noi.com diễn đàn cơng nghệ, giáo dục

Hình 2.2 Sơ đồ mạng điện tòa nhà 12
1-cáp vào nhà,dự phòng tương hỗ nhau;2-cơ cấu chuyển mạch;3-áptomat tổng;4-đường dây cung cấp điện
cho căn hộ;5-điểm đấu dây của các thiết bị dịch vụ chung;6-đường dây cung cấp cho các thiết bị tự động và chiếu
sáng cầu thang;7-đường dây cung cấp chomạng điên bên ngoài;8-đường dây cung cấp cho mạng điện chiếu sáng ki
thuật tâng hầm và kho;9-đuòng dây cung câpcho các thiết bị động lực,thang máy;10-công tơ điện năng tác dụng;11cung cấp điện cho mạng điện chiếu sáng sự cố;12-tủ phân phối tầng;13-dương trục đứng;14-cầu dao;15-công tơ;16aptốmat mạch điên căn hộ;17-áptomat đường trục đứng;18-đèn hiệu;19-cơ cấu chuyển mạch;20-tụ chống nhiễu;21mạng điện điều khiển ánh sáng cầu thang;22-tế bào quang điện;23-role thời gian;24-bảng điện chiếu sáng

2.1 Chọn vị trí đặt trạm biến áp (TBA)
Đối với các toàn nhà lớn với phụ tải cao, việc đặt máy biến áp ở bên
ngồi đơi khi sẽ gây tốn kém, bởi vậy người ta thường chọn vị trí đặt bên trong,
24


Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục

thường ở tầng một, cách ly với các hộ dân. Trạm biến áp cũng có thể đặt ở tầng
hầm bên trong hoặc bên ngồi 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 thơng
thống và điều kiện làm mát của trạm. Nhìn chung, để chọn vị trí lắp đặt tối ưu cần
phải giải bài tốn 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 cơng trình cơng cộng 20 TCN 175 1990. Trạm phải có tường ngăn cháy cách
li với phịng 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 tồn 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)
Phương án A
A.1 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 tịa 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 tịa nhà có thể có một, hai, ba hoặc
nhiều tủ phân phối.
25