Đồ án tốt nghiệp :THIẾT KẾ ĐIỆN CHO TỔ HỢP THƯƠNG MẠI GOLDEN PALACE

1

Phần 1
THIẾT KẾ ĐIỆN CHO TỔ HỢP THƯƠNG MẠI
GOLDEN PALACE

GVHD : Th.S Phạm Anh Tuân

SVTH : Lê Thu Trang


2

Chương 1
GIỚI THIỆU TỔ HỢP THƯƠNG MẠI GOLDEN PALACE
1.1. Vị trí khu tổ hợp thương mại Golden Palace
Tổ hợp thương mại Golden Palace nằm trên đường Mễ Trì, xã Mễ Trì, huyện Từ
Liêm, Hà Nội.
Sơ đồ khn viên khu tổ hợp thương mại :

Hình 1.1. Sơ đồ khn viên khu tổ hợp
1.2. Quy mô khu tổ hợp thương mại
Tổ hợp thương mại Golden Palace có diện tích 1500m 2 (50mx30m), trong đó tịa nhà
cao tầng có diện tích 1284,23m2 (33,4m x 38,45m), cao 20 tầng, mỗi tầng cao trung bình
3,5m. Khu tổ hợp có 1 tầng hầm rộng 1284,23m 2, được thiết kế làm nơi đậu xe ô tô, xe
máy. Ngồi ra tầng này cịn bố trí máy móc thiết bị kĩ thuật như máy bơm nước, bể chứa,
hệ thống kỹ thuật điện cung cấp điện cho tòa nhà .

GVHD : Th.S Phạm Anh Tuân

SVTH : Lê Thu Trang

3

1'

1

3

2

4

4'

36900
5400
1700

3700

8700

8700

8700

8700

8700

8700

5400
3700

1700

5

3

1

1

3

5

7

9

11

11

13

13

4800

7

3100

3100

4800

9

1700

E'
1700

E'

E

E

6600

6600

6600

6600

- 1.500

D

38100

6300
1
3

17

5

15

7

13

9

2300

- 1.500

21
19

C

- 1.500
38150

- 1.500

1150

C

3400

1150

3400

2300

6300

2900

2850

D

6300
2850

2900

6300

11

B

B

6600

6600

A'

2550

2550

HẦ
M PHÂ
N TỰ HOẠI

4500

HỒNƯỚ

C

HỒNƯỚ
C

KHO

4500

2500

A

PHÒ
NG
KT.ĐIỆ
N

KHO

4500

2500

A

4500

P.MÁ
Y

PHÁ
T ĐIỆ
N

P.MÁ
Y
BIẾ
N THẾ

PHÒ
NG
BẢ
O VỆ

P.MÁ
Y BƠM
VÀKT.NƯỚ
C

6600

6600

- 1.500

A'
5400

5150

5400

3550

8700

8700

3550

8700

5150

5400

8700

5400

36900

1'

1

2

3

4

4'

Hình 1.2. Sơ đồ mặt bằng tầng hầm
Trong tịa nhà có 1 thanh bộ chính, 3 thang máy loại lớn. Trên các tầng dùng làm căn
hộ có các hành lang rộng 2,2m đặt gần cầu thang máy.
Tầng 1, 2, 3 có diện tích mặt bằng 33,4m x 38,45m, là nơi đặt các cửa hàng tự do,
vui chơi, café đồ ăn nhanh và là nơi tạo không gian nghỉ ngơi.
.

GVHD : Th.S Phạm Anh Tuân

SVTH : Lê Thu Trang


4

1

2

3

4

36900

4800

2700

9

7

5

4350

3

4350

4350

4350

4350

5400
4350

1

2700

1

3

5

2700

7

9

SẢ
NH G IẢ
I KHÁ
T

11

2400

8700

2400

2400

2700

8700

4800

8700

11

13

13

15

15

2400

5400

E

E

6600

6600

6600

6600

HÀ
NH LANG

+1.500

D

D

3

25

17

2800

3500

11

19

HÀ
N H LANG

+1.500

9

21

15

38150

7

23

13

HÀ
NH LANG
2800

31850

3500

+1.500

C

5

24

+1.500

6300

2250

1
26

C

6300

2250

6300

4050

P.Q UẢ
N LY Ù
C HUNG C Ư

6300

4050

P.Q UẢ
N LY Ù
C Ử
A HÀ
NG

+1.500

B

B
2600
6600
4000

4000

6600

2600

C Ử
A HÀ
NG TỰC HỌN

A

A
2550

2550

TIỀ
N SẢ
NH

7550

5000

5000

7550

HÀ
NH LANG

Hình 1.3. Sơ đồ mặt bằng tầng 1, 2, 3
Từ tầng 4 lên tầng 20 là các căn hộ nhà ở. Mỗi tầng có 8 căn hộ gồm:
- 4 căn hộ loại A có diện tích 113,1m2.
- 4 căn hộ loại B có diện tích 57,4m2.
Tồn bộ tịa nhà có 136 căn hộ.

GVHD : Th.S Phạm Anh Tuân

SVTH : Lê Thu Trang


5

1

2

3

4

2700
8700

4350

4350

3400

1500
5300

CĂ
N HỘLOẠI A

150

1500

8700
3400

150

CĂ
N HỘLOẠI A

150

8700

5300

1500

1500
150

E

E

PHÒ
NG KHÁ
CH

PHÒ
NG KHÁ
CH

TIỀ
N PHÒ
NG

TIỀ
N PHÒ
NG

6600

PHÒ

NG NG Ủ

PHÒ
NG NGỦ

PHÒ
NG NG Ủ

3300

3300

BẾ
P

6600

PHÒ
NG NG Ủ

3300

3300

BẾ
P

260

D

2600

D
HÀ
NH LANG

BẾ
P

21

1

19

3

17

5

15

7

13

9

PHÒ

NG NG Ủ
25800

25800

3700

BẾ
P

HÀ
NH LANG

PHÒ
NG NGỦ

3700

3700

PHÒ
NG KHÁ
CH

BẾ
P
PHÒ
NG NG Ủ

C

6300

CĂ
N HỘLOẠI B

PHÒ
NG KHÁ
CH

C

PHÒ
NG NGỦ
3700

6300

CĂ
N HỘLOẠI B

BẾ
P

6300
6000

6300

11

PHÒ
NG KHÁ
CH

PHÒ
NG KHÁ
CH

CĂ
N HỘLOẠI B

CĂ
N HỘLOẠI B

2600

2600

HÀ
NH LANG

PHÒ
NG KHÁ
CH

PHÒ
NG KHÁ
CH

6600

BẾ
P

CĂ
N HỘLOẠI A

CĂ
N HỘLOẠI A
350

5200

1500

PHÒ
NG NG Ủ

3300

BẾ
P

3500

4350

8700

4350

3500

8700

5200

150

3300
350

1500

A

TIỀ
N PHÒ
NG
PHÒ
NG NGỦ

7200
6600

PHÒ
NG NG Ủ

TIỀ

N PHÒ
NG

1500

PHÒ
NG NG Ủ

3300

B
3300

B

A

150

8700

1500

26100

1

2

3

4

Hình 1.4. Sơ đồ khu căn hộ từ tầng 4 lên tầng 20
Khu trung tâm thương mại sử dụng các thiết bị dịch vụ và vệ sinh kỹ thuật như
thang máy, thang cuốn, máy bơm nước, bơm thoát, bơm cứu hỏa…
1.3. Lưới điện quanh khu tổ hợp thương mại
Toàn bộ hệ thống điện của khu tổ hợp thương mại được lấy điện từ trạm 110/22 kV
Thanh Xuân qua hai máy biến áp để cấp điện cho các phụ tải trong trung tâm thương mại.
Xung quanh tịa nhà có bốn xuất tuyến từ trạm 22kV này.

GVHD : Th.S Phạm Anh Tuân

SVTH : Lê Thu Trang


6

Sơ đồ bốn xuất tuyến đó như sau:

Hình 1.5. Sơ đồ các xuất tuyến xung quanh khu tổ hợp thương mại
Với : + Xuất tuyến 471 cách tường tòa nhà 6m.
+ Xuất tuyến 471 cột số 7 cách tường tòa nhà 9m.
+ Xuất tuyến 471 cột số 9 cách tường tòa nhà 5m.
+ Xuất tuyến 476 cách tường tòa nhà 200m.
Trong đó, xuất tuyến 471 và 471 cột số 9 nhánh cột số 3 đã đầy tải. Xuất tuyến 471
cột 7 và 476 vẫn non tải. Do vậy, khu tổ hợp thương mại sẽ lấy điện từ xuất tuyến 471 cột
7 và xuất tuyến 476.

GVHD : Th.S Phạm Anh Tuân

SVTH : Lê Thu Trang


7

Chương 2
TÍNH TỐN PHỤ TẢI

2.1. Phụ tải sinh hoạt
Trong tổ hợp thương mại, từ tầng 4 đến tầng 20 được sử dụng để làm căn hộ cho
thuê, tổng số có 136 căn hộ được chia làm 2 loại có diện tích khác nhau. Trong đó căn hộ
loại lớn gồm các căn hộ có diện tích 113,1m 2, căn hộ loại vừa gồm các căn hộ có diện tích
57,4m2.
Số lượng thiết bị trung bình của căn hộ loại lớn:
Bảng 2.1. Bảng liệt kê số lượng thiết bị của căn hộ loại lớn
STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

Tên thiết bị
Số lượng
Đèn Compact
3
Đèn huỳnh quang
5
Đèn học
2
Đèn chùm
1
Tivi
3
Điều hòa
3
Quạt
4
Máy giặt
1
Nồi cơm điện
1
Ấm điện
1
Bình nóng lạnh
2
Tủ lạnh
1
Bàn là
1
Tổng cơng suất đặt P1

Công suất (W)
40
40
40
300
140
3500
60
4000
900
1500
1500
105
1800

Công suất tổng (W)
120
200
80
300
420
10500
240
4000
900
1500
3000
105
1800

23165

Số lượng thiết bị trung bình của căn hộ loại vừa:
Bảng 2.2. Bảng liệt kê số lượng thiết bị của căn hộ loại vừa
STT
1
2
3
4
5

Tên thiết bị
Đèn Compact
Đèn huỳnh quang
Đèn học
Đèn chùm
Tivi

GVHD : Th.S Phạm Anh Tuân

Số lượng
4
4
1
1
2

Công suất (W)
40
40

25
300
140

Công suất tổng (W)
160
160
25
300
280
SVTH : Lê Thu Trang


8

STT
6
7
8
9
10
11
12
13

Tên thiết bị
Số lượng
2
Điều hịa
3

Quạt
1
Máy giặt
1
Nồi cơm điện
1
Ấm điện
2
Bình nóng lạnh
1
Tủ lạnh
1
Bàn là
Tổng công suất đặt P2

Công suất (W)
3500
60
4000
900
1500
1500
105
1800

Công suất tổng (W)
7000
180
4000
900

1500
3000
105
1800
19410

Dựa vào 2 bảng trên, ta có cơng suất định mức của căn hộ loại lớn là
P1 = 23,165(kW) và của căn hộ loại vừa là P2= 19,41 (kW).
Trong thời gian hiện tại, theo khảo sát thì những căn hộ có kích thước như các căn
hộ loại lớn và vừa của khu tổ hợp thương mại có hệ số đồng thời trong khoảng từ 0,3 đến
0,5.
Vậy cơng suất tính toán của hai loại căn hộ này là:
+ Căn hộ loại lớn: Ptt1 = kđt1*P1 = 0,42*23,165 = 9,72(kW)
+ Căn hộ loại vừa: Ptt2 = kdt2*P2 = 0,36*19,41 = 6,98 (kW)
Cơng suất tính tốn của một tầng:
P1tầng = kđt*ΣPtti*ni = 0,9*(9,72*4 + 6,98*4) = 60,12 (kW)
Trong đó: + ni là số căn hộ của từng loại.
+ Ptti là công suất tính tốn của căn hộ.
+ kdt= 0,9 tra trong mục I.2.49[2]
Vậy phụ tải sinh hoạt của khu tổ hợp:
Psh = P1tầng *17 = 60,12*17 = 1022,04 (kW)
Hệ số công suất của phụ tải sinh hoạt: cosφsh = 0,85 => tgφsh = 0,619
Công suất phản kháng của một tầng :
Q1tầng = P1tầng* tgφsh = 60,12*0,619 = 37,27 (kVAr)
Công suất phản kháng của phụ tải sinh hoạt là:
Qsh = Q1tầng* tgφsh = 1022,04*0,619 = 632,907 (kVAr)
GVHD : Th.S Phạm Anh Tuân

SVTH : Lê Thu Trang

9

2.2. Phụ tải động lực
Phụ tải động lực trong khu tổ hợp bao gồm phụ tải của các thiết bị dịch vụ và vệ
sinh kỹ thuật như thang máy, máy bơm nước…Trong đó các phụ tải được tính riêng như
sau:
2.2.1. Thang máy
Đối với tòa nhà 20 tầng để thuận tiện cho việc đi lại và vận chuyển ta bố trí các loại
thang máy sau:
+ 3 thang máy Sanyo có cơng suất Ptm= 19(kW), vận tốc lên xuống 1 (m/s), khả năng
tải 1250 (kg), gia tốc 0,01667 (m/s2).
Do thang máy và thang cuốn làm việc theo chế độ ngắn hạn lặp lại, nên công suất
của chúng cần phải quy đổi 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).
+
-

ε

- hệ số tiếp điện của thang máy (chọn

ε

= 0,6).

Công suất của 1 thang máy làm việc ở chế độ dài hạn:
Ptm = 19* = 14,97 (kW)
-Công suất tính tốn của thang máy được xác định theo biểu thức:

Ptm∑ = knc.tm*∑Ptmi
Trong đó: - knc.tm : hệ số nhu cầu của thang máy, xác định theo bảng 2.pl[1]: ứng với
7 thang máy, nhà 20 tầng thì knc.tm = 0,8
- Ptmi : công suất của thang máy thứ i, (kW).
Vậy cơng suất tính tốn của thang máy:
Ptm∑ = 0,8*(14,97*3) = 35,942 (kW)
Với hệ số cosφtm là:

GVHD : Th.S Phạm Anh Tuân

SVTH : Lê Thu Trang


10

cosϕ tm =

PtmΣ *cosϕ tm 35,942*0, 64
=
= 0, 686
PtmΣ
35,942

=> tgφtm = 1,06
Công suất phản kháng của thang máy:
Qtm∑ = Ptm∑* tgφtm = 35,942*1,06 = 38,1(kVAr)
2.2.2. Trạm bơm
Bảng số liệu kỹ thuật máy bơm:
Bảng 2.3. Số liệu kỹ thuật máy bơm

STT

Chức năng

1

Bơm cấp nước sinh
hoạt

2

Bơm thốt
Bơm cứu hỏa

3

Số lượng
(cái)
2
4
4
2
1
1

knc

0,7
0,8
1

Cơng suất
(kW)
16
5,6
1,2
6,3
20
16

Tổng cơng suất
(kW)
59,2
12,6
36

Trong thiết kế thì tổng số thiết bị vệ sinh-kỹ thuật là 14, ứng với 3 nhóm có chức
năng như trong bảng trên. Ta tính tốn cho từng nhóm.
Nhóm bơm cấp nước sinh hoạt:

-

Ta có n1=10 nên hệ số nhu cầu knc1=0,7
Khi đó:
-

P1= 0,7*59,2 = 41,44 (kW)

Nhóm bơm thốt nước:
Ta có n2=2 nên hệ số nhu cầu knc2=1

Khi đó:

-

P2= 1*12,6 = 12,6 (kW)

Nhóm bơm cứu hỏa:
Ta có: n3=1 nên hệ số nhu cầu knc3 =1
Khi đó:

P4 = 1.36 = 36 (kW)

GVHD : Th.S Phạm Anh Tuân

SVTH : Lê Thu Trang


11

-

Cơng suất tính tốn của trạm bơm:
Ptb = knc.tb*∑Ptbi
Trong đó: + knc.tb : Hệ số nhu cầu của các bơm.

Vậy tổng hợp 3 nhóm này ta sẽ có cơng suất tính tốn của trạm bơm: Ta có số nhóm
máy bơm là n = 3 vậy tra bảng 4.pl[1], ta sẽ được knc.tb= 0,85
Ptb = knc.tb*∑Ptbi = 0,85*(41,44 + 12,6 + 36) = 76,534 (kW)
Với hệ số cosφtb = 0,8 => tg φtb = 0,75
Công suất phản kháng của trạm bơm:

Qtb = Ptb* tgφtb = 76,534*0,75 = 57,401(kVAr)
2.2.3. Tổng hợp phụ tải động lực
Phụ tải động lực của khu tổ hợp thương mại là:
Pđl = kđt.đl*(Ptm∑ + Pvskt ) = 0,85*(35,942 + 76,534)
Pđl = 95,605 (kW)
Hệ số công suất của phụ tải động lực:
cosϕdl =

PtmΣ *cosϕ tm + Pvskt *cosϕvskt
PtmΣ + Pvskt

cosϕdl =

35,942*0, 65 + +76,534*0,8
= 0, 758
35,942 + 76,534

2.3. Phụ tải chiếu sáng
2.3.1. Chiếu sáng trong nhà
- Chiếu sáng trong các căn hộ đã được tính cùng với hộ tiêu thụ điện.
- Chiếu sáng công cộng trong khu trung tâm thương mại gồm:
+ Tầng hầm sử dụng 20 bóng huỳnh quang công suất 36 (W) .
 Pth = 20*36 = 720(W) = 0,72 (kW)

GVHD : Th.S Phạm Anh Tuân

SVTH : Lê Thu Trang


12

+ Tầng 1 sử dụng 24 bóng đèn huỳnh quang công suất 36 (W).
 Pt1 = 24*36 = 864 (W) = 0,864 (kW)

+ Tầng 2 và tầng 3: mỗi tầng sử dụng 20 bóng đèn huỳnh quang cơng suất 36 (W).
 Pt2 = Pt3 = 20*36 = 720 (W) = 0,72 (kW)

+ 2 cầu thang bộ: 1 cầu thang bộ ở mỗi tầng sử dụng 2 đèn Compact 14 (W).
 Ptb = 2*21*14 = 588 (W) = 0,588 (kW)

+ Hành lang công cộng ở mỗi tầng (tầng 4 lên tầng 20): mỗi hành lang sử dụng 8
bóng huỳnh quang cơng suất 36 (W).
 Phl = 17*8*36 = 4896 (W) = 4,896 (kW)

Tổng công suất chiếu sáng trong nhà:
Pcs.tr = Pth+ Pt1 + Pt2 + Pt3 + Ptb + Phl
Pcs.tr = 0,72 + 0,864 + 0,72*2 + 0,588 + 4,896 = 8,508(kW)
2.3.2. Chiếu sáng ngoài trời
- Chiếu sáng ngoài trời: P0cs.N là suất phụ tải chiếu sáng ngoài trời (kW/m) (đã cho bằng
0,03 kW/m), L là tổng chiều dài chiếu sáng ngoài trời: L = 2*(50 + 30) = 160 (m).
- Cơng suất chiếu sáng ngồi trời:
Pcs.N = 0,03*160= 4,8 (kW)
2.3.3. Tổng hợp phụ tải chiếu sáng
Phụ tải chiếu sáng của khu trung tâm thương mại là:
Pcs= kđt*( Pcs.tr + Pcs.N) = 1*(8,508+ 4,8) = 13,308 (kW)
Trong đó: kđt =1.
Hệ số công suất của phụ tải chiếu sáng là: cosφcs = 0,85
2.4. Phụ tải thơng thống làm mát
2.4.1. Phụ tải thơng thống
Để tạo ra khơng khí thơng thống ta cần phải có một hệ thống thơng gió cho tồn

chung cư, với tổng thể thích của tồn chung cư là:

GVHD : Th.S Phạm Anh Tuân

SVTH : Lê Thu Trang


13

Vcc = 1250*3,5*21 = 91875 (m3)
Chung cư có 20 tầng nhưng phải tính thêm thơng thống cho cả phần tầng hầm lên
ta có cơng thức trên tổng số tầng là 21. Đối với chung cư ta sẽ có lưu lượng gió tuần hồn
là k = 3. Tổng lưu lượng khí cần thơng gió trong một giờ là:
VΣ = Vcc*k = 91875*3 = 275625 (m3/h)
Với k: lưu lượng gió tuần hồn.
Từ đó ta sẽ chọn loại quạt gió của TOMECO, chọn 2 quạt mã hiệu model 140-10, 2
quạt model 130-10 có các thông số như sau.
Bảng 2.4. Thông số của quạt thơng gió
Loại quạt

Model 140-10

Model 130-10

Điện áp (V)

380

380

Cơng suất (kW)

11

5,5

Lưu lượng gió (m3/h)

89000

51000

Cơng suất cho thơng thống là :
P tt = 2*11 + 2*5,5 = 33 (kW)
2.4.2. Phụ tải làm mát
Ta lắp đặt cho tầng 1 7 điều hòa, tầng 2 và tầng 3 mỗi tầng 6 điều. Trong đó cơng
suất mỗi điều hịa là 3500 (W).
Cơng suất cho làm mát là :
Plm = 7*3500 + 2*6*3500 = 66500 (W) = 66,5 (kW)
2.4.3. Tổng hợp phụ tải thơng thống làm mát
Phụ tải thơng thống và làm mát của khu tổ hợp thương mại là :
Ptt-lm = kđt*(Ptt + Plm) = 0,85*(33 + 66,5) = 84,575 (kW)
Hệ số công suất của phụ tải thơng thống làm mát là: cosφtt-lm = 0,8
2.5. Tổng hợp phụ tải

GVHD : Th.S Phạm Anh Tuân

SVTH : Lê Thu Trang

14

2.5.1. Tổng hợp các phụ tải
Ta có bảng tổng hợp phụ tải như sau:

Bảng 2.5. Tổng hợp nhu cầu phụ tải của khu tổ hợp thương mại
STT
1
2
3
4

Loại phụ tải
Phụ tải sinh hoạt
Phụ tải động lực
Phụ tải chiếu sáng
Phụ tải thông thống làm mát

Cơng suất P (kW)
1.022,04
95,605
13,308
84,575

Cosφ
0,850
0,758
0,850
0,800

Cơng suất tính tốn của tổ hợp thương mại là:
PttΣ = kđt*ΣPi = 0,9*(1022,043 + 95,605 + 13,308 + 84,575)
PttΣ = 1094,360(kW)
Hệ số công suất trung bình là:
cosϕ tb =

Psh * cosϕsh + Pdl *cosϕdl + Pcs *cosϕcs + Ptt −lm *cosϕtt −lm
Psh + Pdl + Pcs + Ptt −lm

cosϕ tb =

1022, 468*0,85 + 95, 605*0, 758 + 13,308*0,85 + 84,575*0,8
1022, 468 + 95, 605 + 13,308 + 84,575

cosφtb = 0,841

→ tgϕtb = 0, 643

Công suất biểu kiến là:
Stt =

Ptt
1094,360
=
= 1301, 260(kVA)
cosϕ tb
0,841

Q tt = Ptt * tgϕ tb = 1094,360*0, 643 = 703, 673(kVAr)

2.5.2. Phân loại phụ tải
Trong khu thương mại, phụ tải loại 1 gồm phịng điều hành có cơng suất 8 (kW), với
hệ số cosφ = 0,85 => Spt1 = Ppt1/cosφ = 8/0,85 = 9,412 (kVA).
GVHD : Th.S Phạm Anh Tuân

SVTH : Lê Thu Trang


15

Phụ tải loại 2 gồm thang máy, thang cuốn, chiếu sáng cơng cộng. Tổng cơng suất
tính tốn của phụ tải loại 2:
Ppt2 = PtmΣ + Pcs = 35,942 + 13,308 = 49,25 (kW)
Hệ số cosφ của phụ tải loại 2:
cosϕpt 2 =

Ptm *cosϕ tm + Ptc *cosϕ tc + Pcs *cosϕcs
Ptm + Ptc + Pcs

cosϕpt 2 =

8,521* 4 *0, 65 + 5, 422* 2*0,8 + 13,308*0,85
= 0, 724
8,521* 4 + 5, 422* 2 + 13,308

Vậy công suất của phụ tải loại 2 là:

Spt 2 =

Ppt 2

cosϕpt 2

=

49, 25
= 68, 025(kVA)
0, 724

Phụ tải loại 3 là các phụ tải còn lại.

Ppt3 = PttΣ − (Ppt1 + Ppt 2 ) = 1094,36 − (8 + 49, 25) = 1037,11(kW)

2.6. Bù công suất phản kháng
Thơng thường những phụ tải có hệ số cosφ < 0,85 thì việc bù cơng suất phản kháng
sẽ mang lại hiệu quả về kinh tế:
+ Không phải trả tiền mua công suất phản kháng (theo biểu giá của TT7BCT).
+ Giảm tổn thất.
+ Nâng cao chất lượng điện năng.
+ Thiết bị làm việc ổn định hơn …
Thông thường khi lắp bù ta sẽ tính tốn bù lên 0,9.
Dung lượng bù được xác định theo công thức:

GVHD : Th.S Phạm Anh Tuân

SVTH : Lê Thu Trang


16

Q b.tt = Ptt *(t gϕtb − t gϕ )

Trong đó: + Ptt : Cơng suất tính tốn.
+ cosφtb = 0,841 => tgφtb = 0,643
+ cosφ = 0,9 => tgφ = 0,484
Dung lượng cần bù là:
Q b.tt = 1094,36*(0, 643 − 0, 484) = 174, 003(kVAr)

Vậy ta chọn 4 tụ bù DLE – 4J50K5S do hãng DAE YEONG sản xuất. Thông số tụ
tra trong bảng 6.9[2] sau:

Bảng 2.6. Thông số tụ bù DLE – 4J50K5S
Loại tụ

Qb (kVAr)

Uđm (kV)

Iđm (A)

Số pha

DLE-4J50K5S

50

0,4

72,7

3

Công suất phản kháng sau bù:
Qsbtt = Q ttΣ − Q b = 703, 673 − 4*50 = 503, 673(kVAr)

Công suất biểu kiến sau khi bù:
Ssbtt = Ptt2Σ + (Qsbtt )2 = 1094,362 + 503, 6732 = 1204, 703(kVA)

GVHD : Th.S Phạm Anh Tuân

SVTH : Lê Thu Trang


17

Chương 3
XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ CUNG CẤP ĐIỆN

3.1. Chọn vị trí đặt trạm biến áp
Khu tổ hợp thương mại sẽ được cấp điện từ trạm 22 kV Thanh Xuân qua các máy
biến áp. Đối với các khu tổ hợp thương mại có phụ tải lớn, việc đặt máy biến áp ở bên
ngồi đơi khi sẽ gây tốn kém bởi vậy người ta thường chọn đặt máy biến áp ở bên trong
tịa nhà. Ta có thể đặt máy biến áp ở tầng hầm hoặc tầng 10 hoặc tầng 20.
Nhận thấy rằng khi máy biến áp hoạt động sẽ phát ra các tiếng ồn và phát nóng. Do
vậy nếu đặt máy biến áp ở tầng 10 và tầng 20 vừa gây ảnh hưởng tới các hộ dân trong các
căn hộ, lại không đảm bảo mỹ quan, và do máy biến áp không đặt gần nguồn tới cho nên
không thuận tiện cho việc đi dây. Nếu đặt máy biến áp ở tầng hầm sẽ hạn chế được tiếng
ồn, đảm bảo mỹ quan, gần nguồn tới cho nên việc đi dây cũng thuận tiện hơn. Đặt máy
biến áp ở tầng hầm cũng có thuận lợi là khi vận hành hoặc khi máy biến áp có sự cố thì có
thể dễ dàng vận hành, sửa chữa mà không gây ảnh hưởng tới các hộ dân trong khu thương
mại.

Vậy ta đặt trạm biến áp ở tầng hầm và đặt ở góc tường của tịa nhà.
3.2. Các phương án chọn máy biến áp
Ta chọn máy biến áp theo các điều kiện sau:
- Điều kiện bình thường: Tổng công suất của các máy biến áp phải lớn hơn hoặc bằng
cơng suất tính tốn tổng.
ΣSđmB ≥ SttΣ
- Điều kiện sự cố: Khi xảy ra sự cố ở 1 máy biến áp cơng suất lớn nhất thì hiệu của tổng
cơng suất các máy biến áp trừ đi công suất mấy biến áp lớn nhất nhân với 1,4 phải lớn
hơn hoặc bằng tổng công suất của phụ tải loại 1 và loại 2.
(ΣSđmB – SMBAmax)*1,4 ≥ (Spt1 +Spt2)
Trong đó: + ΣSđmB : Tổng công suất các máy biến áp.
+ SMBAmax : Công suất lớn nhất của máy biến áp.
+ Spt1 : Công suất phụ tải loại 1.

GVHD : Th.S Phạm Anh Tuân

SVTH : Lê Thu Trang


18

+ Spt2 : Cơng suất phụ tải loại 2.
Ta có các phương án chọn máy biến áp như sau:
- Phương án 1: Sử dụng 1 máy biến áp.
- Phương án 2: Sử dụng 2 máy biến áp.
- Phương án 3: Sử dụng 1 máy biến áp và 1 máy phát dự phòng.
a. Phương án 1: Sử dụng 1 máy biến áp.

Hình 3.1. Sơ đồ 1 máy biến áp
Đối với trường hợp chọn 1 máy biến áp thì ta chọn máy biến áp theo điều khiện bình

thường. Cơng suất của máy biến áp chọn theo công thức sau:
SdmB ≥ SttΣ

⇒ SdmB ≥ 1204,703(kVA)

Vậy ta chọn máy biến áp hiệu 4GB-6164-3HA loại GEAFOL công suất 1250 (kVA)
do Siemens chế tạo. Thông số máy biến áp tra bảng 1.9[2].
Bảng 3.1. Thông số máy biến áp 4GB-6164-3HA công suất 1250 (kVA)
SB
(kVA)

Uđm
(kV)

∆P0
(kW)

∆PN
(kW)

UN%

I0 %

V
(10 VND)

1250

24/0,4

3

14,9

6

1,0

750

6

b. Phương án 2: Sử dụng 2 máy biến áp.

GVHD : Th.S Phạm Anh Tuân

SVTH : Lê Thu Trang


19

Hình 3.2. Sơ đồ 2 máy biến áp
Với phương án 2 máy biến áp ta chọn máy biến áp theo 2 điều kiện là điều kiện bình
thường và điều kiện sự cố. Vậy máy biến áp được chọn phải thỏa mãn 2 điều kiện:

Σ
 SdmB ≥ SttΣ ( 1)

(ΣSdmB − SMBAmax ) *1, 4 ≥ (Spt1 + Spt 2 ) ( 2 )

* Chọn theo điều kiện (1):
⇒ SdmB ≥

2*SđmB ≥ 1204,703

1204,703
= 602,351(kVA)
2

Ta chọn máy biến áp 4GB-5864-3HA loại GEAFOL công suất 630 (kVA) do
Siemens chế tạo. Thông số của máy biến áp tra bảng 1.9[2].
Bảng 3.2. Thông số máy biến áp 4GB-5864-3HA công suất 630 (kVA)
SB

Điện áp

∆P0

∆PN

(kVA)

(kV)

(kW)

(kW)

630

24/0,4

1,45

7,9

UN%

I0 %

6

1,5

V
6

(10 VND)
378

* Chọn theo điều kiện (2): Giả sử 1 máy biến áp bị sự cố thì máy biến áp 630 (kVA) phải
thỏa mãn điều kiện (2):
(630*2 - 630)*1,4 ≥ 9,412 + 68,025  882 (kVA) > 77,437 (kVA)
Vậy máy biến áp công suất 630 (kVA) thỏa mãn điều kiện (2).
c. Phương án 3: Sử dụng 1 máy biến áp và 1 máy phát dự phịng.

Hình 3.3. Sơ đồ 1 máy biến áp, 1 máy phát

GVHD : Th.S Phạm Anh Tuân

SVTH : Lê Thu Trang


20

Do chỉ chọn 1 máy biến áp nên ta chỉ chọn theo điều kiện bình thường. Vậy nên
tương tự phương án 1, ta cũng chọn máy biến áp hiệu 4GB-6164-3HA loại GEAFOL
công suất 1250 (kVA) do Siemens chế tạo.
Máy phát chỉ sử dụng để cấp điện cho phụ tải loại 1 và phụ tải loại 2 khi máy biến
áp xảy ra sự cố. Nên máy phát được chọn theo công thức sau:
SMF ≥ Spt1+Spt2  SMF ≥ 77,437 (kVA)
Ta chọn máy phát điện công suất 80(kVA) với giá máy phát là 400*106 (VND).
3.3. Lựa chọn phương án tối ưu
Để lựa chọn phương án tối ưu, ta dựa vào 2 tiêu chuẩn là tiêu chuẩn kỹ thuật và tiêu
chuẩn kinh tế để đánh giá và lựa chọn.
3.3.1. Đánh giá theo chỉ tiêu kỹ thuật
Phương án 1 chỉ sử dụng 1 máy biến áp duy nhất, vậy nên khi mất điện thì toàn bộ
khu trung tâm thương mại sẽ mất điện.
Phương án 2 sử dụng 2 máy biến áp, khi sự cố xảy ra ở 1 trong 2 máy biến áp thì
máy biến áp cịn lại vẫn có điện. Phụ tải loại 1 và phụ tải loại 2 của khu thương mại vẫn
có điện.
Phương án 3 sử dụng 1 máy biến áp và 1 máy phát, trong đó máy phát cung cấp điện
cho phụ tải loại 1 và loại 2 khi xảy ra sự cố, nên khi máy biến áp xảy ra sự cố thì các phụ
tải loại 1 và loại 2 vẫn được cung cấp điện.
Dựa vào các đánh giá ở trên, ta thấy phương án 1 không tối ưu về chỉ tiêu kỹ thuật,
phương án 2 và phương án 3 tối ưu hơn.
3.3.2. Đánh giá theo chỉ tiêu kinh tế
Xét hàm chi phí quy dẫn của máy biến áp:
ZB = (a tc + a om )* VB + c ∆ * ∆A + Yth

Trong đó: + atc : Hệ số tiêu chuẩn sử dụng vốn đầu tư.
+ aom : Hệ số vận hành và bảo dưỡng.
+ VB: Vốn đầu tư của máy biến áp.
+ c∆: Giá thành tổn thất điện năng c∆ = 1.369 (đ/kWh).
+ ∆A : Tổn thất điện năng trong 1 năm.
+ Yth : Chi phí tổn thất khi mất điện trong 1 năm.
GVHD : Th.S Phạm Anh Tuân

SVTH : Lê Thu Trang


21

Hệ số tiêu chuẩn sử dụng vốn đầu tư là:
a tc =

i *(1 + i)Th 0,12*(1 + 0,12) 25
=
= 0,127
(1 + i)Th − 1
(1 + 0,12) 25 − 1

Với: + i là hệ số chiết khấu xác định phụ thuộc vào lãi suất sản xuất, tỷ lệ
lạm phát và lãi suất ngân hàng với ngành điện thường lấy i = 0,1 ÷ 0,2 .
+ Th là tuổi thọ của trạm biến áp lấy bằng 25 năm.
Hệ số vận hành và bảo dưỡng aom = 0,064 (tra bảng 3.1 [1]).
Chi phí tổn thất do mất điện trong 1 năm là:
Yth = Ath*gth
Trong đó: + gth : Suất thiệt hại do mất điện.
+ Ath : Tổn thất điện năng thiếu hụt do mất điện.

Ath = Pth*Tf
+ Tf : Thời gian mất điện, đối với máy biến áp ta chọn: Tf = 24 (h)
+Pth: Công suất thiếu hụt do mất điện.
Ta giả thiết rằng :
+ Phụ tải loại 1 là phụ tải quan trọng không được phép mất điện nên phụ tải
loại 1 có suất thiệt hại do mất điện đắt nhất:
gth1 = 25.000 (đ/kWh)
+ Phụ tải loại 2 cũng là phụ tải quan trọng được phép mất điện trong tíc tắc
nên:
gth2 =15.000(đ/kWh)
+ Phụ tải loại 3 được phép mất điện nên có suất thiệt hại rẻ nhất:
gth3 = 500 (đ/kWh)
+ Khi máy biến áp xảy ra sự cố thì phải phát máy phát để cung cấp điện cho
phụ tải loại 1 và loại 2 nên máy phát có suất thiệt hại đắt:
gthMF = 20.000 (đ/kWh)
Tổn thất điện năng trong 1 năm:


S2
∆A =  ∆P0 *8760 + ∆PN * 2ttΣ *τ ÷
SdmB 


Trong đó τ là thời gian tổn thất cơng suất cực đại, với T M = 4680(h) ta tính được τ
như sau:
GVHD : Th.S Phạm Anh Tuân

SVTH : Lê Thu Trang

22

τ = (0,124 + 4680*10-4)2 *8760 = 3070(h)

a. Phương án 1: Sử dụng 1 máy biến áp 1250 (kVA).
Tổn thất trong máy biến áp của phương án 1 là:

 

S2
1204, 7032
∆A1 =  ∆P0 *8760 + ∆PN * 2ttΣ *τ ÷ =  3*8760 + 14,9 *
*3070 ÷
2
SdmB  
1250


ΔA1 = 68.767,835(kWh)
Do sử dụng 1 máy biến áp nên khi xảy ra sự cố mất điện hệ thống sẽ ngừng cung cấp

điện, lượng công suất thiếu hụt do mất điện bằng cơng suất tính tốn của tồn bộ khu tổ
hợp thương mại.
Lượng công suất thiếu hụt do mất điện của phương án 1 là:
Pth∑ = PttΣ = 1094,360 (kW)
Chi phí tổn thất do mất điện của phương án 1 là:
Yth1 = ∑Ai*gi
Yth1 = Pth1*Tf*gth1+Pth2*Tf*gth2+Pth3*Tf*gth3
Trong đó: + Pth1 là cơng suất thiếu hụt do mất điện của phụ tải loại 1.
Pth1 = Ploại1 = 8 (kW)

+ Pth2 là công suất thiếu hụt do mất điện của phụ tải loại 2.
Pth2 = Ploại 2 = 49,25 (kW)
+ Pth3 là công suất thiếu hụt do mất điện của phụ tải loại 3.
Pth3 = Pth∑ – (Pth1 +Pth2)
Pth3 = 1094,360 – (8 +49,25) = 1037,110 (kW)
Yth1 = 8*24*25000+49,25*24*15000 + 1037,11*24*500
Yth1= 34,975*106 (VND)
Chi phí quy dẫn của phương án 1 là:
Z1 = 750*106*(0,127+0,064) + 1369*68767,835+ 34,975*106
Z1 = 273,368*106(VND)
b. Phương án 2: Sử dụng 2 máy biến áp 630 (kVA).
GVHD : Th.S Phạm Anh Tuân

SVTH : Lê Thu Trang


23

Tổn thất trong máy biến áp:

 

∆P
S2
7, 9 1204, 7032
∆A 2 =  2* ∆P0 *8760 + N * 2ttΣ *τ ÷ =  2*1, 45*8760 +
*
*3070 ÷
2
2 SdmB  

2
630



ΔA2 = 73.805,724 (kWh)
Khi sự cố mất một máy thì ta sẽ cắt điện phụ tải loại 3 và ưu tiên cung cấp điện cho
phụ tải loại 1, phụ tải loại 2. Vậy lúc đó máy biến áp cịn lại sẽ phải hoạt động quá tải mới
đủ công suất cung cấp cho tồn bộ khu tổ hợp. Khi đó cơng suất thiếu hụt do mất điện
bằng công suất của phụ tải loại 3.
Công suất thiếu hụt đi do mất điện của phương án 2 là:
Pth∑ = Pth3 = 1037,110 (kW)
Chi phí tổn thất do mất điện của phương án 2 là:
Yth2 = ∑Ai*gi
Yth2 = Pth3*Tf*gth3=1037,11*24*500
Yth2 = 12,445*106 (VND)
Vậy chi phí quy dẫn của phương án 2 là:
Z2 = 2*378*106*(0,127+0,064) + 1369*73805,734+ 12,445*106
Z2 = 257,881*106 (VND)
c. Phương án 3: Sử dụng 1 máy biến áp 1250 (kVA) và 1 máy phát 80 (kVA).
Tổn thất trong máy biến áp của phương án 3 là:

 

S2
1204, 7032
∆A3 =  ∆P0 *8760 + ∆PN * 2ttΣ *τ ÷ =  3*8760 + 14, 9*
*3070 ÷
2
SdmB  

1250


ΔA3 = 68.767,835 (kWh)
Do sử dụng 1 máy biến áp và 1 máy phát nên khi máy biến áp xảy ra sự cố thì máy phát

sẽ cung cấp điện cho phụ tải loại 1 và loại 2. Các phụ tải loại 3 sẽ bị mất điện. Nên công
suất thiếu hụt của phương án này sẽ bằng công suất các phụ tải loại 3.
Công suất thiếu hụt do mất điện của phương án 3 là:
Pth∑ = Pth3 = 1037,110 (kW)
Máy phát cung cấp điện cho phụ tải loại 1 và loại 2 khi máy biến áp xảy ra sự cố,
nên khi tính chi phí tổn thất do mất điện ta phải tính cả chi phí phát điện của máy phát.
Vậy chi phí tổn thất do mất điện của phương án 3 là:
GVHD : Th.S Phạm Anh Tuân

SVTH : Lê Thu Trang


24

Yth3 = ∑Ai*gi
Yth3 = Pth3*Tf*gth3+PthMF*Tf*gthMF
Yth3 = Pth3*Tf*gth3 + (Ppt1 + Ppt2)*Tf*gthMF
Yth3 = 1037,11*24*500 + (8 + 49,25)*24*20000
Yth3= 39,925*106 (VND)
Vậy chi phí quy dẫn của phương án 3 là:
Z3=(750+400)*106*(0,127+0,064)+1369*68767,835+39,925*106
Z3 = 353,718*106 (VND)
d. Bảng so sánh chỉ tiêu kinh tế của 3 phương án
Bảng 3.3. Bảng so sánh các chỉ tiêu kinh tế của 3 phương án

STT
1
2
3
4
5

Các tham số
Công suất trạm biến áp (kVA)
Tổng vốn đầu tư V (106 VND)
Tổn thất điện năng ΔA (103 kWh)
Thiệt hại do mất điện Yth (106
VND)
Tổng chi phí quy đổi Z (106 VND)

Phương án 1
1250
750
68,767

Phương án 2
1260
756
73,805

Phương án 3
1330
1.128
68,767

34,975

12,445

39,925

273,368

257,881

353,718

Ta thấy phương án 2 là phương án tối ưu nhất về chỉ tiêu kinh tế và chỉ tiêu kĩ thuật.
Vậy nên ta chọn phương án 2 phương án sử dụng 2 máy biến áp là phương án tối ưu.

GVHD : Th.S Phạm Anh Tuân

SVTH : Lê Thu Trang


25

Chương 4
TÍNH TỐN ĐI DÂY

4.1. Chọn cáp từ nguồn cấp 22kV tới tủ phân phối cao áp

Hình 4.1. Sơ đồ lấy điện từ 2 nguồn khác nhau của khu tổ hợp
Ta sẽ dùng cáp ngầm đi từ lưới điện tới 2 máy biến áp phía trong khu tổ hợp. Chiều
dài từ lưới tới tủ cao áp là 9 (m) và 200 (m). Ta chọn tiết diện cáp theo mật độ dịng kinh

tế:
F=

I
jkt

Trong đó:
+ F là tiết diện dây cáp. Sau đó tiết diện tính tốn được quy về tiết
diện tiêu chuẩn gần nhất.
+ I là dịng điện tính tốn lớn nhất của đường dây trong chế độ làm
việc bình thường.
+ jkt là mật độ dòng kinh tế, chọn cáp lõi đồng cách điện nhựa tổng
hợp. Chọn jkt phụ thuộc vào cấp điện áp, chất liệu làm cáp, thời gian
làm việc cực đại. Hệ số T max phụ thuộc vào mức độ hoạt động của
phụ tải.

GVHD : Th.S Phạm Anh Tuân

SVTH : Lê Thu Trang