Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho chung cư cao 21 tầng

KHOA ĐIỆN

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
NHIỆM VỤ
TIỂU LUẬN TỐT NGHIỆP

Ngành: Công nghệ Kỹ thuật điện- điện tử

Hệ đào tạo: Chính quy

1. Tên đề tài: Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho chung cư cao 21 tầng
2. Các dữ liệu ban đầu
Sơ đồ mặt bằng tầng 1-14 (Hình 1)
Sơ đồ mặt bằng tầng 15-21 (Hình 2)
Căn số

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Hướng ban
cơng

TB

B

B

ĐB

ĐN

N

N

TN

B

B

Diện tích

128

85

85

128

128

135

135

128

74,5

74,5

Vị trí:

Phụ tải sinh hoạt thành phố lớn; các căn hộ sử dụng bếp điện

3. Nội dung các phần thuyết minh và tính tốn
3.1. Các phần chính của bản thuyết minh đề tài tiểu luận tốt nghiệp
- Lời nói đầu;
- Các chương nội dung chính: 1,2,3, ...;
- Kết luận và hướng phát triển của đề tài;
- Phụ lục;

- Tài liệu tham khảo.
3.2. Đề cương của các chương

Hình 2

- Chương 1: Xác định phụ tải tính tốn chung cư
- Chương 2: Thiết kế sơ đồ nguyên lý cung cấp điện
- Chương 3: Tính tốn lựa chọn, kiểm tra dây dẫn và thiết bị
- Kết luận
Tài liệu tham khảo:
[1]- Trần Quang Khánh, Bài tập cung cấp điện (phần 2)
[2]-Trần Quang Khánh, Giáo trình cung cấp điện theo tiêu chuẩn IEC.
Bản vẽ: Sơ đồ nguyên lý mạng điện cung cấp điện cho tòa nhà chung cư;
Sơ đồ trạm biến áp nguồn: nguyên lý, mặt bằng, mặt cắt, nối đất


LỜI NĨI ĐẦU
Trong sự nghiệp cơng nghiệp hố hiện đại hố nước nhà, cơng nghiệp điện lực giữ vai trị
đặc biệt quan trọng bởi vì điện năng là nguồn năng lượng được sử dụng rộng rãi nhất trong
các ngành kinh tế quốc dân, điện năng là tiền đề cho sự phát triển của đất nước.
Ngày nay điện năng trở thành năng lượng không thể thiếu được trong hầu hết các lĩnh
vực kinh tế. Mỗi khi có một nhà máy mới, một khu công nghiệp mới, một khu dân cư mới
được xây dựng thì ở đó nhu cầu về hệ thống cung cấp điện nảy sinh.
Là một sinh viên nghành Điện - những kỹ sư tương lai sẽ trực tiếp tham gia thiết kế các
hệ thống điện, cho nên ngay từ khi cịn là sinh viên thì việc được làm đồ án là sự tập dượt,
vận dụng những lý thuyết đã học vào thiết kế các hệ thống điện như là cách làm quen với
công việc sau này. Từ thực tiễn trên em đã chọn đề tài “Thiết kế hệ thống cung cấp điện
cho chung cư cao 21 tầng”.
Trong thời gian làm tiểu luận vừa qua với sự giúp đỡ tận tình của cơ giáo ThS .Nguyễn
Thị Thanh Bình & thầy giáo ThS. Bùi Trung Tuyến, chúng em đã hoàn thành tiểu luận tốt

nghiệp của mình. Tuy nhiên, do kinh nghiệm thực tế chưa nhiều cũng như kiến thức còn hạn
hẹp nên trong q trình thực hiện đề tài sẽ khơng tránh khỏi thiếu sót. Em xin cảm ơn, ghi
nhận mọi ý kiến góp ý của tất cả các thầy cơ giáo để em tiếp tục hồn thiện kiến thức của
mình và em cũng xin chân thành cảm ơn của cô giáo đã hướng dẫn nhiệt tình để em có thể
hồn thành đề tài này với kết quả tốt nhất.
Chúng em xin chân thành cảm ơn!


Vinh , ngày .…. tháng 11 năm 2021
Sinh viên thực hiện


MỤC LỤC
DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC HÌNH VẼ
DANH MỤC BẢNG BIỂU
TĨM TẮT TIỂU LUẬN
PHẦN A. LÝ THUYẾT
MỞ ĐẦU
CHƯƠNG 1 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN CHUNG CƯ
1.1. Lý luận chung
1.2. Phụ tải sinh hoạt
1.3. Xác định phụ tải động lực
1.4. Phụ tải chiếu sáng
1.5. Tổng hợp phụ tải
1.6. Phân loại phụ tải
CHƯƠNG 2 . XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ CUNG CẤP ĐIỆN
2.1. Chọn vị trí đặt trạm biến áp
2.2. Chọn máy biến áp cho trạm
2.2.1 Lựa chọn máy biến áp

2.2.2. Tính tốn cho các phương án
2.3. Lựa chọn phương án cấp điện cho toàn chung cư
2.3.1. Sơ đồ mạng điện bên ngoài
2.3.2. Sơ đồ mạng điện bên trong tòa nhà
2.3.3. Sơ đồ nguyên lý cung cấp điện cho tịa nhà
CHƯƠNG 3. TÍNH TỐN LỰA CHỌN, KIỂM TRA DÂY DẪN VÀ THIẾT BỊ
3.1. Chọn tiết diện dây dẫn
3.2. Lựa chọn phương án đi dây từ điểm đấu điện đến trạm biến áp
3.3 Chọn dây dẫn từ trạm biến áp đến tủ phân phối tổng
3.4. Chọn dây dẫn từ tủ phân phối tổng đến các tủ phân phối
3.4.1 Chọn dây dẫn từ tủ phân phối tổng đến tủ sinh hoạt


3.4.2. Chọn dây dẫn từ tủ phân phối tổng đến tủ điện thang máy
3.4.3. Chọn dây dẫn từ tủ động lực đến thang máy
3.4.4. Chọn dây dẫn từ tủ phân phối tổng đến tủ điện máy bơm
3.4.5. Chọn dây dẫn từ tủ phân phối bơm đến máy bơm
3.4.6. Chọn dây dẫn từ tủ phân phối tổng đến tủ điện chiếu sáng
3.5.Chọn sơ đồ đi dây và dây dẫn từ tủ sinh hoạt đến các tầng
3.5.1. Phương án 1
3.5.2. Phương án 2
3.5.3 So sánh 2 phương án
3.6. Chọn dây dẫn từ tủ điện tầng đến các căn hộ
3.7. Chọn daay dẫn cho mạng điện chiếu sáng
3.8. Tính tốn ∆P, ∆Q
3.8.1. Hao tổn điện năng trên đoạn dây từ trạm biến áp đến tủ phân phối tổng
3.8.2. Hao tổn điện năng trên đoạn dây từ tủ phân phối tổng đến tủ sinh hoạt
3.8.3. Hao tổn điện năng trên đoạn dây từ tủ sinh hoạt lên đến các tầng
3.8.4. Hao tổn điện năng trên đoạn dây từ tủ sinh hoạt lên đến các căn hộ
3.8.5. Hao tổn điện năng trên đoạn dây từ tủ phân phối tổng đến các thang máy

3.8.6. Hao tổn điện năng trên đoạn dây từ tủ phân phối tổng đến trạm bơm
3.8.7. Hao tổn điện năng trên đoạn dây từ tủ phân phối tổng đến điện chiếu sáng
3.9. Tính toán ngắn mạch
3.10. Chọn thiết bị cao áp
3.10.1. Cầu chảy cao áp
3.10.2. Dao cách ly
3.10.3. Chống sét
3.10.4. Chọn thanh cái
3.10.5. Chọn sứ cách điện
3.10.6. Chọn biến dòng
3.11. Chọn Aptomat
3.11.1. Chọn Aptomat lộ tổng (A1)
3.11.2. Chọn Aptomat bảo vệ mạch tủ sinh hoạt (A2)


3.11.3. Chọn Aptomat bảo vệ mạch tủ thang máy (A3)
3.11.4. Chọn Aptomat bảo vệ mạch tủ máy bơm (A4)
3.11.5. Chọn Aptomat bảo vệ mạch tủ chiếu sáng (A5)
3.11.6. Chọn Aptomat bảo vệ mạch trục chính các tầng (A6)
3.11.7. Chọn Aptomat bảo vệ mạch các thang máy (A7)
3.11.8 Chọn Aptomat bảo vệ mạch máy bơm (A8)
3.11.9. Chọn Aptomat bảo vệ các căn hộ (A9)
3.11.10. Chọn Aptomat bảo vệ chiếu sáng trong nhà (A10)
3.11.11. Chọn Aptomat bảo vệ chiếu sáng ngoài trời (A11)
3.11.12. Chọn khởi động từ
3.12. Kiểm tra các thiết bị
3.12.1. Kiểm tra Aptomat lộ tổng (A1)
3.12.2. Kiểm tra Aptomat tủ sinh hoạt (A2)
3.12.3. Kiểm tra Aptomat tủ thang máy (A3)
3.12.4. Kiểm tra Aptomat tủ máy bơm (A4)

3.12.5. Kiểm tra Aptomat tủ chiếu sáng (A5)
3.12.6. Kiểm tra Aptomat lên các tầng (A6)
3.12.7. Kiểm tra Aptomat bảo vệ các thang máy (A7)
3.12.8. Kiểm tra Aptomat bảo vệ mạch máy bơm (A8)
3.12.9. Kiểm tra n Aptomat bảo vệ các căn hộ (A9)
3.12.10. Kiểm tra Aptomat bảo vệ chiếu sáng trong nhà (A10)
3.12.11. Kiểm tra Aptomat bảo vệ chiếu sáng ngoài trời (A11)
PHẦN B. CÁC BẢN VẼ
KẾT LUẬN
TÀI LIỆU THAM KHẢO


DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 2.1. Thơng số kỹ thuật chi tiết các loại máy biến áp
Hình 2.2. Sơ đồ Nguyên lý sử dụng 2 MBA và 1 máy phát
Hình 2.3. Sơ đồ Nguyên lý sử dụng 1 MBA và 1 máy phát
Hình 2.4. Mặt cắt trạm biến áp
Hinh 2.5. Sơ đồ cung cấp điện ngồi trời cho chung cư
Hình 2.6. Sơ đồ hai trục đứng cung cấp điện căn hộ qua tầng
Hình 2.7. Sơ đồ trục 1 cung cấp điện cho 7 tầng trên, trục thứ 2 cung cấp điện cho 14
tầng dưới
Hình 2.8. Sơ đồ nguyên lý cung cấp điện cho tồn chung cư 21 tầng
Hình 3.1. Sơ đồ đường dây lên các tầng phương án 1
Hình 3.2. Sơ đồ đường dây lên các tầng phương án 2
Hình 3.3. Sơ đồ mạng điện chiếu sáng trong nhà

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1. Suất tăng phụ tải hằng năm

Bảng 1.2. Hệ số đồng thời của phụ tải sinh hoạt phụ thuộc vào số hộ gia đình
Bảng 1.3. Hệ số công suát của các hộ dùng điện
Bảng 1.4. Số liệu kỹ thuật trạm bơm
Bảng 1.5. Công suất của bơm
Bảng 1.6. Số liệu phụ tải tính tốn các nhóm
Bảng 2.1. Phương án 1 dùng 2 máy biến áp 180 kVA
Bảng 2.2. Phương án 2 dùng 1 máy biến áp 400 kVA
Bảng 2.3. So sánh 2 phương án
Bảng 3.1. Các chỉ tiêu kinh tế của 2 phương án đi dây cao áp
Bảng 3.2. Các chỉ tiêu kinh tế của 2 phương án đi dây lên tầng
Bảng 3.3. Kết quả tính chọn dây dẫn
Bảng 3.4. Kết quả tính tốn tổn thất trong mạng điện
Bảng 3.5. Kết quả tính tốn ngắn mạch
Bảng 3.6. Bảng kết quả chọn thiết bị bảo vệ

TÓM TẮT NỘI DUNG TIỂU LUẬ


Tiểu luận này trình bày về thiết kế hệ thống cung cấp điện cho tòa nhà ở chung cư 21
tầng. Trên cơ sở vận dụng lý thuyết tiến hành nghiên cứu và tính tốn lựa chọn phương
án cung cấp điện, lựa chọn thiết bị điện và thiết kế các hệ bảo vệ an tồn cho tịa nhà.
Nội dung tiểu luận gồm:
Phần A: Thuyết minh
Chương 1: Xác định phụ tải tính toán chung cư
Chương 2: Thiết kế sơ đồ nguyên lý cung cấp điện
Chương 3: Tính chọn và kiểm tra dây dẫn, thiết bị điện
Phần B: Các bản vẽ
Sơ đồ nguyên lý mạng điện cung cấp cho tòa nhà chung cư
Sơ đồ trạm biến áp nguồn: nguyên lý ,mặt bằng ,mặt cắt ,nối đất
Sơ đồ mạng điện căn hộ

Trong quá trình làm tiểu luận khơng tránh những thiếu sót, em mong nhận được ý kiến
đóng góp của các thầy cơ và các bạn để đồ án được hoàn thiện hơn.

SUMMARY OF THESI

This essay presents the design of the power supply system for a 14-storey apartment
building. On the basis of applying theory, conduct research and calculate, select power


supply options, select electrical equipment and design safety protection systems for
buildings.
Essay content includes:
Part A: Explanation
Chapter 1: Determining the apartment calculation load
Chapter 2: Designing the schematic diagram of the power supply principle
Chapter 3: Selection and testing of electrical conductors and equipment
Part B: Drawings
The schematic diagram of the electrical network for the apartment building
Power transformer station diagram: principle, ground, cross-section, grounding
Apartment electrical network diagram
In the process of making the essay, I do not avoid shortcomings, I hope to receive
comments from teachers and friends to improve the project

NỘI DUNG ĐỀ TÀI TIỂU LUẬN
Thiết kế cung cấp điện cho khu chung cư cao 21 tầng. Tầng 1-14 mỗi tầng có 10 hộ,
Tầng 15-21 mỗi tầng có 6 căn hộ. Chia làm 4 loại A, B, C, D. Tương ứng với A là căn
hộ có diện tích 135 (m2), B là 128 (m2), C là 85 (m2), D là 74,5 (m2), công suất tiêu thụ
mỗi hộ có diện tích 70 m2 là p0 (kW/hộ). Chiều cao trung bình của mỗi tầng là H =
3,8(m).
Chiếu sáng ngoài trời với tổng chiều dài bằng 5 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 tòa nhà là L = 100 (m).
- Toàn bộ chung cư có 3 thang máy:
+ cơng suất 1 thang máy lớn là 30 (kW).
+ công suất 2 thang máy lớn là 16 (kW).
- Hệ thống máy bơm bao gồm: Sinh hoạt, Thoát nước, cứu hỏa
Gồm 2 máy bơm cấp nước sinh hoạt có cơng suất là 35 (kW). Hệ thống bơm nước
cưú hỏa gồm 2 máy bơm có cơng suất 45 (kW), Hệ thống bơm thốt nước gồm 2 máy
bơm có công suất 7,5 (kW)


Thời gian mất điện trung bình trong năm là tf=24 h; Suất thiệt hại do mất điện
là: gth=5500 (đ); phụ tải gia tăng theo hàm tuyến tính: Pt = P0[1+ (t-t0)]
với suất tăng trung bình hằng năm là = 4,5%. Chu kỳ thiết kế là 7 năm; Thời gian sử
dụng công suất cực đại là TM=4500 (h/năm); Hệ số chiết khấu i = 0,1; Giá thành tổn
thất điện năng: c =2000 (đ/kWh); Giá mua điện gm=1000 (đ/kWh); Giá bán điện
gb=1500 (đ/kWh).
Các số liệu khác lấy trong phụ lục hoặc sổ tay thiết kế cung cấp điện
Bảng số liệu thiết kế cung cấp điện chung cư cao tầng:

Số
tầng

Số hộ /tầng, nh ứng với
diện tích m2/hộ

Số lượng,cơng suất
máy bơm (kW)

H,

m

TM

L

(h)

(m)

3,8

4500

100

(kW)

N

21

Số lượng,
cơng suất
thang máy

74,5

85

128

135

Nhỏ

Lớn

Cấp
nước
sinh
hoạt

Thốt
nước

Cứu
hỏa

2

2

4

2

2x16

1x30

2x35

2x7,5

2x45

CHƯƠNG 1. TÍNH TỐN NHU CẦU PHỤ TẢI
1.1 Lý luận chung
Phụ tải của các khu chung cư bao gồm hai thành phần cơ bản là phụ tải sinh
hoạt (gồm cả chiếu sáng) và phụ tải động lực, trong đó tỉ lệ phụ tải sinh hoạt luôn luôn
chiếm tỉ lệ lơn hơn so với phụ tải động lực. Phụ tải còn phụ thuộc vào mức độ của các
trang bị các thiết bị gia dụng, phụ tải của các căn hộ được phân thành các loại sau: loại
có trang bị cao, loại trung bình và loại thấp. Phụ tải sinh hoạt trong khu chung cư được
xác định theo biểu thức sau:
PshTi = kcc.kdt.p0.ni.khi
Trong đó:
kcc – hệ số tính đến phụ tải chiếu sáng chung trong toà nhà (lấy bằng 5%, tức là
kcc=1,05);


kđt – hệ số đồng thời, phụ thuộc vào số căn hộ, lấy theo bảng 1
P0 – suất tiêu thụ trung bình của mỗi căn hộ, xác định theo [bảng 10.pl], kW/hộ
(phụ lục);
N – số nhóm căn hộ có cùng diện tích;
ni – số lượng căn hộ loại i (có diện tích như nhau);
khi –hệ số hiệu chỉnh đối với căn hộ loại i có diện tích trên giá trị tiêu chuẩn F tc
(tăng thêm 1% cho mỗi m2 quá tiêu chuẩn): khi= 1+(Fi-Ftc).0,01
Fi – diện tích của căn hộ loại i, m2;
Phụ tải động lực trong các khu chung cư bao gồm phụ tải của các thiết bị dịch

vụ và vệ sinh kỹ thuật như thang máy, máy bơm nước, máy quạt thơng thống v.v. Phụ
tải tính tốn của các thiết bị động lực của khu chung cư được xác định theo biểu thức
sau:
Pđl = kncđl(Ptm+Pvs.kt).
Trong đó:
Pđl – cơng suất tính tốn của phụ tải động lực, kW
knc.dl – hệ số nhu cầu của phụ tải động lực, thường lấy bằng
0,9
Ptm - cơng suất tính tốn của các thang máy;
Pvs.kt – cơng suất tính tốn của các thiết bị vệ sinh-kỹ thuật.
Cơng suất tính tốn của các thang máy Ptm, được xác định theo biểu thức:
PtmƩ = knc.tm.
Trong đó: knc.tm= hệ số nhu cầu của nhóm động cơ thang máy (tra bảng 2.pl);
3 thang máy có knc.tm = 1
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;
ε = 0,6 hệ số tiếp điện của thang máy


1.2 Phụ tải sinh hoạt
Trước hết cần xác định mô hình dự báo phụ tải: Coi năm cơ sở là năm hiện tại
t0= 0, áp dụng mơ hình dạng:
Pt= P0[1+ (t-t0)]
Trong đó:
P0-phụ tải năm cơ sở t0;

Theo [bảng 10.pl] - Giáo trình Hệ Thống cung cấp điện - TS Trần Quang Khánh
thì ứng với nội thành thành phố lớn, suất tiêu thị trung bình của hộ gia đình sử dụng
bếp điện là P0= 2,3 kW/hộ;
 -suất tăng phụ tải hàng năm, ; = 4,5%
Suất phụ tải của mỗi hộ gia đình ở mỗi năm của chu kỳ thiết kế được tính như bảng
sau:
Bảng 1.1. Suất tăng phụ tải hàng năm

Tính hệ số
Bảng 1.2. Hệ số
phụ tải sinh hoạt
hộ gia đình.

Hộ có bếp:

STT

P0

α

t

P0-i

1

2,3

0,045

1

2,4

2

2,3

0,045

2

2,51

3

2,3

0,045

3

2,61

4

2,3

0,045

4

2,71

kđt:

5

2,3

0,045

5

2,82

6

2,3

0,045

6

2,92

đồng thời của
phụ thuộc vào số

7

2,3

0,045

7

3,02

Hệ số đồng thời phụ thuộc vào số hộ gia đình
1

2

5

10

20

35

50

100

200

300

400

Điện

1

0,79 0,61

0,52

0,46

0,42 0,40 0,37 0,35 0,34

0,33

Gas

1

0,72 0,55

0,47

0,41

0,37 0,35 0,33 0,31 0,30

0, 29

Tổng số căn hộ: Nhộ= N.nh=14.10+7.6=182 (hộ)
Ứng với số hộ Nhộ=182,


Áp dụng phương pháp nội suy lagrange như sau:

( x  x0 ).( x  x1 )...( x  xn )
Ln ( x)  �li ( x). yi  �
. yi
i 1
i 1 ( xi  x0 ).( xi  x1 )...( xi  xn )
n

n

N

�n  .k

Psh=kcc.kdt.P0. i 1

i

hi

  

= kcc.kdt.P0.(n1.kh1+n2.kh2+n3.kh3+ n4.kh4)

Căn số

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Hướng ban
cơng

TB

B

B

ĐB

ĐN

N

N

TN

B

B

Diện tích

128

85

85

128

128

135

135

128

74,5

74,5

Vị trí:

Phụ tải sinh hoạt thành phố rất lớn; các căn hộ sử dụng bếp điện

n1- số căn hộ có diện tích 74,5 m2 là 21.2 = 42 hộ;
n2- số căn hộ có diện tích 85 m2 là 21.2 = 42 hộ;
n3- số căn hộ có diện tích 128 m2 là 14.4 = 56 hộ;
n4- số căn hộ có diện tích 135 m2 là 21.2 = 42 hộ;
Trong đó kh1, kh2, kh3, kh4 lần lượt là các hệ số hiệu chỉnh đối với các căn hộ diện
tích trên 70m2 tăng thêm 1 % cho mỗi m2 đối với căn hộ dùng bếp điện.
kcs - hệ số tính đến phụ tải chiếu sáng chung trong tòa nhà (lấy bằng 5%, tức
kcs=1,05).
kh1=1 +(74,5-70).0,01 = 1,045;
kh2=1+(85-70).0,01= 1,15;
kh3=1+(128-70).0,01=1,58;
kh4=1+(135-70).0,01=1,65;
Vậy: Psh=1,05.0,354.2,3.(42.1,045+ 42.1,15+ 56.1,58+ 42.1,65) = 213,7 (kW);
Tính phụ tải riêng cho mỗi tầng.
Cơng suất tính tốn của mỗi tầng được xác định như sau:
Ứng với mỗi tầng là 10 hộ nên ta có kđt(10) = 0,52 theo [bảng 1.pl];
Ptầng = kcs.kđt.P0. = 1,05.0,52.2,3.(2.1,045+2.1,15+4.1,58+2.1,65)
= 17,6 kW
Ứng với mỗi tầng là 6 hộ áp dụng nội suy lagrange

Ptầng = kcs.kđt.P0. = 1,05.0,592.2,3.(2.1,045+2.1,15+2.1,65)
= 11 kW
ƩPtầng = 17,6+11 =28,6 kW
Bảng 1.3.Hệ số công suất của các hộ dùng điện (pl.9 GT HT CCĐ.TQ Khánh)
Hộ tiêu thụ điện

cos 

tg 

Hộ gia đình có sử dụng bếp điện

0,98
0,96
0,8
0,65

0,2
0,29
0,75
0,17

Hộ gia đình dung bếp gas
Cac thiết bị động lực (máy bơm,quạt hút bụi,vv..)
Thang máy

Theo bảng 9.pl ta có:
Hệ số cơng suất cossh = 0,98 ( tgsh = 0,2 )

Qtầng = Ptầng. tgsh = 28,6.0,2 = 5,72 (kVAr)
1.3. 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 tốn của phụ tải động lực, kW
knc.đl- hệ số nhu cầu của phụ tải động lực, thường lấy bằng 0,9

Ptm - công 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 1.4.số liệu kỹ thuật trạm bơm


Stt

Chức năng

Số lượng

Cơng suất,kW

Tổng

1

Cấp nước sinh hoạt

2

35

70

2

Thốt nước

2

7,5

15

3

Cứu hỏa

2

45

90

nb

Pbơm = knc.b.

�P

bom.i

1

nb- tổng số bơm sử dụng
knc.b: 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 6, chia làm 3 nhóm

Bảng 3.pl (2.1.3). Hệ số nhu cầu của các động cơ vệ sinh-kỹ thuật knc.vs
n

2

3

5

knc.vs

1
(0,8)

0.9
0.8
(0,75) (0,7)

8

10

15

20

30

50

0.75

0.7

0.65

0.63

0.6

0.55

* Đối với các động cơ cơng suất trên 30 kW.

+ Nhóm 1. Cấp nước sinh hoạt (có 2 máy bơm):
Hệ số nhu cầu của 2 máy lấy bằng 0,8; bảng 3.pl
Pbơm.sh = knc.b.sh.

�P

bom.i

.n i

= 0,8.2.35 =56 (kW)

+ Nhóm 2. Thốt nước (có 2 máy bơm):
Hệ số nhu cầu của 2 máy lấy bằng 1; bảng 3.pl
Pbơm.th.n = knc.b.th.n.

�P

bom.i

.n i

= 1.2.7,55 =15 (kW)

+ Nhóm 3. Cứu hỏa(có 2 máy bơm):
Hệ số nhu cầu của 2 máy lấy bằng 0,8; bảng 3.pl
Pbơm.cứu hỏa = knc.b.cứu hỏa .

�P

bom.i

.n i

= 0,8.2.45 = 72 (kW)

Tổng hợp kết quả tính tốn ta có bảng sau


Bảng 1.5 Cơng suất của bơm
Nhóm

Pbơm, kW

Cấp nước sinh hoạt

56

Thốt nước

15

Cứu hỏa

72

Tổng

143

Tổng hợp 3 nhóm này ta sẽ có phụ tải tính tốn của trạm bơm:
Ta có số nhóm máy bơm là n = 3 vậy ta có knc.b = 0,75 (bảng pl.3 GT HT CCĐ)
Pbơm = knc.b.

�P

bom.i

= 0,75.143 = 107,25 (kW)

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

Trong đó:
knc.tm- hệ số nhu cầu của thang máy, xác định theo bảng 2.pl. GT HT CCĐ
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:

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 thang máy. Cơng suất định mức tương ứng
+ cơng suất của 1 thang máy có cơng suất lớn Pn.tm = 30 (kW)
+ cơng suất của 2 thang máy có công suát nhỏ Pn.tm = 16 (kW)
Trước hết ta cầ quy giá trị công suất của các thang máy quy về chế độ làm việc dài hạn
là:


Thang máy có cơng suất nhỏ
Ptm=Pn.tm. =16. =12,4 kW

Thang máy có cơng suất lớn
Ptm=Pn.tm. =30 = 23,23 kW
Đối với chung cư cao tầng có 3 thang máy với nhà cao 21 tầng, Tra [bảng 2.pl]
có knc.tm=1
Vậy tổng cơng suất của 3 thang máy là
Ʃtm  knc.tm.tm =1.(2.12,4+23,23) = 48,03 (kW)
Phụ tải động lực:
Theo bảng 4.pl GT HT CCĐ. 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.(48,03 + 107,25) = 139,75 (kW)
Tra bảng 9.pl GT HT CCĐ. T.Q.Khánh ta có đối với các thiết bị động lực như:
máy bơm, máy hút bụi… thì cosφb = 0,8. Với thang máy cosφtm = 0,65
= 0,753

1.4 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 công suất sinh hoạt).
Chiếu sáng bên ngoài: Ta thiết kế chiếu sáng ngoài trời với tổng chiều dài bằng
5 lần chiều cao của tòa nhà, suất cơng suất chiếu sáng là pocs2=0,03 kW/m.
Pcs = pocs.Lcs
Trong đó:
+ p0cs là suất phụ tải chiếu sáng [W/m] (đã cho pocs2=0,03( kW/m))
Chọn chiều cao tầng 3,8m
+ Lcs=5.H.N (m) (H – chiều cao tầng , N – số tầng).
 Lcs = 5.3,8.21 = 399 m
Công suất cần cho chiếu sáng:
Pcs = 399.0,03 = 11,97 (kW)

1.5 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 GT HT CCĐ.
TQ Khánh) rồi nội suy lagrange ta có knc = 0,85 (ứng với n = 3)
Bảng 1.6 Số liệu phụ tải tính tốn các nhóm
Nhóm

Sinh hoạt (kW)

Động lực (kW)

Chiếu sáng (kW)

Công suất , kW

213,7

139,75

11,97

PttƩ = 0,85.( 213,7+139,75+11,97) =310,6 (kW)
Công suất tồn phần của tịa nhà:
Stt = (kVA)
Trong đó:
PttƩ-Phụ tải tính tốn của tịa nhà;

cos
Với :

�

-hệ số cơng suất scủa phụ tải trong tòa nhà;
cosƩ = =

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 điện: cos sh=0,98
+ Các thiết bị động lực (máy bơm, quạt hút bụi...): cos dl=0,753
+ Chiếu sáng ngoài trời: cos cs=1
Hệ số công suất tổng hợp của chung cư:


cosƩ = =0,894
Vậy công suất biểu kiến là:
Stt = = = 347,42

( kVA)

Qtt = = =155, 65 kVar
Nhận xét:Từ kết quả tính tốn ta thấy cơng suất của phụ tải động lực lớn hơn

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 cơng suất phản kháng lớn. Phụ tải chiếu sáng có
cơng suất tiêu thụ rất nhỏ so với phụ tải động lực và phụ tải sinh hoạt

1.6. Phân loại phụ tải
Căn cứ vào các loại phụ tải, mức độ thiết yếu sử dụng và phân loại hộ tiêu thụ điện có
thể phân loại tiêu thụ điện của tòa nhà như sau:
- Loại 1: Là hệ thống phòng cháy chữa cháy,các thiết bị chiếu sáng sự cố như hành
lang, cầu thang thoát hiểm, thang máy. Yêu cầu phải cấp điện liên tục khi có sự cố xảy
ra.
Cơng suất của phụ tải loại 1 là:
+ Công suất hệ thống thang máy Ptt.tm =48,03 (kW)
+Công suất hệ thống bơm nước cứu hỏa : Ptt.cứuhỏa = 72 (kW)
+Cơng suất tính tốn phụ tải chiếu sáng chung (sự cố):PttCS = 11,97 (kW)
Ptt.L1 = Ptt.cs + Ptt.cứu.hỏa + Ptt.tm= 72+11,97+48,03= 132 (kW)
Stt.L1 = = = 93,92 kVAr
- Loại 2: Là thang máy, trạm bơm,.... Yêu cầu mức độ cấp điện cao, khi xảy ra sự cố
mất điện phải kịp thời khắc phục.
Công suất của phụ tải loại 2 là:
+ Thang máy tầng dịch vụ: Ptm = 48,03 (kW)
+ Hệ thống bơm sinh hoạt và thoát nước: Psh = 56 (kW) , Pth.n = 15 (kW)
PttL2 = Ptt.tm + Psh + Ptn = 48,03+56+15 = 119,03 (kW)
SttL2 = = = 133,43 kVAr
- Loại 3: Là các căn hộ, yêu cầu thời gian mất điện không quá 12h
Công suất của phụ tải loại 3 là:


PttL3 = Ptt – (PttL1 + PttL2) = 310,6– (100,63+133,43)= 76,54 (kW)

Chương 2. XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ CUNG CẤP ĐIỆN

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, 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 tịa 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 tếkỹ 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. Chọn máy biến áp cho trạm
2.2.1. Lựa chọn máy biến áp
Việc lựa chọn máy biến áp phải đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện cũng như phải
tối ưu về mặt kinh tế để cung cấp điện cho chung cư có nhiều phương án để lựa chọn
máy biến áp nhưng chỉ xét đến 2 phương án điển hình sau.
+ Phương án 1: Ta sử dụng 2 máy biến áp làm việc song song và một máy phát
dự phòng cung cấp điện cho chung cư.


+ Phương án 2: Ta dùng 1 máy biến áp và một máy phát dự phòng cung cấp điện
cho chung cư.

Hình 2.1 Thơng số kỹ thuất chi tiết cá loại máy biến áp

Phương án 1: Dùng 2 máy biến áp và 1 Máy phát dự phòng


Hình 2.2. Sơ đờ ngun lý sử dụng 2 MBA và máy phát dự phịn
Ngun lý: Bình thường cả hai máy biến áp làm việc, máy phát mở. Giả thiết máy
biến áp BA1 bị hư hỏng, thiết bị bảo vệ rơle tác động cắt máy cắt MC3 và MC4, sau
đó thiết bị TĐD sẽ khởi động và đóng máy phát. Lúc này máy biến áp BA1 sẽ làm
nhiệm vụ cung cấp cho phụ tải loại 1 gồm: bơm cứu hỏa, thang máy, chiếu sáng sự cố.

Điều kiện chọn:
+ ở chế độ làm việc bình thường: (kVA)
Phụ tải loại 1 của chung cư :bơm cứu hỏa,chiếu sáng sự cố, thang máy
Stt loại1 = = = 147,65 (kVA)
+ Ở chế độ làm việc sự cố : SBA �== 105,46 (1 máy nghỉ)

Ta chọn thêm 1 máy phát dừ phòng để cung cấp điện cho phụ tải loại một: bơm cứu
hỏa, chiếu sáng sự cố, thang máy trong trường hợp mất điện.
+ Smáy phát �.1,1=147,65.1,1=162,41 kVA
Chọn máy biến áp Đơng Anh có cơng suất 180 kVA do Việt Nam chế tạo và máy phát dự
phịng 170 kVA do FPT-IVECO( Italya) sản xuất có các thông số sau
Thông số máy biến áp Đông Anh 180 kVA
SBA,kVA

Điện áp,kV

 P0,kW

 Pn,kW

Un,%

I0,%

Giá x106đ

2x180

10-22/0,4

0,295

2,09

5

2

2x158,2

Thông số máy phát dự phòng 170kVA do FPT-IVECO( Italya) sản xuất


Nhãn hiệu tổ máy phát điện
Iveco(Japan)

IVS-187T

Công suất tổ máy (kVA)

Liên tục

Dự phòng

170

187

Model động cơ

N67TM4

Nhà sản xuất động cơ

FPT-IVECO

Phương án 2: Dùng 1 máy biến áp và 1 máy phát dự phòng

Hình 2.3. Sơ đồ nguyên lý sử dụng 1 MBA và 1 máy phát
Nguyên lý: Bình thường một máy biến áp làm việc, máy phát mở. Giả thiết nếu một
máy biến áp BA1 bị hư hỏng, thiết bị bảo vệ rơle tác động cắt máy cắt MC1 và MC2,
sau đó thiết bị TĐD sẽ khởi động và đóng máy phát. Lúc này máy biến áp BA1 sẽ làm
nhiệm vụ cung cấp cho phụ tải loại 1 gồm: bơm cứu hỏa, thang máy, chiếu sáng sự cố.
+ Nêú 1 máy biến áp gặp sự cố thì sẽ tự động đóng máy phát dự phòng cấp điện cho
phụ tải loại 1: bơm cứu hỏa, thang máy, chiếu sáng sự cố.
Điều kiện chọn: SBA �Stt=347,42(kVA)
+ Smáy phát �.1,1=93,92.1,1=103,312 kVA
Chọn máy biến áp có công suất 400 kVA do Đông Anh sản xuất và máy phát dự phòng
120 kVA do hãng Mitsubishi( Nhật Bản) sản xuất có các thơng số sau:

Thơng số máy biến áp có cơng suất 400 kVA do Đơng Anh sản xuất
Stt,kVA

Điện áp,kV

 P0,k
W

 Pn,kW

Un,%

I0,%

Giá x
106 đ


400

10-22/0,4

0,433

3,818

5

2

285

Thơng số máy phát dự phịng 170kVA do FPT-IVECO( Italya) sản xuất

Nhãn hiệu tổ máy phát điện
Iveco(Japan)
Công suất tổ máy (kVA)

IVS-187T
Liên tục

Dự phịng

170

187

Model động cơ
Nhà sản xuất động cơ

N67TM4
FPT-IVECO

2.2.2. Tính tốn cho các phương án
Vì máy phát dự phịng ở 2 phương án đều giống nhau nên ta chỉ so sánh 2 phương
án dùng máy biến áp
Phương án 1: Dùng 2 máy biến áp 2x180=360 kVA.
Kiểm tra khả năng làm việc quá tải của máy biến áp.
+ Hệ số điền kín đồ thị có thể xác định theo biểu thức.

Như vậy máy biến áp có khả năng chịu được quá tải 40% trong thời gian xảy ra
sự cố.
+ Tổng hợp phụ tải chung cư:
Trước hết xác định phụ tải tính toán của chung cư qua năm theo biểu thức:

Si =