Thiết kế cung cấp điện cho một chung cư thuộc khu vực nội thành của một thành phố lớn.Chung cư có N tầng.Mỗi tầng có nh căn hộ,công suất trung bình tiêu thụ mỗi hộ có diện tích 70 m2 là p0,kW/hộ.Chiều cao trung bình của mỗi tầng là H,m
Chiếu sáng ngoài trời với tổng chiều dài bằng năm lần chiều cao của toà nhà,suất công suất chiếu sáng là:p0cs2=0,03 kW/m.Khoảng cách từ đầu nguồn đấu điện đến tường của toà nhà là L(mét).
-Toàn bộ chung cư có ntm thang máy gồm hai loại nhỏ và lớn,công suất mỗi thang máy với hệ số tiếp điện là ;hệ số cos
Thời gian sử dụng công suất cực đại là TM h/năm.
-Hệ thống máy bơm bao gồm:
+Bơm sinh hoạt
+Bơm thoát nước
+Bơm cứu hoả
+Bơm bể bơi
Thời gian mất điện trung bình trong năm là tf=24h
Suất thiệt hại do mất điện là: gth=4500 đ
Chu kỳ thiết kế là 7 năm .Phụ tải gia tăng theo hàm tuyến tính Pt = P0[1+a(t-t0)] với suất tăng trung bình hàng năm là a=4,5%
Hệ số chiết khấu i =0,1
Giá thành tổn thất điện năng : c∆=1800 đ/kWh
Giá mua điện gm =1000đ/kWh;Giá bán điện gb =1500 đ/kWh.
Các số liệu khác được lấy trong phụ lục hoặc sổ tay thiết kế cung cấp điện.
96 trang |
Chia sẻ: lvbuiluyen | Lượt xem: 6740 | Lượt tải: 2
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Thiết kế cung cấp điện cho một chung cư thuộc khu vực nội thành của một thành phố lớn - Chung cư có N tầng, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
LỜI NÓI ĐẦU
Trong những năm gần đây nền kinh tế nước ta đã đạt được nhiều thành tựu to lớn, tạo ra những tiền đề cơ bản để bước vào thời kỳ mới, thời kỳ công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nước. Với hoàn cảnh ấy nghành điện đóng một vai trò then chốt, là đầu vào không thể thiếu của nhiều nghành sản xuất công nghiệp.
Nhu cầu về điện năng không ngừng gia tăng về số lượng mà ngày càng đòi hỏi chất lượng, độ tin cậy và an toàn cao của hệ thống cung cấp điện. Thiết kế cung cấp điện cho các phụ tải điện là vấn đề không hề đơn giản, đòi hỏi ở người thiết kế nhiều yếu tố với mục đích cuối cùng là đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật với giá thành phù hợp nhất có thể.
Đồ án môn học Cung Cấp Điện là một bước làm quen của sinh viên nghành hệ thống điện về lĩnh vực thíêt kế cấp điện trong đó thiết kế cấp điện cho chung cư cao tầng là một đề tài khá mới có nhiều vấn đề phức tạp.
Trong những năm học tập ở trường cũng như trong thời gian thực hiện đề tài tốt nghiệp em luôn nhận được sự dạy bảo, giúp đỡ tận tình của các Thầy, các Cô trong bộ môn Hệ thống điện, đặc biệt là sự hướng dẫn của TS. Trần Quang Khánh đã giúp em hoàn thành bản đồ án.
Mặc dù đã rất cố gắng, song do hạn chế về kiến thức nên chắc chắn bản đồ án môn học của em còn nhiều khiếm khuyết, em rất mong được sự chỉ bảo của các Thầy, các Cô.
Em xin chân thành cảm ơn T.S Trần Quang Khánh và các thầy, các cô trong bộ môn Hệ thống điện.
Sinh viên thực hiện
Phạm Quang Mậu
PHẦN NỘI DUNG
A.ĐỀ BÀI
Thiết kế cung cấp điện cho một chung cư thuộc khu vực nội thành của một thành phố lớn.Chung cư có N tầng.Mỗi tầng có nh căn hộ,công suất trung bình tiêu thụ mỗi hộ có diện tích 70 m2 là p0,kW/hộ.Chiều cao trung bình của mỗi tầng là H,m
Chiếu sáng ngoài trời với tổng chiều dài bằng năm lần chiều cao của toà nhà,suất công suất chiếu sáng là:p0cs2=0,03 kW/m.Khoảng cách từ đầu nguồn đấu điện đến tường của toà nhà là L(mét).
-Toàn bộ chung cư có ntm thang máy gồm hai loại nhỏ và lớn,công suất mỗi thang máy với hệ số tiếp điện là ;hệ số cos
Thời gian sử dụng công suất cực đại là TM h/năm.
-Hệ thống máy bơm bao gồm:
+Bơm sinh hoạt
+Bơm thoát nước
+Bơm cứu hoả
+Bơm bể bơi
Thời gian mất điện trung bình trong năm là tf=24h
Suất thiệt hại do mất điện là: gth=4500 đ
Chu kỳ thiết kế là 7 năm .Phụ tải gia tăng theo hàm tuyến tính Pt = P0[1+a(t-t0)] với suất tăng trung bình hàng năm là a=4,5%
Hệ số chiết khấu i =0,1
Giá thành tổn thất điện năng : c∆=1800 đ/kWh
Giá mua điện gm =1000đ/kWh;Giá bán điện gb =1500 đ/kWh.
Các số liệu khác được lấy trong phụ lục hoặc sổ tay thiết kế cung cấp điện.
Bảng số liệu thiết kế cho chung cư:
Họ
Tên
Tên đệm
số
tầng
70
100
120
Nhỏ
Lớn
Cấp nước sinh hoạt
Thoát
nước
Bể bơi
Cứu hoả
H,
m
TM,
h
L,
m
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
16
4
2
2
2x5,5
16
2x16+3x5,6
2.5,5
2x4,5
20
3,9
4450
110
B.NHIỆM VỤ THIẾT KẾ
CHƯƠNG I
TÍNH TOÁN NHU CẦU PHỤ TẢI
1.Lý luận chung
Phụ tải của các khu chung cư bao gồm hai thành phần cơ bản là phụ tải sinh hoạt (bao gồm cả chiếu sáng) và phụ tải động lực. Phụ tải sinh hoạt thường chiếm tỷ phần lớn hơn so với phụ tải động lực.
Phụ tải sinh hoạt 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.Phụ tải sinh hoạt trong khu chung cư được xác định theo biểu thức:
Trong đó:
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 Ftc (tăng thêm 1% cho mỗi m2 quá tiêu chuẩn): khi= 1+(Fi-Ftc).0,01
Fi – diện tích của căn hộ loại i, m2;
kcc – hệ số tính đến phụ tải dịch vụ và chiếu sáng chung (lấy bằng kcc=1,05);
kđt – hệ số đồng thời, phụ thuộc vào số căn hộ, lấy theo bảng 1.pl
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, thông thoáng v.v. Phụ tải tính toán của các thiết bị động lực của khu chung cư được xác định theo biểu thức:
Pđl = knc.dl(Рtmå. + Pvs.kt) ,
Trong đó:
Pđl – công suất tính toán của phụ tải động lực, kW;
knc.dl – hệ số nhu cầu của phụ tải động lực, thường lấy bằng 0,9;
Ptmå - công suất tính toán của các thang máy;
Pvs.kt – công suất tính toán của các thiết bị vệ sinh-kỹ thuật.
Công suất tính toán của các thang máy Ptm å , xác định theo biểu thức:
Trong đó:
knc.tm – hệ số nhu cầu của thang máy, xác định theo bảng 2.pl;
пct – số lượng thang máy;
Рtmi – 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 – công suất định mức của động cơ thang máy, kW;
e - hệ số tiếp điện của thang máy.
Công suất tính toán của các thiết bị vệ sinh-kỹ thuật (động cơ bơm nước, máy quạt và các thiết bị khác) được xác định theo biểu thức:
Hệ số knc.vs – hệ số nhu cầu của các thiết bị vệ sinh kỹ thuật, được xác định theo bảng 3.pl.
Phụ tải tính toán của toàn bộ toà nhà được xác định bằng cách tổng hợp các thành phần phụ tải có xét đến tính chất của các loại phụ tải .Trong trường hợp chung, để đơn giản, phụ tải tính toán của tòa nhà có thể được xác định theo biểu thức:
Pch = Psh + ktM Pdl kW Trong đó:
Psh – phụ tải sinh hoạt của các hộ gia đình trong chung cư;
Pdl – phụ tải động lực;
ktM – hệ số tham gia vào cực đại của phụ tải động lực (có thể lấy trong khoảng 0,8¸0,9).
Tuy nhiên để tính toán phụ tải một cách chính xác nhất ta chọn phương pháp số gia để tổng hợp phụ tải cho chung cư.
+ Phương pháp số gia
Phương pháp số gia được áp dụng thuận tiện khi các nhóm phụ tải có các tính chất khác nhau. Bảng số gia được xây dựng trên cơ sở phân tích, tính toán của hệ số đồng thời và hệ số sử dụng (cho sẵn trong các sổ tay thiết kế). Phụ tải tổng hợp của 2 nhóm được xác định bằng cách cộng giá trị của phụ tải lớn với số gia của phụ tải bé.
P1-2 = Pmax + DPi
PS = P1 + DP2 nếu P1 > P2
PS = P2 + DP1 nếu P1< P2
Hệ số ki được xác định:
; đối với mạng điện hạ áp
; đối với mạng điện cao áp
2.Phụ tải sinh hoạt
Tổng số căn hộ Nhộ=N.nh=16.(4 +2 + 2)=128 hộ;
Theo bảng 10.pl (Giáo trình Hệ Thống cung cấp điện - TS Trần Quang Khánh) ứng với nội thành thành phố lớn ,suất tiêu thị trung bình của hộ gia đình sử dụng bếp gas là P0 =1,83 kW/hộ;
Xác định phụ tải sinh hoạt của toà nhà chung cư :
Psh= kcs.kdt.P0.= kcs.kdt.P0.(n1.kh1+n2.kh2+n3.kh3)
Psh=1,05.0,33.1,83.(32.1+ 16.1,3+ 16.1,5) = 48,7 kW
Ứng với số hộ Nhộ=128 hộ, hệ số kđt=0,33 (bảng 1.pl);
n1- số căn hộ có diện tích 70 m2 là 16.4=64 hộ;
n2- số căn hộ có diện tích 100 m2 là 16.2=32 hộ;
n3- số căn hộ có diện tích 120 m2 là 16.2=32 hộ;
Trong đó kh1,kh2,kh3 lần lượt là các hệ số hiệu chỉnh đối với các căn hộ diện tích trên 70 m2 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
kh2=1+(100-70).0,01= 1,3;
kh3=1+(120-70).0,01=1,5;
Tính phụ tải riêng cho mỗi tầng
Công suất tính toán của mỗi tầng
Ptang = kcs.kdt.P0.= 1,83.1,05.0,5(4.1+2.1,3+2.1,5) = 9,2 kW
Hệ số đồng thời ứng với 8 hộ kđt = 0,5(bảng 1.pl[1]);
Hệ số công suất cosφsh = 0,96 (tgφ = 0,29) (bảng 9.pl[1])
Qtang = Ptang.tgφsh = 0,29.9,2 = 2,67 kVAr
3.Phụ tải động lực
Phụ tải thang máy:
Trước hết cần quy giá trị công suất của các thang máy về chế độ làm việc dài hạn
Thang máy có công suất nhỏ:
Ptm1=Pn.tm1. =5,5.=4,26 kW
Thang máy có công suất lớn:
Ptm2=Pn.tm2.=16.=12,39 kW
knc.tm.=1.( 2.4,26+12,39)=20,91kW
Hệ số knc.tm xác định theo bảng 2.pl [1]: ứng với 3 thang máy nhà 16 tầng là knc.tm= 1.
Phụ tải tính toán của trạm bơm:
+Phụ tải trạm bơm được coi là thuộc nhóm phụ tải vệ sinh kỹ thuật.
+Phụ tải trạm bơm có 16 máy bơm chia làm 4 nhóm :
Ta lần lượt tính phụ tải cho 4 nhóm này như sau
Nhóm 1: Cấp nước sinh hoạt
Pbơm1 = knc1.= 0,8.(2.16 +3.5,6) = 39,04 kW
(Hệ số nhu cầu của 5 máy lấy bằng 0,8 bảng 3.pl [1])
Nhóm 2 : Thoát nước
Pbơm2 = knc2.= 1.(2.5,5)=11 kW
(Hệ số nhu cầu của 2 máy lấy bằng 1 bảng 3.pl[1])
Nhóm 3 : Bể bơi
Pbơm3 = knc3.= 1.2.4,5 = 9 kW
(Hệ số nhu cầu của 2 máy lấy bằng 1 bảng 3.pl [1])
Nhóm 4 : Cứu hỏa
Pbơm4 = knc4.= 1.20 =20 kW
(Hệ số nhu cầu của 1 máy lấy bằng 1 bảng 3.pl [1])
Ta có bảng tổng hợp phụ tải động lực:
Nhóm
knc
Số máy x công suất
Pbơmi ,kW
Nước sinh hoạt
0,8
2x16 +3x5,6
39,04
Thoát nước
1
2x5,5
11
Bể bơi
1
2x4,5
9
Cứu Hoả
1
20
20
Tổng
79,04
Tổng hợp 4 nhóm này ta có phụ tải của trạm bơm
Pbơm = knc. = 0,85.79,04 = 67,18 kW
Ta tổng hợp phụ tải trạm bơm và thang máy bằng phương pháp số gia
Vì Pbơm > và mạng điện đang xét là mạng hạ áp
Vậy nên phụ tải động lực:
Pđl = Pbơm+=67,18 +
Pđl =80,75 kW
4.Phụ tải chiếu sáng
Tổng chiều dài mạch chiếu sáng ngoài trời
Lcs2=5.16.3,9=312 m
Công suất chiếu sáng ngoài trời
Pcs2=p0cs2.Lcs2=0,03.312= 9,36 kW.
5.Tổng hợp phụ tải
+Tổng hợp phụ tải phụ tải sinh hoạt và chiếu sáng bằng phương pháp số gia:
Ta có Psh =48,7 kW > Pcs2 = 9,36 kW
Vậy =∆Psh&cs= Psh += 48,7 +
=∆Psh&cs =54,46 kW
Công suất tính toán của toà nhà chung cư:
Ptt = Pđl += 80,75 +
Ptt = 118,34 kW.
Công suất và hệ số công suất của các nhóm phụ tải cho trong bảng sau:
Nhóm phụ tải
Thang máy
Bơm
Sinh hoạt
Chiếu sáng
Công suất ,kW
20,91
67,18
48,7
9,36
Hệ số công suất
0,65
0,73
0,96
1
Hệ số công suất của phụ tải sinh hoạt và máy bơm nước công nghiệp,của hộ gia đình có sử dụng bếp gas lần lượt tra bảng 9.pl [1] và 13.pl[1],hệ số công suất của phụ tải chiếu sáng lấy bằng 1.
Hệ số công suất của nhóm phụ tải động lực
cos== = 0,73
Hệ số công suất tổng hợp của chung cư
cos== = 0,85
Vậy công suất biểu kiến là
S = == 139,22 kVA.
Q == = 73,34 kVAr
Nhận xét: Đối với chung cư phụ tải sinh hoạt thường chiếm tỷ phần lớn hơn so với phụ tải động lực nhưng với số liệu của đề bài, phụ tải động lực gồm nhiều máy bơm nước có công suất lớn nên ta thấy phụ tải động lực lại chiếm phần lớn hơn nên điều này là hoàn toàn hợp lý.
CHƯƠNG II
XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ CUNG CẤP ĐIỆN
VÀ TIẾT DIỆN DÂY DẪN
I.Chọn vị trí đặt trạm biến áp
Như đã biết,vị trí của trạm biến áp cần phải đặt tại trung tâm phụ tải, tuy nhiên không phải bao giờ ta cũng có thể đạt được điều đó,vì những lý do về kiến trúc, thẩm mỹ và điều kiện môi trường.Đối với toà nhà đang thiết kế cao 24 tầng là toà nhà có độ cao lớn với mật độ phụ tải cao, việc đặt máy biến áp ở bên ngoài sẽ gây tốn kém,bởi vậy ta chọn phương án đặt trạm biến áp ở tầng hầm bên trong tòa nhà. Đây là phương án gần đây được áp dụng nhiều,ta cần đặc biệt lưu ý đến hệ thống thông thoáng và điều kiện làm mát của trạm để trạm đáp ứng nhu cầu cấp điện cho chung cư.
II.Chọn sơ đồ cung cấp điện
1.Sơ đồ mạng điện bên ngoài
Sơ đồ lưới điện phân phối cho chung cư phụ thuộc vào nhiều nhân tố như: cấp điện áp, mật độ phụ tải, yêu cầu về độ tin cậy, tính kinh tế, yêu cầu về tính đơn giản, yêu cầu về tính hiện đại v.v. Các 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 tòa nhà chung cư 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 tòa nhà chung cư có thể có một, hai, ba hoặc nhiều tủ phân phối.
Việc lựa chọn và xây dựng sơ đồ mạng điện phụ thuộc rất nhiều vào sự liên hệ tương hỗ giữa các phần tử mạng điện kể cả vị trí của các trạm biến áp, chiều dài và tiết diện dây dẫn Khi lựa chọn sơ đồ cung cấp điện cho chung cư các phụ tải thang máy,chiếu sáng sự cố, cứu hỏa v.v. được coi là phụ tải loại I có độ tin cậy cung cấp điện cao. Sơ đồ cuối cùng được chấp nhận trên cơ sở so sánh kinh tế - kỹ thuật giữa các phương án. Dưới đây ta so sánh hai sơ đồ đơn giản để lựa chọn sơ đồ mạng điện bên ngoài cho chung cư.
+ Phương án 1
Dùng sơ đồ đường trục mạch vòng cải tiến có mạch dự phòng
là phương án đơn giản có sơ đồ như hình sau :
Hình1. Sơ đồ mạch vòng cung cấp điện cho tòa nhà với nguồn dự phòng qua các bộ chuyển mạch
1, 2 – đường dây cung cấp; 3 – tủ phân phối với cơ cấu chuyển mạch
3
N02
2
1
3
N01
3
N03
3
N04
+ Phương án 2
Dùng sơ đồ loại hình tia có tự động đóng dự phòng ở tủ phân phối đầu vào
2
3
1
5
6
4
4
7
8
9
TĐDP
Hình 2. Sơ đồ mạng điện cung cấp cho tòa nhà
1, 2 – đường dây cung cấp chính; 3 – cơ cấu chuyển mạch; 4, 5 – cầu dao; thanh cái phân phối điện cho các căn hộ, chiếu sáng chung); 7 – thanh cái phân phối điện cho các thang máy, chiếu sáng sự cố, cơ cấu cứu hỏa; 8,9 – tiếp điểm động lực của côntactơ tự động đóng dự phòng.
Ở chế độ bình thường phụ tải mắc trên thanh cái 6 được cung cấp bởi đường dây 1. Khi xẩy ra sự cố trên đường dây 1, các phụ tải này sẽ cung cấp từ nguồn dự phòng đường dây 2 với sự trợ giúp của cơ cấu chuyển mạch 3. Khi xẩy ra sự cố trên đường dây 2, thì phụ tải mắc trên thanh cái 7 sẽ được phục hồi nguồn cung cấp tự động do cơ cấu tự động đóng dự phòng (TĐDP) thực hiện.
+ So sánh hai phương án
Ta thấy phương án 2 thoả mãn về mặt kỹ thuật,có tính linh hoạt cao.Phương án 1 tuy đơn giản nhưng lại có nhược điểm cơ bản là làm phức tạp cho tủ phân phối đầu vào của các tòa nhà. Mỗi tủ phân phối phải có tới bốn đầu ra, mà đôi khi các đoạn cáp này cũng có chiều dài đáng kể, nên làm tăng vốn đầu tư của mạng điện.
Vì những lý do trên nên phương án 2 được chọn làm phương án tối ưu.
2.Sơ đồ mạng điện bên trong chung cư
Ta so sánh hai phương án về kinh tế và kỹ thuật để cấp điện cho mạng lưới điện bên trong chung cư.
Ta dự kiến phân bố thành 3 đoạn (với tổng số tổn hao điện áp cho phép là 4,5%): Đoạn từ trạm biến áp đến tủ phân phối tổng ∆Ucf1 = 2%, từ tủ phân phối tổng đến tủ phân phối các tầng và từ tủ phân phối tầng đến các hộ gia đình đều bằng 1,25%.Dự định chọn cáp lõi đồng có độ dẫn điện = 54 mm2/Ω.
Chọn sơ bộ x0 = 0,1 Ω/km.
2. Chọn dây dẫn đến các tầng.
Có thể thực hiện theo 2 phương án :
Phương án 1: mỗi tầng đi một tuyến dây độc lập
Phương án 2: chọn một tuyến dây dọc chung cho các tầng.
a. Phương án 1: Tính toán cho tầng cao nhất là tầng 16
Hình 2.1: Sơ đồ mạng điện trong tòa nhà 22 tầng
1 - Cáp vào nhà, dự phòng tương hỗ cho nhau; 2 – cơ cấu chuyển mạch; 3 – aptomat tổng;
4 -đường dây cung cấp điện cho các căn hộ; 5 – điểm đấu 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 cho mạng chiếu sáng bên ngoài; 8 – đường dây cung cấp cho mạng chiếu sáng kỹ thuật tầng hầm, nhà kho;
9 – đường dây cung cấp cho các thiết bị động lực, thang máy; 10 – công tơ điện năng tác dụng; 11 – cung cấp điện cho mạng chiếu sáng sự cố ; 12 – tủ phân phối tầng; 13 – đường trục đứng; 14 – cầu dao (hoặc aptomat); 15 – công tơ; 16 – aptomat mạch điện căn hộ; 17 – aptomat đường trục đứng; 18 – đèn hiệu;
19 – cơ cấu chuyển mạch; 20 – tụ chống nhiều; 21 - mạng điện điều khiển ánh sáng cầu thang; 22 – tế bào quang điện; 23 – rơle thời gian; 24 – bảng điện chiếu sáng.
Tầng 2 ¸24
Tầng 1
1
2
3
3
4
6
TPPĐN
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
20
21
5
22
23
1P
1P
1P
2P
3P
24
Chiều dài từ tủ phân phối tổng đến tủ phân phối tầng là :
l2 = 3,9.16 =62,4 m
.
Thành phần phản kháng của hao tổn điện áp:
∆Ux2% = 0,01 %
Thành phần hao tổn điện áp tác dụng:
∆Ur2% = ∆Ucf2% - ∆Ux2% = 1,25 – 0,01 = 1,24
Tiết diện dây dẫn của đường từ tủ phân phối tổng đến tủ phân phối tầng:
F2 = 5,93 mm2
Ta chọn cáp hạ áp XLPE-6 có tiết diện 6 mm2 với r0=3,33 và x0=0,09
Hao tổn điện áp thực tế:
∆U2 % = 1,33% < 1,5%
Vậy dây dẫn đã chọn thỏa mãn.
b. Phương án 2.
Sơ đồ đường dây lên các tầng :
Hình 2.2
L
…………
Coi đường dây dọc lên các tầng có phụ tải phân bố đều
∆Ux1% =.100 =.100 = 0,03 %
DUr2’% = DUcp2% - DUx2’% = 1,25 – 0,03= 1,22 %
Tiết diện dây dẫn được xác định theo biểu thức
F1’ == = 15,97 mm2.
Ta chọn cáp đồng XLPE – 16 có tiết diện 16 mm2, r0 = 1,15 và x0 = 0,068 Ω/km.
Hao tổn điện áp thực tế
∆Ux1% =.62,4.100 = 1,23% < 1,25%
c. So sánh 2 phương án.
Phương án 1:
Tổng chiều dài của tất cả các nhánh dây lên các tầng là:
ål1 = 3,8 + 7,8+11,7 +……+ 58,5+ 62,4 = 530,4 m
Tổn thất điện năng trên các đoạn dây theo phương pháp 1
∆A1 = r0.ål1..10-3
= 2987,65.10-6 =3353,56 kWh
Với h
Chi phí do tổn thất:
C∆A=c∆.∆A1= 1500. 3353,56 = 5,03.106 đ
Suất vốn đầu tư của cáp XLPE – 6 là v01 = 245.106 đ/km (bảng 32.pl)
Hệ số tiêu chuẩn sử dụng vốn đầu tư:
Với Th – tuổi thọ công trình. Lấy Th = 15 năm.
Tra bảng 31.pl với đường dây hạ áp akh% = 3,6%
Chi phí quy đổi theo phương án 1
Z1 = p.v0.lå + CDA = 0,167.245.106.0,5304 + 5,03.106 = 26,73.106 đ.
Tính toán tương tự cho phương án 2, kết quả được ghi trong bảng 2.1 sau đây:
Phương án
L ,m
V0.106 đ
DA, kWh
C.106 đ
Z.106 đ
1
530,4
245
3353,56
5,03
26,73
2
62,4
312
3820,68
5,73
8,98
So sánh kết quả tính toán ta thấy về kỹ thuật cả 2 phương án đều đảm bảo yêu cầu về chất lượng điện. Về kinh tế : tổng chi phí quy đổi của phương án 2 nhỏ hơn phương án 1, do đó dây dẫn sẽ được chọn theo phương án 2.
Kết luận: Ta chọn phương án một tuyến dây dọc chugn cho tất cả các tầng.
III.Chọn tiết diện dây dẫn
1.Lý luận chung
Việc tính toán mạng điện trong nhà là để xác định tiết diện các đoạn dây, chọn các thiết bị bảo vệ và các tham số của chúng. Việc lựa chọn tiết diện dây dẫn và thiết bị nhất thiết phải tuân theo quy trình quy phạm hiện hành. Các dây dẫn cung cấp điện cho các thiết bị một pha (dây pha và dây trung tính) phải có tiết diện bằng nhau. Tiết diện dây bảo vệ PE không được nhỏ hơn tiết dây dây trung tính. Các số liệu trên sơ đồ cho biết tiết diện dây dẫn và dòng điện bảo vệ của các đoạn dây và thiết bị tương ứng.
Chọn dây cáp và bảo vệ phải thỏa mãn một số điều kiện đảm bảo an toàn cho thiết bị và người sử dụng. Dây dẫn phải:
- Có khả năng làm việc bình thường với phụ tải cực đại và có khả năng chịu quá tải trong khoảng thời gian xác định;
- Không gây ảnh hưởng xấu đến chế độ làm việc bình thường của các thiết bị khi có sự dao động điện ngắn hạn, ví dụ khi mở máy động cơ, sự đóng cắt các mạch điện v.v.
Ứng với tiết diện xác định, dòng cho phép cực đại phụ thuộc vào một số tham số sau:
- Kết cấu của cáp và đường dẫn (lõi Cu hoặc Al; cách điện PVC hoặc EPR v.v.; số dây dẫn hoạt động);
- Nhiệt độ môi trường xung quanh;
- Phương thức lắp đặt dây dẫn;
- Ảnh hưởng của các mạch điện lân cận.
Dây dẫn của mạng điện trong nhà được sử dụng là dây cáp hoặc dây cách điện.Tiết diện dây dẫn được lựa chọn theo dòng điện cho phép:
IM £ Icp;
Trong đó:
IM – giá trị dòng điện làm việc cực đại chạy trên dây dẫn, được xác định theo biểu thức:
Trong đó:
Ilv.i – dòng điện làm việc của thiết bị thứ i;
kđt – hệ số đồng thời, phụ thuộc vào công suất và số lượng thiết bị điện được cung cấp;
ntbi – số lượng thiết bị được cung cấp bởi đoạn dây xét.
Icp – giá trị dòng điện cho phép cực đại của dây dẫn chọn.
Giá trị dòng phụ tải cho phép của dây dẫn được xác định theo biểu thức:
Icp = khc. Icp.n
Trong đó:
Icp - dòng điện cho phép ứng với từng loại dây dẫn, phụ thuộc vào nhiệt độ đốt nóng cho phép của chúng;
Icp.n – dòng điện cho phép lâu dài của dây dẫn trong điều kiện bình thường;
khc – hệ số hiệu chỉnh theo điều kiện thực tế:
khc= k1k2.k3
k1 – hệ số phụ thuộc vào phương thức lắp đặt dây dẫn (xem bảng 15.pl)
k2 – hệ số phụ thuộc vào số lượng dây cáp đặt chung trong hào cáp (bảng 16.pl).
k3 - hệ số hiệu chỉnh, phụ thuộc vào nhiệt độ trung bình thực tế tại nơi lắp đặt, có thể xác định theo bảng 17.pl.
Giá trị dòng điện làm việc được xác định phụ thuộc vào loại mạng điện như sau:
Mạng điện một pha
Mạng điện 2 pha mắc theo đ