Thiết kế cung cấp Điện công trình hỗn hợp dịch vụ, văn phòng, lô 01 Đường lê văn lương, quận Thanh Xuân, tp Hà Nội

Thiết kế cung cấp Điện công trình hỗn hợp dịch vụ, văn phòng, lô 01 Đường lê văn lương, quận Thanh Xuân, tp Hà Nội

TRƯỜNG ĐẠI HỌC HẢI PHÒNGKHOA ĐIỆN - CƠ

QUẬN THANH XUÂN, TP HÀ NỘI

Giáo viên hướng dẫn : Th.S Bùi Văn ĐiệpSinh viên thực hiện: Vũ Văn Anh

HẢI PHÒNG, 12 – 2019

TRƯỜNG ĐẠI HỌC HẢI PHÒNG

KHOA ĐIỆN - CƠCỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

5 Họ tên cán bộ hướng dẫn:

6 Ngày giao nhiệm vụ đồ án:

7 Ngày hoàn thành đồ án:

Trưởng bộ môn( Ký, ghi rõ họ, tên)Ngày …… tháng …… năm ……

(Điểm ghi bằng số và chữ)

Ngày … tháng … năm 2019 Cán bộ hướng dẫn chính

(Họ tên và chữ kí)

NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ CỦA NGƯỜI CHẤM PHẢN BIỆN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP

1 Đánh giá chất lượng của đề tài tốt nghiệp về các mặt thu thập và phân tích sốliệu ban đầu, cơ sở lý luận chọn phương án tối ưu, cách tính toán chất lượngthuyết minh và bản vẽ, giá trị lý luận và thực tiễn đề tài.

(Điểm ghi bằng số và chữ)

Ngày … tháng … năm 2019

Người chấm phản biện

(Họ tên và chữ kí)

LỜI CAM ĐOAN

Em xin cam đoan bản đồ án tốt nghiệp: “Thiết kế cung cấp điện công trìnhhỗn hợp dịch vụ, văn phòng, Lô 01 đường Lê Văn Lương, Quận Thanh Xuân,Tp.Hà Nội” do em tự thiết kế dưới sự hướng dẫn của giảng viên Th.S Bùi Văn

Điệp Các số liệu và kết quả là hoàn toàn đúng với thực tế.

Để hoàn thành đồ án này em chỉ sử dụng những tài liệu được ghi trong danhmục tài liệu tham khảo và không sao chép hay sử dụng bất kỳ tài liệu nào khác.Nếu phát hiện có sự sao chép em xin chịu hoàn toàn trách nhiệm.

Hải Phòng, ngày … tháng … năm 2019

Sinh viên thực hiện

Vũ Văn Anh

M c L cụ ụ

DANH MỤC HÌNH VẼ i

DANH MỤC BẢNG SỐ LIỆU 1

LỜI NÓI ĐẦU 2

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ CAOTẦNG 3

1.1 Giới thiệu chung 3

1.2 Tổng quan về kiến trúc công trình 3

1.3 Các tiêu chuẩn thiết kế điện 5

1.3.1 Phạm vi áp dụng 5

1.3.2 Tài liệu viện dẫn 5

1.3.3 Thuật ngữ và định nghĩa 7

1.3.4 Quy định chung 10

Chương 2 TÍNH TOÁN PHỤ TẢI 12

2.1 Cơ sở tính toán phụ tải 12

2.1.1 Quy định chung 12

2.1.2 Phụ tải tính toán 13

2.2 Phương pháp tính toán phụ tải 13

2.3 Chọn phương pháp tính toán phụ tải cho bài thiết kế 22

2.3.1 Phụ tải ưu tiên 22

2.3.1.1 Phụ tải động lực 22

2.3.1.2 Phụ tải chiếu sáng khu vực cầu thang và hành lang 24

2.3.1.3 Phụ tải tính toán của tầng hầm 25

2.3.1.4 Phụ tải tính toán của tầng thương mại 28

2.3.1.5 Tổng công suất nguồn ưu tiên 32

2.3.2 Phụ tải không ưu tiên 32

2.3.2.1 Phụ tải sinh hoạt 34

2.3.3 Công suất tính toán toàn phần của cả khu nhà cao tầng 42

Chương 3 TÍNH TOÁN LỰA CHỌN VÍ TRÍ, SỐ LƯỢNG, CÔNG SUẤT TRẠMBIẾN ÁP 43

3.1 Chọn phương án cấp điện 43

3.2 Xác định nguồn trung áp 44

3.3.1 Máy biến áp 46

3.3.2 Máy phát 48

3.4 Chọn dây dẫn và cáp 49

3.4.1 Phương pháp chọn dây dẫn và cáp 49

3.4.2 Lựa chọn cáp phía trung áp 52

3.4.2.1 Cáp từ nguồn 22kV đến tủ cao thế (RMU) của trạm biến áp trong tòa nhà.533.4.2.2 Cáp từ tủ RMU sang MBA 53

3.4.3 Chọn cáp từ đầu ra hạ áp của máy biến áp 1 và 2 đến tủ phân phối tổng trạmbiến áp 56

4.1.1 Chọn cáp từ máy biến áp tới tủ phân phối 69

4.1.2 Lựa chọn thiết bị điện hạ áp trong tủ phân phối 70

4.1.2.1 Lựa chọn aptomat tổng bảo vệ phía hạ áp 70

4.1.2.2 Lựa chọn máy biến dòng điện ( BI ) 71

4.1.2.3 Chọn thanh cái cho tủ phân phối hạ áp 72

4.1.3 Tính toán ngắn mạch tại thanh cái hạ áp 73

4.1.4 Chọn cáp từ thanh cái hạ áp đến các tủ phân phối tầng 74

4.2 Thiết kế cấp điện cho toàn tòa nhà 78

4.2.1 Sơ đồ và nguyên lý cấp điện hạ thế 78

4.3 Thiết kế hệ thống cấp điện cho 1 tầng 82

4.4 Thiết kế cấp điện cho 1 căn hộ điển hình trong 1 tầng 86

4.4.1 Thiết kế cấp điện đến các ổ cắm 87

4.4.2 Thiết kế cấp điện cho phụ tải chiếu sáng và quạt thông gió 88

4.4.3 Xây dựng sơ đồ nguyên lý và chọn thiết bị điện cho tủ điện căn hộ 90

Chương 5 THIẾT KẾ CHỐNG SÉT CHO TÒA NHÀ 92

Hình 3.1 Các phương án cấp điện cho trạm biến áp 45

Hình 3.2 Sơ đồ các điểm tính ngắn mạch phía trung áp 52

Hình 3.3 Sơ đồ nguyên lý và sơ đồ thay thế tính ngắn mạch cao áp 61

Hình 4.1 Sơ đồ nguyên lý và sơ đồ thay thế tính ngắn mạch tại thanh cái 73

Hình 4.2 Sơ đồ phân phối điện hạ thế 0,4 kv 79

Hình 4.3 Sơ đồ cung cấp điện chính 0,4 kv 80

Hình 4.4 Tủ phân phối cho mỗi tòa tháp 81

Hình 4.10 Mặt bằng đi dây ổ cắm căn hộ 4BR 88

Hình 4.11 Mặt bằng đi dây chiếu sáng căn hộ 4BR 90

Hình 4.12 Sơ đồ nguyên lý cấp điện cho căn hộ 4BR 91

Hình 5.1 Cọc tiếp địa chống sét 95

Hình 5.2 Hệ thống nối đất chống sét 95

Hình 5.3 Vị trí đặt đầu thu sét trên sân thượng 97

DANH MỤC BẢNG SỐ LIỆU

Bảng 1.1 Dữ liệu công suất đặt của công trình 6

Bảng 2.1 Hệ số yêu cầu kyc của thang máy trong các công trình nhà ở 19

Bảng 2.2 Hệ số yêu cầu Kyc của nhóm phụ tải bơm nước, thông gió 20

Bảng 2.3 Hệ số đồng thời theo các chức năng của mạch 22

Bảng 2.4 Hệ số đồng thời trong nhà tập thể, chung cư 23

Bảng 2.5 Công suất phụ tải động lực của khu cao tầng 24

Bảng 2.6 Bảng thống kê căn hộ 35

Bảng 2.7 Yêu cầu chiếu sáng căn hộ chung cư theo tiêu chuẩn 36

Bảng 3.1 Thông số kĩ thuật MBA của tòa nhà 50

Bảng 3.2 Thông số kĩ thuật máy phát điện dự phòng 51

Bảng 3.3 Phạm vi sử dụng của các phương pháp chọn tiết diện dây 53

Bảng 3.4 Chiều dài và công suất truyền tải trên mỗi đoạn cáp 54

Bảng 3.5: Thông số kĩ thuật dao cắt phụ tải 65

Bảng 3.6: Kết quả kiểm tra MCPT 65

Bảng 3.7: lựa chọn cầu chì 66

Bảng 3.8: thông số của cầu chì 66

Bảng 3.9: kết quả kiểm tra cầu chì ( CC ) 67

Bảng 3.10 lựa chọn thanh dẫn 67

Bảng 4.1 Cáp tổng hạ áp 71

Bảng 4.2 Thông số kỹ thuật áptômát tổng 72

Bảng 4.3 Điều kiện chọn máy biến dòng 73

Bảng 4.4 Thông số của máy biến dòng 73

Bảng 4.5 Thông số kỹ thuật của thanh dẫn 74

Bảng 4.6 Thông số kỹ thuật MCCB NF400-CW 86

Bảng 4.7 Đèn sử dụng trong căn hộ A 91

Bảng 5.1 Hệ số điều chỉnh theo điều kiện khí hậu 96

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay, điện năng đã đi vào mọi mặt của đời sống, trên tất cả các lĩnh vực, từcông nghiệp cho tới sinh hoạt hàng ngày Để xây dựng một nền kinh tế phát triển thìkhông thể không có một nền công nghiệp điện năng vững mạnh Bởi vậy khi quy hoạchphát triển các khu dân cư, đô thị hay các khu công nghiệp… thì cần phải hết sức chútrọng việc xây dựng hệ thống điện ở đó nhằm đảm bảo cung cấp điện cho các khu vựcnày Nói cách khác, khi lập kế hoạch phát triển kinh tế xã hội thì kế hoạch phát triển điệnnăng phải đi trước một bước, thỏa mãn nhu cầu điện năng không chỉ trước mắt mà còncho sự phát triển tương lai.

Được sự phân công của khoa Điện Cơ trường Đại Học Hải Phòng và sự đồng ý của Thầyhướng dẫn Th.S Bùi Văn Điệp Em đã chọn đề tài tốt nghiệp: “Thiết kế cung cấp điệncông trình hỗn hợp dịch vụ, văn phòng, Lô 01 đường Lê Văn Lương, Quận Thanh Xuân,Tp.Hà Nội”.

Để quá trình thiết kế tính toán và trình bày theo trình tự chặt chẽ về nội dung, đồ án đượcchia ra làm các chương như sau:

- Chương 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ CAOTẦNG.

- Chương 2 TÍNH TOÁN PHỤ TẢI.

- Chương 3 TÍNH TOÁN LỰA CHỌN VÍ TRÍ, SỐ LƯỢNG, CÔNG SUẤT TRẠMBIẾN ÁP.

- Chương 4 TÍNH TOÁN LƯỚI ĐIỆN HẠ ÁP.

-Chương 5 THIẾT KẾ CHỐNG SÉT CHO TÒA NHÀ.

Hải Phòng, ngày … tháng … năm 201…Sinh viên thực hiện

Vũ Văn Anh

Chương 1

TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHONHÀ CAO TẦNG

1.1 Giới thiệu chung

Công trình hỗn hợp dịch vụ, văn phòng, Lô 01 đường Lê Văn Lương, Quận ThanhXuân, Tp.Hà Nội là một trong những khu tổ hợp thương mại, chung cư cao cấp Vìvậy, vấn đề cung cấp điện cũng rất quan trọng, việc cung cấp điện an toàn và tincậy sẽ góp phần vào công việc nâng cao chất lượng cuộc sống cho các hộ dân.Do đó, khi thiết kế phải tính toán được tổng công suất tiêu thụ điện của toàn khutổ thương mại, chung cư, từ đó ta lựa chọn được dung lượng của máy biến áp, máyphát điện và các thiết bị đóng cắt bảo vệ hợp lý Trong công tác thiết kế cung cấpđiện việc đầu tiên của người thiết kế là phải thống kê các số liệu cần thiết để phụcvụ cho quá trình tính toán Đối với công trình hỗn hợp dịch vụ, văn phòng, Lô 01đường Lê Văn Lương, Quận Thanh Xuân, Tp.Hà Nội ta khảo sát các số liệu cụ thểcủa từng phòng, tầng từ đó ta xác định được phụ tải tính toán của từng tầng, phụ tảitính toán cả tòa nhà Từ đó ta lựa chọn phương án cung cấp điện hợp lý và lựachọn công suất máy biến áp, tính toán tiết diện dây dẫn cũng như các thiết bị đóngcắt bảo vệ sao cho đảm bảo kỹ thuật, an toàn, mỹ quan và kinh tế Sau đây tiếnhành thiết kế hệ thống cung cấp điện cho khu nhà cao tầng.

1.2 Tổng quan về kiến trúc công trình

- Tên dự án: Công trình hỗn hợp dịch vụ và nhà ở

- Chủ đầu tư: Công ty cổ phần dịch vụ và kinh doanh bất động sản Hà Nội

- Địa điểm: Lô số 01, ô đất 4.1- CC, Đường Lê Văn Lương, p Nhân Chính- q.Thanh Xuân- tp Hà Nội

- Diện tích sàn phần nổi: m2 (37 tầng)

- Diện tích sàn phần ngầm: 8003.47 m2 (5 tầng hầm)- Diện tích dự án: m2

- Diện tích xây dựng: m2- Mật độ xây dựng: 40%

- Chiều cao đến mái công trình: 149,85 m

- Tầng 1-5 làm sảnh, thương mại phục vụ tòa nhà

- Tầng 6-35 sử dụng làm nhà ở với căn hộ chung cư tiêu chuẩn - Từ tầng 36-37 làm tầng kỹ thuật

Bảng 1.1 Dữ liệu công suất đặt của công trình

SốLượng

1.3 Các tiêu chuẩn thiết kế điện

1.3.1 Phạm vi áp dụng

- Tiêu chuẩn này được áp dụng để thiết kế đặt các thiết bị điện trong các loại nhà ở(nhà ở có căn hộ, nhà ở có sân vườn, nhà ở kiểu khách sạn, ký túc xá ), đồng thờicũng áp dụng cho các loại công trình công cộng khác.

- Việc thiết kế đặt các thiết bị điện trong nhà ở và công trình công cộng còn phảithỏa mãn các yêu cầu quy định của các tiêu chuẩn, quy phạm hiện hành có liênquan Với các công trình công cộng còn phải tuân theo các yêu cầu quy định củacác tiêu chuẩn, quy phạm hiện hành của mỗi loại công trình.

1.3.2 Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này Đối với cáctài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu Đối với các tàiliệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cảcác sửa đổi, bổ sung (nếu có):

- TCXD 16 : 1986, Chiếu sáng nhân tạo công trình công cộng(1);

- TCXD 175 : 1990, Mức ồn cho phép trong công trình công cộng - Tiêuchuẩn thiết kế(1);

- TCXDVN 319 : 2004, Lắp đặt hệ thống nối đất thiết bị cho các công trìnhcông nghiệp - Yêu cầu chung(1);

- TCXDVN 333 : 2005, Chiếu sáng nhân tạo bên ngoài các công trình côngcộng, và kỹ thuật hạ tầng đô thị - Tiêu chuẩn thiết kế(1);

- TCVN 2546 : 1978, Bảng điện chiếu sáng dùng cho nhà ở - Yêu cầu kỹthuật;

- TCVN 9206 : 2012, Đặt thiết bị điện trong nhà ở và công trình công cộng tiêu chuẩn thiết kế;

TCVN 4400 : 1987, Kỹ thuật chiếu sáng - Thuật ngữ và định nghĩa;- TCVN 6160, Phòng cháy chữa cháy cho nhà cao tầng - Yêu cầu thiết kế;- TCVN 7114-1 : 2008, Chiếu sáng nơi làm việc - Phần 1: Trong nhà;

- TCVN 7114-3 : 2008, Chiếu sáng nơi làm việc - Phần 3: Yêu cầu chiếu sángan toàn và bảo vệ tại những nơi làm việc ngoài nhà;

- TCVN 7447-1 (IEC 60364-1), Hệ thống lắp đặt điện của các tòa nhà - Phần 1:Nguyên tắc cơ bản, đánh giá các đặc tính chung, định nghĩa;

TCVN 7447551 (IEC 60364551), Hệ thống lắp đặt điện của các tòa nhà Phần 5-51: Lựa chọn và lắp đặt thiết bị điện - Quy tắc chung;

TCVN 7447553 (IEC 60364553), Hệ thống lắp đặt điện của các tòa nhà Phần 5-53: Lựa chọn và lắp đặt thiết bị điện - Cách ly, đóng cắt và điều khiển;- TCVN 7447-5-54 (IEC 60364-5-54), Hệ thống lắp đặt điện của các tòa nhà -Phần 5-54: Lựa chọn và lắp đặt thiết bị điện - Bố trí nối đất, dây bảo vệ và dây liênkết bảo vệ;

TCVN 7447555 (IEC 60364555), Hệ thống lắp đặt điện của các tòa nhà Phần 5-55: Lựa chọn và lắp đặt thiết bị điện - Các thiết bị khác;

TCVN 9207 : 2012, Đặt đường dây dẫn điện trong nhà ở và công trình côngcộng(1);

- QTĐ 11 TCN 18 : 2006, Quy phạm trang bị điện - Phần I: Quy định chung;

- QTĐ 11 TCN 19 : 2006, Quy phạm trang bị điện - Phần II: Hệ thống đường dẫnđiện;

- QTĐ 11 TCN 20 : 2006, Quy phạm trang bị điện - Phần III: Trang bị phân phốivà trạm biến áp;

- QTĐ 11 TCN 21 : 2006, Quy phạm trang bị điện - Phần IV: Bảo vệ và tự động;- Electrical Installation Guide According to IEC International Standards - Hướngdẫn thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn IEC

GHI CHÚ: (1) Tiêu chuẩn đang được chuyển đổi thành TCVN

- Bảng (hộp, tủ) phân phối chính (PPC) là bảng (hộp, tủ) dùng để cấp điện năngcho nhà hoặc một phần nhà Có thể dùng PPĐV hoặc bảng (tủ) điện hạ áp của trạmPPC.

- Bảng (hộp, tủ) phân phối phụ (PPP) là bảng (hộp, tủ) phân phối điện năng từ PPChoặc PPĐV và phân phối tới các bảng (hộp, tủ) điện nhóm và các bảng điện phânphối của nhà.

- Điểm phân phối, bảng (hộp, tủ) điện nhóm là các điểm (hộp, tủ) điện có đặt cáckhí cụ bảo vệ và phân phối điện cho các đồ dùng điện đặt riêng lẻ hoặc từng nhóm(động cơ điện, đèn điện ).

- Bảng điện căn hộ (BCH) là các bảng điện nhóm đặt trong căn hộ/phòng kỹ thuật.- Bảng điện tầng (BĐT) là các bảng (hộp, tủ) điện nhóm đặt ở mỗi tầng để cấp điệncho các BCH và đặt ở phòng kỹ thuật hoặc hành lang mỗi tầng.

Trường hợp BĐT chỉ có các đồng hồ đếm điện và các khí cụ bảo vệ ở đường dâyra của các đồng hồ này thì BĐT được gọi là bảng (hộp, tủ) đồng hồ đếm điện(BĐH).

- Phòng đặt bảng (tủ) điện là phòng mà trong đó đặt ĐV, PPĐV, PPP Phòng nàyphải có khóa và chỉ có người quản lý mới có thể tiếp cận được.

- Lưới điện cung cấp là các đường dây từ hệ thống phân phối của trạm biến áp(TBA) hoặc các nhánh rẽ từ đường dây truyền tải điện đến PPĐV cũng như từPPĐV tới PPC, PPP và tới điểm phân phối hoặc các bảng (hộp, tủ) điện nhóm.- Lưới điện nhóm là các đường dây cung cấp điện cho các đèn, các ổ cắm.

- Lưới điện phân phối là các đường dây cung cấp cho các thiết bị điện động lực - Đoạn đứng là đoạn lưới điện đặt thẳng đứng cung cấp cho các tầng nhà và đặttrong nhà đó.

- Đường dây đặt hở là đường dây đặt trên mặt tường, trần nhà, theo dầm, vì kèohoặc các kết cấu xây dựng của tòa nhà và công trình.

- Đường dây đặt kín là đường dẫn điện đặt trong các kết cấu của tòa nhà và côngtrình (tường, nền, móng), cũng như trong khoảng không gian giữa trần giả và trầnbêtông.

- Công suất đặt là tổng công suất điện định mức của các thiết bị tiêu thụ điện trongmạng.

- Hệ số sử dụng lớn nhất Ku là tỉ số giữa công suất yêu cầu lớn nhất Pyc với côngsuất điện định mức Pđm của mỗi thiết bị tiêu thụ điện Hệ số này cần được áp dụngcho từng tải riêng biệt, nhất là cho các động cơ vì chúng ít khi chạy đầy tải.

- Hệ số đồng thời Ks được dùng để tính toán công suất của một nhóm thiết bị điện.Hệ số đồng thời Ks của nhóm thiết bị điện là tỉ số giữa công suất tính toán Ptts của

nhóm thiết bị điện với tổng công suất yêu cầu của từng thiết bị điện 'LPyci trongnhóm đó.

- Hệ số yêu cầu của nhóm thiết bị điện là tỉ số giữa công suất tính toán của nhómthiết bị điện với công suất đặt của nhóm thiết bị điện đó.

- Vỏ của thiết bị điện được nối dây bảo vệ "PE" trong mạng điện hạ áp 3 pha, 5dây hoặc được nối trực tiếp với trang bị nối đất.

- Nối trung tính thiết bị điện Vỏ của thiết bị điện được nối với dây trung tính "N"trong mạng điện hạ áp 3 pha 4 dây

- Phòng khô là phòng có độ ẩm tương đối không lớn quá 75% Khi không cónhững điều kiện nêu trong các điều 3.20, 3.21, 3.22 thì phòng đó gọi là phòng bìnhthường.

VÍ DỤ: Trong nhà ở thì trừ khu xí tắm, vệ sinh, khu bếp, tầng hầm, phòng đặt máybơm nước, các phòng còn lại là phòng bình thường.

- Phòng ẩm là phòng có độ ẩm tương đối lớn quá 75% trong thời gian dàiVÍ DỤ: Khu bếp, tầng hầm, trong nhà ở.

- Phòng rất ẩm là phòng có độ ẩm tương đối xấp xỉ 100% trong thời gian dài (trần,tường, sàn nhà và đồ vật ở trong nhà đọng nước).

- Phòng hoặc nơi nguy hiểm về điện là phòng hoặc nơi có những 1 trong các yếu tốsau:

a) Ẩm hoặc có bụi dẫn điện;

b) Nền, sàn nhà dẫn điện (bằng kim loại, đất, bê tông cốt thép, gạch,.);c) Nhiệt độ cao (xem điều 3.25);

d) Có khả năng để người tiếp xúc đồng thời với một bên là các kết cấu kim loạicủa công trình hoặc của các máy móc, thiết bị công nghệ, các đồ đạc dụng cụ bằngkim loại để nối đất, còn 1 bên là vỏ kim loại của các thiết bị điện.

- Phòng hoặc nơi rất nguy hiểm về điện là phòng hoặc nơi có 1 trong các yếu tốsau:

a) Rất ẩm;

b) Môi trường hoạt tính hóa học;

c) Đồng thời có 2 yếu tố của phòng hoặc nơi nguy hiểm.

1.3.4 Quy định chung

- Khi thiết kế cấp điện cho nhà ở và công trình công cộng phải đảm bảo các yêucầu quy định đối với mỗi loại hộ tiêu thụ điện về độ tin cậy cung cấp điện theochương I.2 quy phạm trang bị điện 11 TCN 18 : 2006 Phân loại các hộ tiêu thụđiện và thiết bị tiêu thụ điện theo độ tin cậy cung cấp điện xem phụ lục A.

- Điện áp phải tính toán để cấp điện cho các thiết bị điện trong nhà ở và công trìnhcông cộng (trừ cho các động cơ điện) không được lớn hơn 380/220 V Với nhữngcông trình hiện có điện áp lưới 220/110 V cần chuyển sang điện áp lưới 380/220 Vnếu xét thấy phù hợp các yêu cầu kinh tế kỹ thuật.

- Cấp điện cho các động cơ điện (máy điện) phải lấy từ lưới điện 380/220 V trungtính nối đất trực tiếp.

- Trong nhà ở và các công trình công cộng cần dự phòng một công suất không dưới5% tổng công suất của công trình để cấp điện chiếu sáng quảng cáo, tủ kính quầyhàng, trang trí mặt nhà, các bảng và các tín hiệu chỉ dẫn bằng ánh sáng, các hệthống tín hiệu âm thanh, phòng chữa cháy, cũng như các đèn báo chướng ngại vậtcủa công trình.

- Tổn thất điện áp ở cực của các bóng đèn và của các thiết bị động lực đặt xa nhấtso với điện áp định mức không được vượt quá các trị số sau:

- Đối với chiếu sáng làm việc: 5%;

- Đối với chiếu sáng sơ tán người và chiếu sáng sự cố: 5%;

- Đối với các thiết bị có điện áp từ 12 V đến 42 V (tính từ nguồn cấp điện): 10%.- Đối với động cơ điện:

+ Làm việc dài hạn ở chế độ ổn định: 5%;+ Làm việc dài hạn ở chế độ sự cố: 10%.+ Khi khởi động động cơ: 15%

CHÚ THÍCH 1: Các lưới điện, kể cả lưới điện điều khiển từ xa và điều khiển tựđộng cần phải được kiểm tra với chế độ khởi động các động cơ điện

CHÚ THÍCH 2: Các lưới điện chiếu sáng, khi ở chế độ sự cố, cho phép giảm điệnáp tới 12% trị số điện áp định mức.

Chương 2 TÍNH TOÁN PHỤ TẢI

2.1 Cơ sở tính toán phụ tải

2.1.1 Quy định chung

- Khi thiết kế cấp điện cho nhà ở và công trình công cộng phải đảm bảo các yêucầu quy định đối với mỗi loại hộ tiêu thụ điện về độ tin cậy cung cấp điện theoTCVN 9206 : 2012, Đặt thiết bị điện trong nhà ở và công trình công cộng - tiêuchuẩn thiết kế Phân loại các hộ tiêu thụ điện và thiết bị tiêu thụ điện theo độ tincậy cung cấp điện xem phụ lục A.

- Điện áp phải tính toán để cấp điện cho các thiết bị điện trong nhà ở và công trìnhcông cộng (trừ cho các động cơ điện) không được lớn hơn 380/220 V Với nhữngcông trình hiện có điện áp lưới 220/110 V cần chuyển sang điện áp lưới 380/220 Vnếu xét thấy phù hợp các yêu cầu kinh tế kỹ thuật.

- Cấp điện cho các động cơ điện (máy điện) phải lấy từ lưới điện 380/220 V trungtính nối đất trực tiếp.

- Trong nhà ở và các công trình công cộng cần dự phòng một công suất không dưới5% tổng công suất của công trình để cấp điện chiếu sáng quảng cáo, tủ kính quầyhàng, trang trí mặt nhà, các bảng và các tín hiệu chỉ dẫn bằng ánh sáng, các hệthống tín hiệu âm thanh, phòng chữa cháy, cũng như các đèn báo chướng ngại vậtcủa công trình.

- Tổn thất điện áp ở cực của các bóng đèn và của các thiết bị động lực đặt xa nhấtso với điện áp định mức không được vượt quá các trị số sau:

- Đối với chiếu sáng làm việc: 5%;

- Đối với chiếu sáng sơ tán người và chiếu sáng sự cố: 5%;

- Đối với các thiết bị có điện áp từ 12 V đến 42 V (tính từ nguồn cấp điện): 10%.

- Đối với động cơ điện:

+ Làm việc dài hạn ở chế độ ổn định: 5%;+ Làm việc dài hạn ở chế độ sự cố: 10%.+ Khi khởi động động cơ: 15%

CHÚ THÍCH 1: Các lưới điện, kể cả lưới điện điều khiển từ xa và điều khiển tựđộng cần phải được kiểm tra với chế độ khởi động các động cơ điện

CHÚ THÍCH 2: Các lưới điện chiếu sáng, khi ở chế độ sự cố, cho phép giảm điệnáp tới 12% trị số điện áp định mức.

2.1.2 Phụ tải tính toán

- Công suất tính toán cho nhà ở và công trình công cộng được xác định theo sốlượng và công suất của thiết bị điện dự kiến lắp đặt trong công trình, áp dụng hệ sốsử dụng lớn nhất Ku, hệ số đồng thời Ks và hệ số yêu cầu Kyc.

2.2 Phương pháp tính toán phụ tải

- Phụ tải điện là số liệu đầu tiên và quan trọng nhất để tính toán, thiết kế hệ thốngcung cấp điện Việc xác định chính xác phụ tải điện anh hưởng lớn đến các chỉ tiêukinh tế - kỹ thuật của lưới cung cấp điện sau này Nếu phụ tải điện tính toán nhỏhơn phụ tải thực tế thì sẽ dẫn đến giảm tuổi thọ của thiết bị, nguy hiểm hơn có thểdẫn đến cháy nổ thiết bị, gây ra hậu quả khôn lường Còn nếu phụ tải điện tính toánlớn hơn nhiều so với phụ tải thực tế thì sẽ gây lãng phí, tốn kém Phụ tải điện dùngtrong giai đoạn thiết kế tính toán lưới cung cấp điện gọi là phụ tải tính toán vớiđịnh nghĩa: phụ tải tính toán là phụ tải cực đại dài hạn không thay đổi theo thờigian và tương đương với phụ tải thực tế về hiệu suất phát nhiệt.

Mục đích của việc tính toán phụ tải điện tại các nút nhằm: Chọn tiết diện dây dẫn của lưới cung cấp và phân phối điện.

Chọn các thiết bị chuyển mạch, đóng cắt và bảo vệ Chọn dung lượng thiết bị bù.

Nguyên tắc chung để xác định phụ tải tính toán của hệ thống là tính từ thiết bị điệnngược trở về nguồn, tức là được tiến hành từ bậc thấp đến bậc cao của hệ thốngcung cấp điện, và ta chỉ cần tính toán tại các điểm nút của hệ thống cấp điện chođối tượng Để thuận tiện cho quá trình tính toán và đảm bảo độ chính xác ta sẽ xácđịnh phụ tải tính toán lần lượt theo từ các căn hộ, các phụ tải thuộc từng tầng rồiđến các tầng đến tổng thể tòa nhà từ các dữ liệu đã có Sau đó ta sẽ phân nhóm phụtải và tính toán công suất tính toán tổng của nhóm phụ tải theo hệ số đồng thời đểchọn các thiết bị điện liên quan như đường dây, trạm biến áp.

Sự đa dạng của các điều kiện và đặc điểm của bài toán xác định phụ tải ứng vớicác mục đích khác nhau dẫn đến có nhiều phương pháp khác nhau trong việc tínhtoán phụ tải Một số phương pháp thường sử dụng tham khảo tài liệu [5] (trang 80)gồm có:

- Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm - Xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải tính trên một đơn vị sản xuất.

- Xác định phụ tải theo công suất đặt và hệ số nhu cầu.

- Xác định phụ tải theo hệ số cực đại và công suất trung bình.

Trong khuôn khổ đồ án, để tính toán sát với các công trình thực tế hiện nay và hợpquy chuẩn ta sẽ tham khảo thêm các tiêu chuẩn TCVN 9206_2012; và 1 số tài liệukhác Các định nghĩa trong tiêu chuẩn cũng có ý nghĩa tương tự như các phươngpháp trình bày ở trên Công suất tính toán cho nhà ở và công trình công cộng đượcxác định theo số lượng và công suất của thiết bị điện dự kiến lắp đặt trong côngtrình, áp dụng hệ số sử dụng ksd, hệ số đồng thời kđt và hệ số yêu cầu kyc.

Theo đó:

- Hệ số sử dụng Ksd là tỉ số giữa công suất yêu cầu lớn nhất Pyc với công suất điệnđịnh mức Pdm của mỗi thiết bị tiêu thụ điện Hệ số này cần được áp dụng cho từngtải riêng biệt, nhất là cho các động cơ vì chúng ít khi chạy đầy tải:

- Hệ số đồng thời Kđt được dùng để tính toán công suất của một nhóm thiết bị điện.Hệ số đồng thời Kđt của nhóm thiết bị điện là tỉ số giữa công suất tính to án Ptt

của nhóm thiết bị điện với tổng công suất yêu cầu của từng thiết bị điện Pyci trongnhóm đó.

Kdt= Ptt ∑∑ Pyci(2.2)

- Hệ số yêu cầu Kyc của nhóm thiết bị điện là tỉ số giữa công suất tính toán củanhóm thiết bị điện với công suất đặt của nhóm thiết bị điện đó.

Kyc= Ptt ∑∑ Pdmi(2.3)

Giá trị của các hệ số trên được tham khảo tại tài liệu Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN9206_2012 và tài liệu hướng dẫn thiết kế "Electrical Instalation Guide 2009".- Công suất tính toán của phụ tải động lực trong công trình được tính theo côngthức:

PĐL = PTM + PBT + PĐH (kW) (2.4)Trong đó:

PĐL - Công suất tính toán (kW) của phụ tải động lực.

PTM - Công suất tính toán (kW) của nhóm phụ tải thang máy trong

PBT - Công suất tính toán (kW) của nhóm phụ tải bơm nước, thông giótrong công trình.

PĐH - Công suất tính toán (kW) của phụ tải điều hòa trung tâm hoặcbán trung tâm trong công trình.

+ Công suất tính toán của nhóm phụ tải thang máy được tính theo công thức:

PTM - Công suất tính toán (kW) của nhóm phụ tải thang máy;

Pni - Công suất điện định mức (kW) của động cơ kéo thang máy thứ i;

Pgi - Công suất (kw) tiêu thụ của các khí cụ điều khiển và các đèn điện trong thangmáy thứ i, nếu không có số liệu cụ thể có thể lấy giá trị Pgi = 0,1Pni;

Pvi - Hệ số gián đoạn của động cơ điện theo lí lịch thang máy thứ i nếu không có sốliệu cụ thể có thể lấy giá trị của Pvi = 1;

Kyc - Hệ số yêu cầu của nhóm phụ tải thang máy, với nhà ở xác định theo bảngdưới.

Bảng 2.1 Hệ số yêu cầu kyc của thang máy trong các công trình nhà ở.

Số tầng Hệ số yêu cầu khi số lượng thang máy bằng

6 đến 7 1 0,85 0,70 0,55 0,55 0,45 0,45 0,42 0,40 0,38 0,30 0,278 – 9 1 0,90 0,75 0,65 0,60 0,55 0,50 0,45 0,42 0,40 0,33 0,3310 – 11 - 0,95 0,80 0,70 0,63 0,56 0,52 0,48 0,45 0,42 0,35 0,3112 – 13 - 1 0,85 0,73 0,65 0,58 0,55 0,50 0,47 0,44 0,38 0,3414 – 15 - 1 0,97 0,85 0,75 0,70 0,66 0,60 0,58 0,56 0,43 0,3716 – 17 - 1 1 0,90 0,80 0,75 0,70 0,65 0,60 0,55 0,47 0,4018 – 19 - - 1 1 0,90 0,80 0,75 0,70 0,67 0,63 0,52 0,4520 – 24 - - 1 1 0,95 0,85 0,80 0,75 0,70 0,66 0,54 0,4725 – 30 - - 1 1 1 1 0,90 0,85 0,80 0,75 0,62 0,5331 – 40 - - 1 1 1 1 0,93 0,87 0,82 0,78 0,64 0,55

+ Công suất tính toán của nhóm phụ tải bơm nước, thông gió (động cơ bơm nước,quạt thông gió và các thiết bị khác) được tính theo công thức:

Trong đó:

Kyc - Hệ số sử dụng lớn nhất của nhóm phụ tải bơm nước, thông gió theo bảng.n - Số động cơ.

Pbti - Công suất điện định mức (kW) của động cơ bơm nước, quạt thông gió thứ i.

Bảng 2.2 Hệ số yêu cầu Kyc của nhóm phụ tải bơm nước, thông gió.

Số lượng độngcơ

❑ +∑

Trong đó:

PTĐN - công suất trao đổi nhiệt của hệ thống điều hòa (Btu, Hp)

Kqd - hệ số quy đổi từ công suất trao đổi nhiệt sang công suất điện (Btu= 0,09W;Hp = 0,736 kW)

 - hiệu suất làm việc của hệ thống điều hòa

Pyci - công suất yêu cầu của các thiết bị tiêu thụ điện khác của hệ thống điều hòa.

* Nhưng với công trình chung cư cao tầng đang thiết kế thì công suất hệ thốngđiều hòa trung tâm được cho dưới dạng công suất đặt nên ta không sử dụng côngthức này Ta sẽ tính công suất của hệ thống điều hòa theo hệ số hệ số sử dụng Ksd

(công thức 2.1) và hệ số đồng thời Kđt (công thức 2.2).

- Tính toán hệ thống chiếu sáng chung: Khi thiết kế lưới điện nhóm chiếu sángcông trình công cộng như khách sạn, ký túc xá, các phòng sử dụng chung cho cácngôi nhà (gian cầu thang, tầng hầm, tầng giáp mái ) cũng như các phòng khôngdùng để ở như các cửa hàng, gian hàng, kho, xưởng, các xí nghiệp dịch vụ phục vụsinh hoạt đời sống, các phòng hành chính quản trị phải lấy phụ tải tính toán kỹthuật chiếu sáng với hệ số yêu cầu bằng 1.

- Công suất đối với các ổ cắm điện Poc được xác định theo mục 5.3(b) TCVN2906_2012: Đối với nhà ở và các công trình công cộng khác, công suất cho mỗi ổcắm đơn không nhỏ hơn 180 VA hoặc đối với mỗi đơn vị ổ cắm trên một giá kẹp.Đối với thiết bị chứa ổ cắm cấu tạo từ 4 đơn vị ổ cắm trở lên thì công suất ổ cắmđược tính toán không nhỏ hơn 90 VA trên mỗi đơn vị ổ cắm, xem điều 220.14 tiêuchuẩn NEC 2008.

- Hệ số đồng thời dùng cho các mạch cung cấp điện cho tải thông dụng được chotrong bảng:

Bảng 2.3 Hệ số đồng thời theo các chức năng của mạch.

Thang máy và cẩu(1)

- Cho động cơ có công suất lớn nhất- Cho động cơ có công suất lớn thứ 2- Cho động cơ khác

CHÚ THÍCH: (1) Dòng điện được lưu ý bằng dòng địnhmức của động cơ và tăng thêm 1 trị số bằng 1/3 dòng khởiđộng của nó.

- Công suất tính toán cho nhà ở riêng biệt, căn hộ trong nhà ở tập thể hoặc nhàchung cư được xác định theo công thức:

Trong đó:

Kđt - Hệ số đồng thời của phụ tải nhà ở riêng biệt, căn hộ; Ks = 0,5  0,65.Pyci - Công suất yêu cầu (kW) của thiết bị điện thứ i.

- Công suất tính toán của phụ tải khối căn hộ được xác định theo công thức:

Trong đó:

Pchi - Công suất tính toán (kW) của căn hộ thứ i;n - Số căn hộ trong tòa nhà;

Kđt - Hệ số đồng thời của phụ tải khối căn hộ, được xác định

Bảng 2.4 Hệ số đồng thời trong nhà tập thể, chung cư.STT Số hộ tiêu thụ Hệ số đồng thời Kđt

2.3 Chọn phương pháp tính toán phụ tải cho bài thiết kế

Phụ tải tính toán tòa nhà cao tầng được phân thành 2 phần chính:- Phụ tải ưu tiên.

- Phụ tải không ưu tiên.

2.3.1 Phụ tải ưu tiên2.3.1.1 Phụ tải động lực

Dựa vào các phương pháp tính toán đã nêu ở trên ta thống kê tính toán được côngsuất của nhóm phụ tải động lực theo số liệu đã cho như sau:

Bảng 2.5 Công suất phụ tải động lực của khu cao tầng.

Thang máyPhụ tải Pni

SĐL =√PĐL2 +QĐL2

=√658,152+493,832=822,8 (kVA)

2.3.1.2 Phụ tải chiếu sáng khu vực cầu thang và hành lang

a) Phụ tải chiếu sáng khu vực hành lang Hành lang khu ở có diện tích 300 m2 / 1 tầng.

Tổng diện tích của hành lang ( 35 tầng ) là 300 35 = 10500 m2

Dùng đèn compact để chiếu sáng hành lang.

Chọn suất phụ tải p0 = 20 W/m2 ( Tra bảng 13-1 Trang 260 sách HTCCD củaNguyễn Công Hiền- Nguyễn Mạch Hoạch )

Sử dụng phương pháp xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên một đơn vịdiện tích:

Mỗi tầng sử dụng 4 đèn LED chiếu sáng cho 2 bên cầu thang với công suất mỗiđèn là 20W => PCSCT = 35.4.20 = 2,8 (kW)

• Công suất tính toán phản kháng của hệ thống chiếu sáng cầu thang là:QCSCT = PCSCT.tgφ

- Tầng hầm 1.

Tầng hầm 1 đến tầng hầm 5 của tòa nhà là khu bãi để xe Ngoài ra tầng này còn có

các phòng chức năng khác như: phòng bảo vệ

+ Công suất tính toán định mức của tầng hầm 1 là:Pth1 = p0.F

+ Công suất tính toán toàn phần:

STL = √PTL2 +QTL2 = 36 (kVA)

2.3.1.4 Phụ tải tính toán của tầng thương mại

- Phụ tải thương mại tầng 1

Hình 2.3 Mặt bằng tầng 1

ST1 = √PT 12 +QT 12 = √72,82+45,1362 =85,65( kVA )- Phụ tải thương mại tầng 2

ST2 = √PT 22 +QT 22 = √88,882+55,12 =104,5( KVA )

-Ta có diện tích tầng 3, tầng 4 bằng diện tích tầng 2 như vậy công suất phụ tải bằngnhau:

ST2-4 = 313,5 (kVA)

- Phụ tải thương mại tầng 5