~1~ Đồ án Thiết kế cung cấp điện cho chung cư cao tầng Trƣơng Hải Nam – Đ1H1 ~2~ Sinh viên: Trƣơng Hải Nam Lớp: Đ1-H1 Tên đồ án: Thời gian thực hiện: ĐỀ BÀI Thiết kế cung cấp điện cho khu chung cƣ thuộc khu vực nội thành thành phố lớn Chung cƣ có N tầng Mỗi tầng có nh hộ, công suất tiêu thụ hộ có diện tích 70m2 p0, kW/hộ Chiều cao trung bình tầng H = 3,8m Chiếu sáng trời với tổng chiều dài ba lần chiều cao tòa nhà, suất công suất chiếu sáng p ocs2=0,03 W/m Khoảng cách từ nguồn đấu điện đến tƣờng tòa nhà L, mét - Toàn chung cƣ có ntm thang máy, công suất thang máy với hệ số tiếp điện =0,6; cos 0,65 - Hệ thống máy bơm bao gồm: Sinh hoạt; thoát nƣớc; cứu hỏa; bể bơi Thời gian điện trung bình năm tf=24 h; Suất thiệt hại điện là: gth=2500đ; Chu kỳ thiết kế năm; Thời gian sử dụng công suất cực đại TM=3950h/năm; Hệ số chiết khấu i=0,1; Giá thành tổn thất điện năng: c =1000đ/kWh; Giá mua điện gm=520 đ/kWh; Giá bán điện gb=820đ/kWh Các số liệu khác lấy phụ lục sổ tay thiết kế cung cấp điện Bảng 3: Số liệu thiết kế cung cấp điện khu chung cƣ cao tầng Số Alphabe tầng L,m Số hộ/tầng, nh ứng với diện tích m2/hộ 70 100 120 N 12 115 Trƣơng Hải Nam – Đ1H1 4 Số lƣợng công suất thang máy, kW Số lƣợng công suất máy bơm, kW Cấp nƣớc sinh Bể Cứ Thoát hoạt bơi hỏ 10 11 3x7,5 2x25 2x30+6x6,5+6x1,2 4x4,8 2x10 20+ Nhỏ Lớn ~3~ Nhiệm vụ thiết kế I Thuyết minh Tính toán nhu cầu phụ tải 1.1 Phụ tải sinh hoạt 1.2 Phụ tải động lực 1.3 Phụ tải chiếu sáng 1.4 Tổng hợp phụ tải Xác định sơ đồ cung cấp điện 2.1.Chọn vị trí đặt trạm biến áp 2.2.Lựa chọn phƣơng án (so sánh phƣơng án) -Sơ đồ mạng điện bên -Sơ đồ mạng điện nhà Chọn số lƣợng công suất máy biến áp chọn tiết diện dây dẫn 3.1.Chọn số lƣợng công suất máy biến áp 3.2.Chọn tiết diện dây dẫn Chọn thiết bị điện 4.1.Tính toán ngắn mạch 4.2 Chọn thiết bị trạm biến áp 4.3.Chọn thiết bị tủ phân phối (thiết bị điều khiển, bảo vệ đo lƣờng v.v.) 4.4.Kiểm tra chế độ khởi động động Tính toán chế độ mạng điện 5.1.Tổn thất điện áp 5.2.Tổn thất công suất 5.3.Tổn thất điện Thiết kế mạng điện hộ 6.1.Sơ đồ bố trí thiết bị gia dụng 6.2.Chọn thiết bị mạng điện hộ Tính toán nối đất Hoạch toán công trình Phân tích kinh tế tài - II Bản vẽ Sơ đồ mạng điện cung cấp cho tòa nhà chung cƣ Sơ đồ mặt mặt cắt trạm biến áp tiêu thụ Sơ đồ mạng điện hộ Sơ đồ nối đất Các bảng số liệu tính toán Trƣơng Hải Nam – Đ1H1 ~4~ Mục lục Thiết kế cung cấp điện cho chung cư cao tầng ĐỀ BÀI Nhiệm vụ thiết kế Mục lục THỰC HIỆN I.THUYẾT MINH 1.TÍNH TOÁN NHU CẦU PHỤ TẢI 1.1 Xác định phụ tải sinh hoạt tòa nhà chung cƣ 1.2 Xác định phụ tải động lực 1.3 Phụ tải chiếu sáng 11 1.4 Tổng hợp phụ tải 11 2.XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ CUNG CẤP ĐIỆN; 13 2.1 Chọn vị trí đặt trạm biến áp (TBA) 13 2.2.Lựa chọn phƣơng án (so sánh phƣơng án) 14 Phƣơng án A 14 A.1 Sơ đồ mạng điện bên 14 A.2 Sơ đồ mạng điện nhà 15 Phƣơng án B 17 B.1 Sơ đồ mạng điện bên 17 B.2 Sơ đồ mạng điện bên 17 CHỌN SỐ LƢỢNG VÀ CÔNG SUẤT MÁY BIẾN ÁP VÀ CHỌN TIẾT DIỆN DÂY DẪN; 18 3.1 Chọn tiết diện dây dẫn 18 Lựa chọn phƣơng án dây cung cấp điện cho tòa nhà 19 a) Phƣơng án 19 b) Phƣơng án 19 c) So sánh phƣơng án: 20 3.1.1 Chọn dây dẫn từ trạm biến áp đến tủ phân phối 21 3.1.2 Chọn dây dẫn đến tầng 22 a)Phƣơng án 1:Mỗi tầng tuyến dây độc lập 22 b)Phƣơng án 2: Chọn tuyến dây dọc chung cho tất tầng 22 c) So sánh phƣơng án: 23 Phƣơng án 23 Phƣơng án 2: 24 3.1.3 Chọn dây dẫn cho mạch điện thang máy 24 3.1.4 Chọn dây dẫn cho mạch điện trạm bơm 25 3.1.5 Chọn dây dẫn cho mạng điện chiếu sáng 26 -Mạng chiếu sáng nhà 26 -Mạng điện chiếu sáng trời 26 Trƣơng Hải Nam – Đ1H1 ~5~ 3.2 Chọn công suất số lƣợng máy biến áp 28 3.2.1.Tính toán ∆P,∆Q 28 3.2.2 So sánh phƣơng án 31 Phƣơng án 1: Dùng máy biến áp 2.100 kVA 31 Phƣơng án 2: Dùng máy biến áp 250 kVA 33 4.CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN 34 4.1 Tính toán ngắn mạch mạng điện hạ áp 34 4.2 Chọn thiết bị trạm biến áp 37 4.2.1 Cầu chảy cao áp 37 4.2.2 Dao cách ly 37 4.3 Chọn thiết bị tủ phân phối (thiết bị điều khiển, bảo vệ đo lƣờng v.v.) 37 4.3.1 Chọn 37 4.3.2 Chọn sứ cách điện 38 4.3.4 Chọn aptomat cầu chảy 39 4.3.5 Chọn máy biến dòng 43 4.4 Kiểm tra chế độ khởi động động 43 TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ MẠNG ĐIỆN 44 5.1 Tổn thất điện điện áp 44 5.2 Tổn thất công suất-tổn thất điện 45 6.THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN CỦA MỘT CĂN HỘ 47 Sơ đồ mạng điện hộ (Bản vẽ A3 cuối Đồ án) 47 6.1 Những vấn đề chung 47 6.2 Chọn dây dẫn 47 7.TÍNH TOÁN NỐI DẤT 49 8.HẠCH TOÁN CÔNG TRÌNH 51 PHÂN TÍCH KINH TẾ TÀI CHÍNH 54 II.BẢN VẼ 58 1) Sơ đồ mạng điện cung cấp cho tòa nhà chung cƣ 58 2) Sơ đồ mặt mặt cắt trạm biến áp tiêu thụ 58 3) Sơ đồ mạng điện hộ 58 4) Sơ đồ nối đất 58 5) Bảng số liệu tính toán 58 Trƣơng Hải Nam – Đ1H1 ~6~ THỰC HIỆN I.THUYẾT MINH 1.TÍNH TOÁN NHU CẦU PHỤ TẢI Phụ tải chung cƣ bao gồm thành phần phụ tải sinh hoạt (bao gồm chiếu sang) phụ tải động lực Phụ tải sinh hoạt thƣờng chiếm tỷ lệ phần lớn so với phụ tải động lực Alphabe N Số tầng 12 L,m 115 Số hộ/tầng, nh ứng với diện tích m2/hộ 70 100 4 120 Số lƣợng công suất thang máy, kW Nhỏ Lớn 3x7,5 2x25 Số lƣợng công suất máy bơm, kW Cấp nƣớc sinh hoạt Thoát Bể bơi Cứu hỏa 10 11 2x30+6x6,5+6x1,2 4x4,8 2x10 20+25 Bảng 1.1 Số liệu thiết kế ban đầu Số hộ/tầng là: nh.t = + + = Tổng số hộ: Nhộ = ntầng.nh.t = 12.8 = 96 hộ Theo bảng 10.pl ứng với nội thành thành phố lớn, suất tiêu thụ trung bình hộ gia đình sử dụng bếp gas P0 = 1,83 kW/hộ Loại thành phố Rất lớn Suất phụ tải kW/hộ Có bếp gas Có sử dụng bếp điện Chỉ tiêu Trong Trong m2/hộ Trung Trung Nội Ngoại Nội Ngoại bình bình thành thành thành thành 1,25 1,82 2,53 1,66 70 1,83 1,10 Bảng 1.2 Suất phụ tải sinh hoạt thành phố 1.1 Xác định phụ tải sinh hoạt tòa nhà chung cƣ Trƣớc hết cần xác định mô hình dự báo phụ tải: Coi năm sở năm t0 = 0, áp dụng mô hình (1.22) dạng: Trƣơng Hải Nam – Đ1H1 ~7~ P1=P0.[1+ (t-t0)] Trong đó: P0-phụ tải năm sở t0; -suất tăng phụ tải hàng năm, 0,03 ; Suất phụ tải hộ gia đình năm chu kỳ thiết kế đƣợc tính nhƣ bảng sau: Stt P0 t P0-i 1,83 0,03 1,885 1,83 0,03 1,940 1,83 0,03 1,995 1,83 0,03 2,050 1,83 0,03 2,105 1,83 0,03 2,159 1,83 0,03 2,214 Bảng 1.3 Suất tăng phụ tải hàng năm Phụ thuộc vào mức độ trang bị thiết bị gia dụng, phụ tải hộ đƣợc phân thành loại: loại có trang bị cao, loại trung bình loại trang bị thấp Tuy nhiên, thành phần phụ tải điện dùng nấu bếp thƣờng chiếm tỷ lớn cấu phụ tải hộ gia đình, nên để tiện cho việc tính toán phụ tải, ngƣời ta phân biệt hộ chủ yếu theo trang bị nhà bếp Dƣới góc độ phân loại hộ: dùng bếp nấu điện, dùng bếp nấu gas dùng bếp hỗn hợp (vừa dùng gas vừa dùng điện) Phụ tải sinh hoạt chung cƣ đƣợc xác định theo biểu thức: N Psh k cc k dt P0 n i k hi k cc k dt P0 (n1.k h1 n k h n 3.k h3 ) i Trong đó: kcc- hệ số tính đến phụ tải chiếu sáng chung tòa nhà (lấy 5%, tức kcc = 1,05); kđt- hệ số đồng thời, phụ thuộc vào số hộ, lấy theo bảng 1.pl; P0- suất tiêu thụ trung bình hộ,xác định theo bảng 10.pl P0 = 1,83 kW/hộ : suất tiêu thụ trung bình hộ gia đình sử dụng bếp gas; N- số hộ có diện tích; ni- số lƣợng hộ loại i (có diện tích nhƣ nhau); n1-số hộ 70 m2 12.2 = 24 hộ; n2-số hộ 100 m2 12.4 = 48 hộ; n3-số hộ 120 m2 12.2 = 24 hộ; khi- hệ số hiệu chỉnh hộ loại i có diện tích giá trị tiêu chuẩn Ftc tăng thêm (tăng thêm 1% cho m2 tiêu chuẩn); = + (Fi – Ftc).0,01 Trƣơng Hải Nam – Đ1H1 ~8~ Fi- diện tích hộ loại i, m2; Vì thiết kế cung cấp điện cho khu chung cƣ thuộc khu vực nội thành thành phố lớn nên theo bảng 10.pl Suất phụ tải sinh hoạt thành phố, kW/hộ ta có: Suất phụ tải kW/hộ có bếp gas có sử dụng bếp điện Chỉ tiêu Trong Trong m2/hộ Trung Trung Nội Ngoại Nội Ngoại bình bình thành thành thành thành Rất lớn 70 1,25 1,83 1,10 1,82 2,53 1,66 Theo bảng 10.pl ứng với nội thành thành phố lớn: -Suất tiêu thụ trung bình hộ gia đình sử dụng bếp gas P0 = 1,83 kW/hộ -Diện tích tiêu chuẩn: Ftc = 70 m2 Tìm hệ số kđt: Vì số hộ gia đình 96 hộ Không có bảng số liệu Từ ta phải sử dụng phƣơng pháp nội suy để tìm hệ số đồng thời k đt Sau chạy chƣơng trình Excel ta tìm đƣợc: kđt = 0,3316 Loại thành phố N Psh k cc k dt P0 n i k hi k cc k dt P0 (n1.k h1 n k h n 3.k h3 ) i kcc = 1,05 kđt = 0,3316 P0 = 1,83 kW/hộ n1 = 24 n2 = 48 n3 = 24 Ứng với 70 mm2 có kh = kh1 = kh2 = + (100 - 70).0,01 = 1,3 kh3 = + (120 - 70).0,01 = 1,5 Psh = 1,05.0,3316.1,83.(24.1+48.1,3+24.1,5) = 77,99 kW Tính toán riêng cho tầng: Công suất tính toán tầng N n i k hi = Ptầng = kcc.kđt.P0 i = 1,05.0,502.1,83.(2.1+4.1,3+2.1,5) = 9,839 kW; Hệ số đồng thời ứng với hộ kđt = 0,502 (bảng 1.pl) Hệ số công suất cos sh = 0,96 ( tg sh = 0,29 ) (bảng 9.pl); Qtầng = Ptầng tg sh = 6,295.0,29 = 2,853 kVAr; Trƣơng Hải Nam – Đ1H1 ~9~ 1.2 Xác định phụ tải động lực Phụ tải động lực khu nhà chung cƣ bao gồm phụ tải thiết bị dịch vụ vệ sinh kỹ thuật nhƣ thang máy, máy bơm nƣớc, máy quạt, thông thoáng….Phụ tải tính toán thiết bị động lực khu chung cƣ đƣợc xác định theo biểu thức: Pđl = knc.đl(Рtm + Pvs.kt) Trong đó: Pđl- công suất tính toán phụ tải động lực, kW; knc.đl- hệ số nhu cầu phụ tải động lực, thƣờng lấy 0,9; Ptm - công suất tính toán thang máy; Ptm - công suất tính toán thiết bị vệ sinh - kỹ thuật; Công suất tính toán thang máy: Công suất tính toán thang máy đƣợc xác định theo biểu thức: n ct Ptm k nc.tm Ptmi Trong đó: knc.tm- hệ số nhu cầu thang máy, xác định theo bảng 2.pl; nct- số lƣợng thang máy; Ptmi- công suất thang máy thứ i,kW; Do thang máy làm việc theo chế độ ngắn hạn lặp lại, nên công suất chúng cần phải quy chế độ làm việc dài hạn theo biểu thức: Ptm Pn.tm Trong đó: Pn.tm- công suất định mức động thang máy, kW; - hệ số tiếp điện thang máy (chọn = 0,6); Áp dụng vào thiết kế chung cƣ cụ thể ta có: Chung cƣ có thang máy nhỏ thang máy lớn Công suất định mức tƣơng ứng là: 3x7,5 2x25 Ptm1 = Ptm2 = Ptm3 = 7,5 0,6 = 5,809 Ptm4 = Ptm5 = 25 0,6 = 19,365 Công suất tính toán thang máy: Ptm = knc.tm Ptm.i Trong đó: knc.tm: Xác định theo bảng 2.pl (phụ lục): ứng với thang máy; nhà 12 tầng knc.tm = 0,65 Ptm = 0,65.(19,365.2+5,809.3) = 36,503 kW; Công suất tính toán trạm bơm: Bảng số liệu kỹ thuật bơm: Trƣơng Hải Nam – Đ1H1 ~ 10 ~ STT Chức Số lƣợng Công suất (kW) Tổng 30 Cấp nƣớc sinh hoạt 100,8 5,6 1,2 Thoát 4,8 19,2 Bể bơi 10 20 Cứu hỏa 20 45 25 nb Pbom.i Pbơm = knc nb- tổng số bơm sử dụng knc: Hệ số nhu cầu thiết bị vệ sinh kỹ thuật (bơm), đƣợc xác định theo bảng 3.pl; Tổng số máy bơm 22, chia làm nhóm; + Nhóm Cấp nƣớc sinh hoạt: Pbom.i n i = 0,66.(2.30+6.5,6+6.1,2) = 66,528 kW Pbơm = knc1 Hệ số nhu cầu 14 máy bơm lấy knc1 = 0,66 (bảng 3.pl); + Nhóm Thoát nƣớc: Pbom.i n i = 0,85.4.4,8 = 16,32 kW Pbơm = knc2 Hệ số nhu cầu máy bơm lấy knc2 = 0,85 + Nhóm Bể bơi: Pbom.i n i = 1.2.10 = 20 kW Pbơm = knc3 Hệ số nhu cầu máy bơm lấy knc3 = 1; + Nhóm Cứu hỏa: Pbom.i n i = 1.(20 + 25) = 45 kW Pbơm = knc4 Hệ số nhu cầu máy bơm lấy knc4 = 1; Tổng hợp kết tính toán ta có: Nhóm Cấp nƣớc sinh hoạt Thoát nƣớc Bể bơi Cứu hỏa Tổng Pbơmi, kW 66,528 16,32 20 45 147,848 Tổng hợp nhóm ta có phụ tải tính toán trạm bơm: Ta có số nhóm máy bơm n = tra bảng 4.pl có knc = 0,8 Trƣơng Hải Nam – Đ1H1 ~ 44 ~ Xd1 x 01.l1 0,06.0,03 0,002 R d2 r02 l2 0,8.0,0456 0,036 Xd2 x 02 l2 0,07.0,0456 0,003 Với dây đến động ta có(thang máy) R 'd2 r02 l'2 2.0,044 0,088 X'd2 x 02 l'2 0,08.0,044 0,004 Tổng trở động lúc mở máy: Z dc X dc Z BA Z d Un 3.It m Kmm 380 3.58, 44.4 0,939 (0, 03 0, 012 0, 036) (0, 065 0, 002 0, 003) 0,147 Z dc (0,03 0,012 0,036) (0,065 0,002 0,003 0,938) Z BA Z d 0,147 100 100 14, 495% 40% Z BA Z d Z dc 1, 017 Z BA Z d U kd 1, 017 Vậy chế độ khởi động ổn định Kiểm tra ảnh hƣởng chế độ làm việc máy bơm chất lƣợng điện Lúc ta có : Với dây đến động ta có(máy bơm) R 'd3 r02 l'3 0,21.0,05 0,0105 X'd2 x 02 l'2 0,06.0,05 0,003 Tổng trở động lúc mở máy: Z dc X dc Z BA Z d' Un 3.Ib Kmm 380 3.224, 632.4,5 0, 217 (0, 03 0, 012 0, 0105)2 (0, 065 0, 002 0, 003) Z BA Z d' U kd 0, 087 Z dc (0,03 0,012 0,0105)2 (0,065 0,002 0,003 0,149) Z BA Z d 0, 087 100 100 29,87% 40% Z BA Z d Z dc 0, 292 Vậy chế độ khởi động ổn định TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ MẠNG ĐIỆN 5.1 Tổn thất điện điện áp Tổn thất điện áp đƣợc xác định theo công thức sau Trƣơng Hải Nam – Đ1H1 0, 292 ~ 45 ~ P r0 U% Q x U2 l 100 -Với đƣờng dây cao áp: Pch r0c Qch x 0c 188,187.1,94 122,51.0,113 Uc l 100 115.100.10 Uc 102 0,044% Tính toán tƣơng tự cho đoạn ta có bảng sau: Các nhánh Cao áp Đến tủ phân phối Lên tầng thang máy lớn thang máy nhỏ thang máy nhỏ Trạm bơm c.s c.s Nhánh Nhánh Tổng P Q R0 X0 L(m) ΔU% 188,187 188,187 122,51 122,510 1,94 0,4 0,113 0,06 115 30 4,358 0,248 9,839 2,853 0,8 0,07 45,6 0,037 19,365 22,638 0,08 2x44 0,357 5,809 6,791 3,33 0,09 2x44 0,176 5,809 118,278 3,777 4,104 2,304 1,8 6,791 88,709 0 0 3,33 0,21 1,25 13,35 0,09 0,06 0,07 0,1 0,09 0,09 5.2 Tổn thất công suất-tổn thất điện Ta có tổn thất công suất đƣợc tính theo công thức sau: - Tổn thất công suất tác dụng P2 Q2 P r0 l U2 - Tổn thất công suất phản kháng P2 Q2 Q x l U2 Với đoạn dây cao áp ta có Trƣơng Hải Nam – Đ1H1 35 50 205,2 25 76,8 60 0,070 0,151 0,097 0,137 0,088 0,086 5,804 ~ 46 ~ Pc Pch2 Qch Uc Pch2 188,187 122,512 r0 l 1,94.115.10 102 0,112kW Qch 188,187 122,512 Qc x l 0,113.115.10 0,007kW 2 Uc 10 Các đoạn lại đƣợc tính mục 3.1 ta có bảng sau TT Đoạn Đến tủ phân phối Lên tầng thang máy lớn thang máy nhỏ thang máy nhỏ Trạm bơm c.s c.s Nhánh Nhánh Cao áp 10 11 ∑ l,m P,KW Q,kVAr R0, X0, P Q 30 188,187 122,510 0,4 0,06 4,190 0,629 45,6 9,839 2,853 0,8 0,07 0,013 0,001 2x44 19,365 22,638 0,08 1,082 0,043 2x44 5,809 6,791 3,33 0,09 0,162 0,004 35 5,809 6,791 3,33 0,09 0,064 0,002 50 118,278 88,709 0,21 0,06 1,589 0,454 205,2 3,777 1,25 0,07 0,025 0,001 25 4,104 13,35 0,1 0,039 0,000 76,8 2,304 0,09 0,007 0,000 60 1,8 0,09 0,005 0,000 115 188,187 122,510 1,94 0,113 0,112 7,290 0,007 1,142 -Tính tổn thất điện năng: A P 7,29.2359,602 17202,542kWh Trƣơng Hải Nam – Đ1H1 ~ 47 ~ 6.THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN CỦA MỘT CĂN HỘ Sơ đồ mạng điện hộ (Bản vẽ A3 cuối Đồ án) 6.1 Những vấn đề chung Vì hộ sử dụng thiết bị điện khác có công suất khác nên trình tính toán ta tính chi tiết đƣợc Ta chọn sơ thiết bị theo yêu cầu dƣới 6.2 Chọn dây dẫn Dây dẫn mạng điện nhà đƣợc sử dụng dây cáp dây cách điện Tiết diện dây dẫn đƣợc lựa chọn theo dòng điện cho phép: IM Icp Trong đó: IM – giá trị dòng điện làm việc cực đại chạy dây dẫn, đƣợc xác định theo biểu thức: n tbi IM k dt Ilv.i i Trong đó: Ilv.i – dòng điện làm việc thiết bị thứ i; kđt – hệ số đồng thời, phụ thuộc vào công suất số lƣợng thiết bị điện đƣợc cung cấp; ntbi – số lƣợng thiết bị đƣợc cung cấp đoạn dây xét Icp – giá trị dòng điện cho phép cực đại dây dẫn chọn Giá trị dòng phụ tải cho phép dây dẫn đƣợc xác định theo biểu thức: Icp = khc Icp.n Trong đó: Icp - dòng điện cho phép ứng với loại dây dẫn, phụ thuộc vào nhiệt độ đốt nóng cho phép chúng; Icp.n – dòng điện cho phép lâu dài dây dẫn điều kiện bình thƣờng; khc – hệ số hiệu chỉnh theo điều kiện thực tế: khc= k1k2.k3 k1 – hệ số phụ thuộc vào phƣơng thức lắp đặt dây dẫn (xem bảng 15.pl) k2 – hệ số phụ thuộc vào số lƣợng dây cáp đặt chung hào cáp (bảng 16.pl) k3 - hệ số hiệu chỉnh, phụ thuộc vào nhiệt độ trung bình thực tế nơi lắp đặt, xác định theo bảng 17.pl Giá trị dòng điện làm việc đƣợc xác định phụ thuộc vào loại mạng điện nhƣ sau: Trƣơng Hải Nam – Đ1H1 ~ 48 ~ Mạng điện pha Ilv S ,A U ph Mạng điện pha mắc theo đIện áp pha S ,A Ilv 2.U ph mạng điện pha Ilv S ,A 3.U n S – công suất truyền tải đƣờng dây, kVA; Un, Uph – điện áp dây điện áp pha, kV Cáp sau chọn đƣợc kiểm tra: * Theo điều kiện hao tổn điện áp: Hao tổn điện áp thực tế đƣờng dây không đƣợc vƣợt giá trị cho phép: P.r0 Q.x l U cP ; Un P, Q - công suất tác dụng phản kháng chạy đoạn cáp, kW kVAr; r0 , x0 - suất điện trở tác dụng phản kháng đoạn cáp, /km; l - chiều dài đoạn cáp, km; Un – điện áp định mức đƣờng dây, kV; Ucp – hao tổn điện áp cho phép đoạn cáp, giá trị hao tổn điện áp cho phép mạng hạ áp từ trạm biến áp phân phối đến đầu vào thiết bị Ucp = 5% phụ tải chiếu sáng Ucp=7,5% phụ tải khác * Kiểm tra chế độ ổn định nhiệt: Để đảm bảo chế độ ổn định nhiệt có dòng ngắn mạch chạy qua tiết diện cáp phải lớn giá trị tối thiểu xác định theo biểu thức: Ik t k ; Fmin Ct Trong đó: Ik – giá trị dòng điện ngắn mạch ba pha chạy qua thiết bị, A; tk – thời gian tồn dòng ngắn mạch, s; Ct – hệ số đặc trƣng dây cách điện, phụ thuộc vào vật liệu dẫn điện cho 25.pl Trong trƣờng hợp thiếu thông tin lấy giá trị trung bình theo bảng 5.3 Bảng 5.3 Bảng giá trị hệ số Ct Cách điện Dân đồng Dây nhôm PVC(Polychlorure inyle) 115 76 PR(Polyethylenereticulé) 143 94 Thiết kế cung cấp điện cho hộ gồm có phòng bếp, phòng khách, phòng ngủ Ta có bảng chọn dây dẫn thiết bị bảo vệ sơ nhƣ sau: U Trƣơng Hải Nam – Đ1H1 ~ 49 ~ STT Tên thiết bị Số lƣợng Công suất dự kiến Dây dẫn Thiết bị bảo vệ Ký hiệu Công tắc cho bình nóng lạnh Ổ cắm cho thiết bị truyền thông Ổ cắm cực cho điều hòa Ổ cắm Đèn lốp bán cầu mờ Đèn huỳnh quang; 1,2m Đèn trang trí gắn tƣờng Quạt thông gió Ổ cắm cho máy giặt 2x600W 2,5mm Loại Aptomat 2x400W 6mm2 nt EA52G-30A 1,5mm2 nt EA52G-16A 11 2,5mm2 Cầu chảy 7x75W 4x40W 4x60W 1 40W 600W 1,5mm2 1,5mm2 2,5mm2 Cầu chảy Aptomat EA52G-20A K 10A K 16A EA52G-20A 7.TÍNH TOÁN NỐI DẤT Vì trạm biến áp ta dùng cho chung cƣ 2x100 điện trở nối đất cho phép R td , điện trở suất vùng đất điều kiện độ ẩm trung bình( k coc 1,5 )là 75 m (với nối ngang k ng ) Do hệ thông tiếp địa tự nhiên nên điện trở hệ thống tiếp địa nhân tạo R n.t R td Trƣơng Hải Nam – Đ1H1 ~ 50 ~ Chọn cọc tiếp địa thép tròn dài l= 2,5 m, đƣờng kính d= 6cm Cọc đƣợc đóng sâu cách mặt đất h = 0,75m Chiều sâu trung bình cọc : htb = h + -Điện trở tiếp xúc cọc tiếp địa:  2,5 = 0,75 + =2m 2 k coc 2l 4.h tb l 1,5.0,75 2.2,5 4.2 2,5 (ln ln ) (ln ln ) 34,009 .l d 4h tb l 2.3,14.2,5 0,06 4.2 2,5 -số lƣợng cọc đƣợc chọn sơ là: R coc 34,009 n 8,502 R n.t →chọn n = 10 Số cọc đƣợc đóng xung quanh trạm biến áp theo kích thƣớc nhƣ sau: L = 2.(8 + 6) = 28 m Khoảng cách trung bình cọc la = L/n = 28/10 =2,8m → tỷ lệ la/l = 2,8/2,5 = 1,12 Tra đƣờng cong ứng với tỷ lệ 1,12 số lƣợng cọc n=10 ta xác định đƣợc hệ số lợi dụng cọc tiếp địa coc 0,58 (bangr5.pl sách bảo hộ lao động kĩ thuật an toàn điện)và nối ng 0,34 (bảng 7.pl sách bảo hộ lao động kĩ thuật an toàn điện) Chọn nối tiếp địa thép có kích thƣớc bxc = 50x6 cm Điện trở tiếp xúc xủa nối ngang R coc R ng 2L2 ln .L b.h k ng 2.0,75 2.282 ln 2.3,14.28 5.0,75 9,077 Điện trở thục tế nối có xét đến hệ số lợi dụng R 'ng R ng ng 9,077 0,34 ng 26,698 Điện trở cần thiết hệ thông tiếp địa nhân tạo có tính đến điện trở nối ngang R 'ng R n.t 26,698 ' R n.t 4,705 R ng R n.t 26,698 Số lƣợng cọc thức R coc 34,009 n c.t 12,463 ' R 0,58.4,705 coc nt Vậy ta chọn nct = 12 cọc Kiểm tra độ ổn định nhiệt hệ thống tiếp địa Trƣơng Hải Nam – Đ1H1 ~ 51 ~ tk 0,5 1971 18,834 Stn 50.3 150mm C 74 Với C :là hệ số phụ thuộc vào vật liệu làm nối ( với thép C = 74sách bảo hộ lao động kĩ thuật an toàn điện) Vậy hệ thống tiếp địa thỏa mãn điều kiện ổn định nhiệt Fmin I(1) k1 8.HẠCH TOÁN CÔNG TRÌNH Cách thiết bị xét đến hạch toán công trình đƣợc liệt kê bảng 7.1 Tổng giá thành công trình V =448,264 triệu đồng Tổng giá thành có tính đến công lắp đặt V k ld V =1,1 448,264 =493,09 triệu đồng Giá thành đơn vị công suất đặt Trƣơng Hải Nam – Đ1H1 ~ 52 ~ gd V Sd 448,264 106 200 2,24.106 đ/kVA Chi phí vận hành năm Cvh = k0&M.V∑= 0,02 493,09.106=9,862.106 đ Bảng 8.1 Liệt kê thiết bị hạch toán giá thành TT Tên thiết bị Quy cách Đơn vị Số lƣợng 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 trạm biến áp cầu chảy cao áp chống sét van dao cách ly vỏ tủ điện Cáp cao áp cáp hạ áp nt nt nt nt nt nt nt nt cầu dao aptomat tổng aptomat sinh hoạt aptomat tầng aptomat tầng aptomat động lực aptomat máy bơm aptomat thang máy Trƣơng Hải Nam – Đ1H1 Đơn giá, 103đ V.106đ 2.TM100/10 84000 84 K bộ m m m m m m m m m m 1 1 115 30 45,6 44 44 50 205,2 25 76,8 60 1 1200 2000 1600 1000 735 892 576 405 265 1319 234 96 126 104 850 2300 1,2 1,6 84,525 26,76 26,2656 17,82 11,66 65,95 48,0168 2,4 9,6768 6,24 0,85 2,3 cái 12 1250 350 1,25 4,2 350 2,1 4020 4,02 2300 2,3 2300 4,6 RA10 RB-10/400 ACBG-16 XLPE-50 XLPE-25 XLPE-10 XLPE-4 XLPE-95 PVC-16 PVC-1,5 PVC-4 PVC-2,5 SA403-H EA103-G EA52G EA52G SA603-H SA403-H SA403-H ~ 53 ~ 31 lớn aptomat thang máy nhỏ cầu chảy chiếu sáng Khởi động từ Biến dòng Ampeke Vonke Công tơ pha Đồng 32 33 Sứ Bộ dàn trạm 24 25 26 27 28 29 30 EA103-G 600 1,8 cái cái 12 10 50 1500 300 400 310 0,05 18 0,9 1,6 3,1 10 600 kg 10 60 0,6 50 3500 0,45 3,5 cọc M 12 22 100 15 1,2 0,33 448,264 K ∏ME-211 TKM-0,5 0-200A 0-500V M,50x5 10 375 5,6 34 35 Cọc tiếp địa Thanh nối 50x6 Hệ số sử dụng vốn đầu tƣ khấu hao thiết bị Chi phí tổn thất điện Cht = ght A =820.17202,542=14,106.106đ p l Tn k kh 0,036 0,086 20 (các giá trị k0&M kkh lấy theo phụ lục bảng 5.pl[1]) Tổng chi phí quy đổi Z p.V Cht Cvh =(0,086 493,09 + 14,106+12,423).106 =68,935.106 đ/năm Tổng chi phí đơn vị điện g Z A 68,935.106 743338,65 Trƣơng Hải Nam – Đ1H1 92,74 đ/kW ~ 54 ~ PHÂN TÍCH KINH TẾ TÀI CHÍNH Trƣớc hết ta xác định sản lƣợng điện bán năm đầu: A b1 S1.TM 267,049.3950 1054,843.103 kWh Lƣợng điện tổn thất: A1 A%.A1 =2,31 1054,842= 24,411.103 kWh Điện mua vào: A m1 A b1 A1 =1054,842.103 + 24,411.103 = 1079,254.103 kWh Chi phí mua điện: Cm1 Am1.cm = 1079,254.103.520 = 561,212.106 đ hay 561,212 triệu đồng Để đơn giản ta lấy đơn vị tính triệu đồng (tr.đ) Doanh thu: B1 A b1.cb1 =1054,842.103.820 = 864,971 tr.đ Chi phí vận hành hàng năm: Cvh = k0&M.V∑ =0,02.493,09 = 9,86 tr.đ Chi phí khấu hao: Năm thứ nhất: Ckh.1 k kh V = 0,036.493,09 = 17,75 tr.đ Tổng chi phí khấu hao năm thứ Cm&vh1 = Cm.1 + Cvh1 = 561,212 + 9,86 = 571,074 tr.đ Dòng tiền trƣớc thuế T1.1 = B1 – Cm&vh1 = 864,971 - 571,074 = 293,897 tr.đ Lãi chịu thuế: Năm thứ nhất: Llt1 T1 Ckh = 293,897 - 17,75 = 276,146 tr.đ Thuế lợi tức: t lt1 Llt s = 276,146.0,15 = 41,422 tr.đ Tổng chi phí toàn bộ: C Cm1 Cvh1 Ckh1 t lt1 =561,212 +9,86 +17,75+ 41,422 = 630,247 tr.đ Dòng tiền sau thuế: T2 T1 t lt = 293,897- 41,422 = 252,475 tr.đ Hệ số quy đổi (1 i) t (1 0,1)1 0,91 Giá trị lợi nhuận quy Lht T2 = 252,475.0,91 = 229,523 tr.đ Tổng chi phí quy Trƣơng Hải Nam – Đ1H1 ~ 55 ~ = 630,247.0,91 = 572,952 tr.đ Tổng doanh thu quy B1 =864,971 0,91 = 786,337 tr.đ Tính toán tƣơng tự cho năm khác, kết ghi bảng 3.12 NPV = 522,466 R = B/C = 4326,486/3149,291 = 1,3738 Khi i = 17 NPV = 522,466 i = 18 NPV= 493,436 C 1 IRR= NPV1 17 NPV1 NPV2 Trƣơng Hải Nam – Đ1H1 522,466 17 8,74% 522,466 493,436 ~ 56 ~ Năm 1 tlt 11 41,422 41,898 42,375 42,851 43,328 43,804 44,281 S,kVA 267,049 269,841 272,634 275,427 278,219 281,012 283,804 Ctong 12 630,247 636,592 642,937 649,283 655,628 661,973 668,318 Trƣơng Hải Nam – Đ1H1 Điện năng, 103kWh Ab,103 A.103 Am,103 1054,842 1065,873 1076,904 1087,935 1098,966 1109,997 1121,027 24,411 24,667 24,922 25,177 25,433 25,688 25,943 T2 13 252,475 255,175 257,875 260,575 263,275 265,975 268,675 1079,254 1090,540 1101,826 1113,112 1124,398 1135,684 1146,971 B 864,971 874,016 883,061 892,107 901,152 910,197 919,243 t Ctong 14 15 0,909 0,826 0,751 0,683 0,621 0,564 0,513 t 572,952 526,109 483,048 443,469 407,093 373,667 342,953 3149,291 Cm Cm&vh T1 Llt 10 561,212 567,081 572,950 578,818 584,687 590,556 596,425 493,091 571,074 576,943 582,811 588,680 594,549 600,418 606,287 -493,091 293,897 297,073 300,250 303,426 306,603 309,779 312,956 276,146 279,322 282,499 285,675 288,852 292,028 295,205 B 16 t T2 t 17 -493,091 786,337 229,523 722,327 210,889 663,457 193,745 609,321 177,976 559,544 163,473 513,783 150,136 471,717 137,873 4326,486 770,525 T2 t T2 t 18 19 -493,091 215,791 186,409 161,010 139,056 120,083 103,687 89,521 522,466 -493,091 213,962 183,263 156,951 134,402 115,080 98,526 84,344 493,436 ~ 57 ~ T2 t = -52,679 tr.đ Khi tn = NPV = t T2 t = 141,066 tr.đ Và t = NPV = t Thời gian thu hồi vốn tn T2 T t t tn T2 t t tn T2 t 52,679 141,066 52,679 2, 27 năm t Bảng tiêu kinh tế tài công trình điện NPV IRR B/C 522,466 8,74% 1,374 T 2,27 năm Kết luận: Tất tiêu kỹ thuật mạng điện đảm bảo yêu cầu thiết kế Dự án có mục đích chủ yếu phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt nhân dân, bên cạnh thấy dự án mạng lại hiệu kinh tế với tổng vốn đầu tƣ 493,09 triệu đồng đƣợc thu hồi khoảng thời gian 2,27 năm Các tiêu kinh tế tài đƣợc biểu thị bảng cho thấy dự án hoàn toàn chấp nhận đƣợc Trƣơng Hải Nam – Đ1H1 ~ 58 ~ II.BẢN VẼ 1) Sơ đồ mạng điện cung cấp cho tòa nhà chung cƣ 2) Sơ đồ mặt mặt cắt trạm biến áp tiêu thụ 3) Sơ đồ mạng điện hộ 4) Sơ đồ nối đất 5) Bảng số liệu tính toán Trƣơng Hải Nam – Đ1H1