ĐẶT VẤN ĐỀ Để tăng độ tin cậy mạng điện sơ đồ được bố trí hai đường dây hỗ trợ dự phòng cho nhau được tính toán để mỗi đường dây có thể mang tải an toàn khi có sự cố ở một trong hai đường dây mà không làm giảm chất lượng điện trên đầu vào của các họ tiêu thụ (hình 3. Các mạch điện sinh hoạt, chiếu sáng, trạm bơm và thang máy được xây dựng độc lập với nhau. Mạch chiếu sáng có trang bị hệ thống tự động đóng ngắt theo chương trình xác định. Dây dẫn và dây cáp trong mạng điện được lựa chọn theo các điều điện sau đây: Lực chọn theo điều kiện phát nóng.
Lựa chọn theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép. Ngoài hai điều kiện nêu trên người ta còn lựa chọn theo kết cấu của dây dẫnvà cáp như một sợi, nhiều sợi, vật liện cách điện… Đối với mạng điện hạ áp là mạng trực tiếp nối với phụ tải vì vậy phải đảm bảo điện áp nằm trong phạm vi cho phép. Hơn nữa, trong mạng hạ áp không có biện pháp điều chỉnh điện áp cho cả mạng điện. Vì vậy khi chọn tiết diện dây dẫn, dây cáp cho mạng hạ áp người ta chọn theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép.
Sau đó cần kiểm tra xem tổn thất điện áp thực tế trên đường dây có bé hơn tổn thất điện áp cho phép hay không, vì đây là điều kiện đảm bảo an toàn đối với dây dẫn và dây cáp. CHỌN DÂY DẪN TỪ TRẠM BIẾN ÁP (TBA) ĐẾN TỬ PHÂN PHỐI TỔNG. Tủ phân phối tổng được đặt tại lồng thang máy với tổng chiều dài l 1 = 45 m , trong tổng số hao tổn điện áp cho phép 5% ta phân bố cho ba đoạn như sau:từ TBA đến tủ phân phối tổn Ucp1 = 2%, từ tủ phân phối tổng đến tủ phân phối các 8 tầng và từ tủ phân phối tầng đến các hộ gia đình đều bằng 1,5%. Dự định chọn cáp lõi đồng có độ dẫn điện 54 ; km mm2 = 0,07 Sơ bộ chọn x0 Xác định thành phần hao tổn điện áp phản kháng Q .380 7,6(V ) cp 100 Thành phần hao tổn điện áp tác dụng U r1 U cp U x1 7,6 1,309 6,291(V ) U r1 % 2 0,344 1,655% Tiết diện dây dẫn của đường dây cung cấp cho tủ phân phối tổng được xác định theo công thức: P .U r1 dm Tra bảng 2- 36 trang 645 sách CCĐ - NXBKHKT Chọn cáp vặn xoắn có tiết diện 120mm2 cách điện XLPE vỏ PVC ta có: x = 0,06 ; r 0 = 0,17 0 km km Hao tổn thực tế là: .10 U 1 7,295(V ) 7,6(V ) Như vậy cáp đã chọn đảm bảo yêu cầu về chất lượng điện áp.
9 Tra bảng pl4.15 Tr 371- sách HTCCĐ- NXBKH&KT ta có cáp ruột đồng có tiết diện 120 mm2 thì dòng điện cho phép bằng 350 A. Kiểm tra theo điều kiện phát nóng,vì mạng điện hạ áp được bảo vệ bằng áptômát nên ta có: Icp I khnh 1,25I dmATM 1,25. CHỌN DÂY DẪN ĐẾN CÁC TẦNG. Có thể thực hiện theo hai phương án: Phương án 1: mỗi tầng một tuyến dây đi độc lập Phương án 2: chọn một tuyến dây dọc chung cho tất cả các tầng.
Phương án 1: Tính toán cho tầng cao nhất là tầng 12 Chiều dài từ tủ phân phối đến tủ phân phối tầng 12 là: l 2 = 3,5.12 = 42 (m) Công suất phản kháng của mỗi tầng đã được xác định như ở trên Qtang = Ptang.380 5,7(V ) U cp2 100 Thành phần hao tổn điện áp phản kháng: Q .100 0,025% 380 Thành phần hao tổn điện áp tác dụng: U r2 U 5,7 0,0967 5,6033(V ) U r 2 % 1,5 0,025 1,475% Tiết diện dây dẫn của đường dây cung cấp cho tủ phân phối tổng được xác định 10 theo công thức: P .103 r2 dm Tra bảng 2 - 36 trang 645 sách CCĐ - NXBKHKT Chọn cáp vặn xoắn có tiết diện 16mm2 cách điện XLPE vỏ PVC ta có: x0 = 0,07 ; r0 = 1,25. km km Hao tổn thực tế là: P .10 3,89(V ) 5,7(V Như vậy cáp đã chọn đảm bảo yêu cầu về chất lượng điện áp b. Phương án 2: Chọn một tuyến đường dây dọc chung cho tất cả các tầng hình 3. Sơ đồ đường dây lên các tầng L Coi đường dây dọc lên các tầng có phụ tải phân bố đều như hình 3.2 Thành phần hao tổn điện áp phản kháng: Q .100 0,157% 380 Thành phần hao tổn điện áp tác dụng : U r2 U cp2 U x2 5,7 0,6 5,1(V ) U r2 % 1,5 0,0,157 1,342% 11 Tiết diện dây dẫn của đường dây cung cấp cho tủ phân phối tổng được xác định theo công thức: P .10 Tra bảng 2 - 36 trang 645 sách CCĐ - NXBKHKT Chọn cáp vặn xoắn có tiết diện 70 mm2 cách điện XLPE vỏ PVC ta có: x0 = 0,06 ; r0 = 0,29 km km Hao tổn thực tế là: P .10 Như vậy cáp đã chọn đảm bảo yêu cầu về chất lượng điện áp.
12 Tr¹ m b¬m A6 ~ M¹ ch chiÕu s¸ ng A7 ~ A3 A4 M¹ ch thang m¸ y A2 ~ phßngdù M¹ ch ®iÖn sinh ho¹ t A5 d©yêng ~ §¦ A1 ~ § ¦ êng d©y chÝnh ~ Hình 2. Sơ đồ nguyên lý mạng điện cung cấp cho chung cư 12 tầng.So sánh 2 phương án : -Phương án 1: Tổng chiều dài của tất cả các nhánh dây lên các tầng là l =3,5+7+10,5+14+17,5+21+24,5+28+31,5+35+38,5+42 =273 (m) 1 Tổn thất điện năng trên các đoạn dây theo phương án 1 P2 Q2 A1= tan g 2 tan g .106 4711,41(kWh) 0,38 2 Giá thành tổn thất điện năng là c =1500 đ Chi phí do tổn thất là: A 6 C A = c .11 tạp chí thị trường giá cả vật tư số 47 ra ngày 7/3/ 2006. Suất vốn đầu tư của cáp XLPE -16 là v 01 =71. Chi phí qui đổi theo phương án 1: Z 1 =p 0 .10 6 đ -Tính toán cho phương án 2: Tổng chiều dài của dây dọc lên các tầng là: l 2 =42 (m) Tổn thất điện năng trên đoạn dây theo phương án 2 2 2 P Q A = .038 14 Chi phí do tổn thất C A = c .11 tạp chí thị trường giá cả vật tư số 47 ra ngày 7/3/2006.
Suất vốn đầu tư của cáp XLPE -70 là v 01 =260. Chi phí qui đổi theo phương án 2: Z1 =p 0. Các chỉ tiêu kinh tế của 2 phương án đi dây lên các tầng. 10 6 án 1 273 71,811 4711,41 7,067 9,733 2 42 260,812 7296,28 10,9444 12,434 So sánh kết quả tính toán ta thấy về kĩ thuật cả 2 phương án đều đảm bảo yêu cầu của chất lượng điện, về kinh tế: tổng chi phí quy đổi của phương án 1 nhỏ hơn của phương án 2, do đó dây dẫn sẽ được chọn theo phương án 1.
CHỌN DÂY DẪN CHO MẠCH ĐIỆN THANG MÁY Chiều dài đến thang máy xa nhất là 50m Theo sổ tay thiết kế các thang máy có hệ số: costb = 0,54; Công suất phản kháng của thang máy là: Qtm = Ptntg = 6,26.tg57,310 = 9,757 (kVAr); Thành phần hao tổn điện áp phản kháng: Q .100 0,023% Thành phần hao tổn điện áp tác dụng: Ur3 =Ucf3 - Ux3 = 5,7 - 0,089 = 5,61(V) Ur3% = 1,5% - 0,023% = 1,476% Tiết diện dây dẫn được chọn là: P .0,38 Tra bảng 2 - 36 trang 645 sách CCĐ - NXBKHKT Chọn cáp vặn xoắn có tiết diện 4 mm2 cách điện XLPE vỏ PVC ta có: x0 = 0,09 (/km) r0 = 5 (/km) Hao tổn thực tế: Q .10 Vậy cáp đã chọn đảm bảo yêu cầu về chất lượng điện áp. CHỌN DÂY DẪN CHO ĐƯỜNG DÂY ĐẾN TRẠM BƠM Chọn chiều dài từ tủ phân phối tổng đến trạm bơm là l 4 =65m. Công suất phản kháng của máy bơm: Qb = Pb.tg38,759 = 15,668 (kVAr) Thành phần hao tổn điện áp phản kháng: Q .100 0,049% 380 Thành phần hao tổn điện áp tác dụng: Ur4 =Ucp4 - Ux4 = 7,6 -0,187 = 7,413(V) 16 7 ,413 Ux4% = 380 .100 1,95% Tiết diện dây dẫn được chọn là: P .7,413 Tra bảng 2 - 36 trang 645 sách CCĐ - NXBKHKT Chọn cáp vặn xoắn có tiết diện 10 mm2 cách điện XLPE vỏ PVC ta có: x0 = 0,07 (/km); r0 = 2 (/km); Hao tổn thực tế: Q .10 Vậy cáp đã chọn đạt yêu cầu về chất lượng điện áp 2. CHỌN DÂY DẪN CHO MẠNG ĐIỆN CHIẾU SÁNG a.
Chiếu sáng trong nhà Do không có số liệu cụ thể nên tạm thời coi chiều dài của mạng điện chiếu sáng trong nhà bằng 4,5 lần chiều cao của chung cư Lcstr = 4,5.42 = 189 (m) Chọn hệ thống chiếu sáng trong nhà là mạng điện 1 pha 220V. Hao tổn điện áp cho phép là: Ucf = 3,0% L Hình 2.Sơ đồ mạng điện chiếu sáng trong nhà Khi phụ tải chiếu sáng phân bố đều, có thể coi là mạng điện tương đương có phụ tải tập trung tại điểm giữa. Mômen tải: 17 M 12, 1 (kWm) Pcs1.plBt trang 455 sách BTCCĐ-NXBKH&KT có C1 =14( cáp đồng) Tiết diện dây dẫn: F M 1190,7 28,35(mm2 ) 1 C.3,0 1 cp Chọn cáp lõi đồng có tiết diện 35mm2. Tra bảng 2-26 trang 645 sách CCĐ- NXBKH&KT có: x0=0,06 (/km) r0 = 1,57 (mm2/km) Hao tổn thực tế: M.
Mạng điện chiếu sáng ngoài trời O lOA A lAB B C Hình 2. Sơ đồ mạng điện chiếu sáng ngoài trời Chiều dài đoạn OA là l1= 0,655.55= 30m, đoạn AB có l2 = 180m, đoạn AC có l3=200m. Suất phụ tải trên 1 đơn vị chiều dài là po2 = 0,025 kW/m, hao tổn điện áp cho phép là Ucf=3 %. 18 Các đoạn dây trên đường trục từ nguồn O đến điểm B được xây dựng với 4 dây dẫn, các nhánh rẽ AC thuộc loại 2 pha có dây trung tính.
Trước hết ta sơ bộ phân bố hao tổn điện áp cho phép trên các đoạn day như sau: Trên đoạn OA có Ucf1 = 1,9%. Trên đoạn AB,AC là Ucf2 = Ucf3 =1,1% Công suất tính toán chạy trên các đoạn dây PAB = pO2.200 = 5 (kW) POA = PAB+PAC = 4,5 + 5 = 9,5 (kW) Momen tải của các đoạn dây MOA = POA.plBT trang 455 sách BTCCĐ-NXBKH&KT có giá trị hệ số =1,39 Xác định Momen qui đổi Mqđ = MOA + (MAB +MAC) = 285 +1,39(810 +1000) =2800,9(kWm) Tiết diện dây dẫn có ở đoạn OA là: M qd FOA = 2800,9 17,761 (mm2) C.