TỔNG QUAN VỀ TÒA NHÀ
Ý nghĩa, nhiệm vụ thiết kế cung cấp điện tòa nhà
Hiện nay, Việt Nam đang tích cực thực hiện công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa, dẫn đến sự phát triển mạnh mẽ của ngành công nghiệp với nhiều nhà máy, xí nghiệp, tòa nhà cao tầng và chung cư được xây dựng Sự gia tăng này tạo ra nhu cầu điện năng ngày càng cao trong các lĩnh vực phát triển Đồng thời, điện năng cũng là một chỉ tiêu quan trọng để đánh giá mức độ phát triển của quốc gia và thành phố.
Thiết kế cung cấp điện bao gồm các cơ sở lý thuyết, công thức và phương pháp tính toán để lựa chọn các phần tử điện phù hợp với từng đối tượng Các yếu tố cần tính toán bao gồm phụ tải, thiết kế chiếu sáng, và dung lượng bù cần thiết nhằm giảm tổn thất điện áp và điện năng trên lưới trung và hạ áp Ngoài ra, việc lựa chọn dây dẫn và thiết bị cũng rất quan trọng Để đảm bảo một luận văn thiết kế cung cấp điện đạt yêu cầu cho bất kỳ công trình nào, cần tuân thủ các tiêu chí nhất định.
Độ tin cậy cấp điện là yếu tố quan trọng, với tính liên tục cung cấp điện được xem là quyết định Yếu tố này phụ thuộc vào đặc điểm và quy mô của từng loại phụ tải cũng như từng công trình cụ thể.
Chất lượng điện được xác định bởi các chỉ tiêu tần số và điện áp, và mỗi hộ tiêu thụ cũng như mỗi loại phụ tải đều có những yêu cầu riêng về chất lượng điện.
Đảm bảo an toàn là yếu tố hàng đầu trong các công trình cấp điện, bao gồm sự an toàn cho người vận hành, người sử dụng, thiết bị và toàn bộ hệ thống.
Trong quá trình thiết kế, người thiết kế phải xem xét nhiều phương án khác nhau và nghiên cứu kỹ lưỡng để đạt được sự cân bằng giữa yếu tố kỹ thuật và kinh tế.
Giới thiệu sơ lược về tòa nhà
Căn hộ An Dân Residence Thủ Đức nằm tại số 870 Quốc lộ 1A, phường Linh Trung, quận Thủ Đức, TP.HCM, sở hữu vị trí đắc địa với hai mặt tiền đường Quốc lộ 1A và Phạm Văn Đồng Từ đây, cư dân dễ dàng di chuyển đến các khu vực lân cận như quận 2, quận 1, quận Bình Thạnh và quận 9.
Khuôn viên xây dựng dự án An Dân Residence có tổng diện tích 17.288m2, trong đó diện tích xây dựng chiếm 6.742 m 2 (tương đương mật độ xây dựng chiếm
Khu căn hộ An Dân Residence có quy mô gồm 4 tòa nhà cao 17 tầng và 1 tầng hầm, cung cấp khoảng 1.111 căn hộ cho thị trường Diện tích cây xanh và sân vườn trong khuôn viên chiếm 3.392 m², tạo không gian sống thoáng đãng và gần gũi với thiên nhiên.
Giới thiệu phụ tải điện, nội dung thiết kế điện của tòa nhà
1.3.1 Giới thiệu phụ tải điện của tòa nhà:
Nguồn điện chính được cung cấp từ lưới trung thế 22kV của điện lực, với sơ đồ mạch vòng nhằm đảm bảo cung cấp điện liên tục Trong chung cư, các phụ tải được phân chia thành hai nhóm khác nhau.
+ Nhóm 1: Các tải căn hộ khối C&D
Nhóm 2 bao gồm các tải công cộng khối C&D, được cấp nguồn điện 3 pha 380V để phục vụ cho các phụ tải động lực như bơm cấp nước, bơm thoát nước, bơm tăng áp, bơm chữa cháy, quạt gió tươi, quạt gió thải, quạt JET FAN và động cơ thang máy.
Nguồn điện 1 pha 220V cung cấp cho phụ tải chiếu sáng, ổ cắm, máy lạnh, máy nước nóng dùng trong các căn hộ (thuộc phụ tải khối căn hộ C&D)
Máy biến áp, máy phát điện, tủ điện tổng MSB và các tủ DB như tủ bơm chữa cháy, bơm cấp nước, và bơm thoát nước đều được lắp đặt tại tầng hầm.
Nguồn điện 22kV được cung cấp qua hệ thống cáp nguồn trung thế chôn ngầm, dẫn đến máy biến áp Từ máy biến áp, điện được chuyển đến tủ điện tổng của tòa nhà qua các thanh dẫn điện Tủ điện tổng cung cấp nguồn điện cho tầng 1 và các tầng trên thông qua hệ thống thanh dẫn Busway thẳng đứng trong hộp gain điện Tại mỗi tầng, điện từ Busway được đưa về tủ điện tầng, từ đó phân phối đến từng phòng.
1.3.2 Nội dung thiết kế điện của tòa nhà: Đây là một đề tài thiết kế luận văn tốt nghiệp, nhưng do thời gian có hạn nên việc tính toán chính xác và tỷ mỉ cho công trình là một khối lượng lớn, đòi hỏi thời gian dài, do đó ta chỉ tính toán chọn cho những hạng mục quan trọng của công trình
Sau đây là những nội dung chính mà bản thiết kế sẽ đề cập đến:
• Tính toán phụ tải, bù công suất phản kháng
• Lựa chọn máy biến áp, máy phát dự phòng, bộ chuyển nguồn ATS
• Tính toán lựa chọn dây dẫn, kiểm tra sụt áp
• Tính toán ngắn mạch, lựa chọn thiết bị bảo vệ
• Lựa chọn sơ đồ nối đất, tính toán hệ thống nối đất và chống sét.
THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG
Cơ sở lí thuyết chiếu sáng
2.1.1 Tính chất của việc thiết kế lắp đặt:
Khi thiết kế chiếu sáng cho phòng học, giảng đường và các phòng hành chính, cần kết hợp giữa ánh sáng tự nhiên và ánh sáng từ đèn Điều này đòi hỏi người thiết kế phải chú ý đến các yếu tố chiếu sáng phù hợp để tạo ra môi trường học tập và làm việc hiệu quả.
• Đảm bảo độ rọi đầy đủ trên bề mặt làm việc
• Độ rọi phân bố đồng đều, ổn định trong quá trình chiếu sáng trên phạm vi bề mặt làm việc bằng cách hạn chế dao động của lưới điện
Tập hợp quang phổ ánh sáng là yếu tố quan trọng giúp đảm bảo truyền sáng hiệu quả, giảm thiểu lóa mắt và mệt mỏi trong quá trình làm việc và học tập.
Để hạn chế sự phản xạ chói từ nguồn sáng, cần sử dụng ánh sáng phản xạ và lựa chọn cách bố trí đèn hợp lý Ngoài ra, chiều cao treo đèn cũng cần được điều chỉnh phù hợp với địa hình để đạt hiệu quả chiếu sáng tối ưu.
2.1.2 Trình tự tính toán chiếu sáng a) Chọn các thiết bị chiếu sáng
Sự lựa chọn thiết bị chiếu sáng phải dựa trên các điều kiện sau:
• Tính chất của môi trường xung quanh
• Các yêu cầu về sự phân bố ánh sáng và giảm chói
• Các phương án kinh tế b) Chọn nguồn sáng:
Việc lựa chọn nguồn sáng tuân thủ các tiêu chuẩn sau đây:
• Nhiệt độ màu được chọn theo biểu đồ Kruithof
Để thiết kế chiếu sáng trong nhà hiệu quả, cần lựa chọn hệ thống chiếu sáng phù hợp, bao gồm việc sử dụng tăng cường và gián đoạn của địa điểm Các phương thức chiếu sáng thường được áp dụng sẽ giúp tối ưu hóa không gian sống.
• Hệ II (chiếu sáng hỗn hợp) d) Chọn độ rọi E
Việc lựa chọn độ rọi phụ thuộc vào các yếu tố sau:
• Loại công việc, kích thước của vật, sự khác biệt của vật và hậu cảnh
• Mức độ tập trung, căng thẳng của công việc
• Lứa tuổi người sử dụng
• Hệ chiếu sáng loại nguồn sáng lựa chọn e) Chọn hệ số dự trữ k (hệ số bù d):
Trong thiết kế chiếu sáng, cần chú ý rằng công suất tính toán phải xem xét sự giảm giá trị độ rọi trên mặt phẳng làm việc trong quá trình vận hành của hệ thống chiếu sáng.
Những nguyên nhân chính làm giảm độ rọi E là:
• Giảm quang thông của nguồn sáng trong quá trình làm việc
• Giảm hiệu suất của đèn khi thiết bị chiếu sáng, tường, trần bị bẩn
Khi tính toán công suất nguồn sáng để đảm bảo đạt tiêu chuẩn độ rọi trên bề mặt làm việc trong quá trình vận hành thiết bị chiếu sáng, cần phải xem xét hệ số bù d, là yếu tố dẫn đến sự suy giảm độ rọi E.
2.1.3 Phương pháp tính toán chiếu sáng:
Sử dụng phương pháp tính toán chiếu sáng theo hệ số sử dụng gồm các bước:
• Nghiên cứu đối tượng chiếu sáng
• Lựa chọn độ rọi yêu cầu
• Lựa chọn chiều cao treo đèn
Tùy thuộc vào đặc điểm của đối tượng, loại công việc, loại bóng đèn, mức độ giảm chói và bề mặt làm việc, việc phân bố đèn có thể được thực hiện sát trần (h’=0) hoặc cách trần một khoảng h’.
+Khi đó độ treo đèn so với bề mặt làm việc là: htt = h-h’ (1.1)
• Xác định các thông số kĩ thuật ánh sáng:
Phân bố các bộ đèn
Phân bố cho độ rọi đồng đều và tránh chói, đặc điểm kiến trúc của đối tượng, phân bố đồ đạc
Thỏa mãn các yêu cầu về khoảng cách tối đa giữa các dãy, giữa các đèn trong cùng 1 dãy
Tính toán chiếu sáng các tầng
• Trong để tài này việc tính toán chiếu sáng sẽ áp dụng tiêu chuẩn Việt Nam 7114:2002
Chỉ tiêu chiếu sáng nên áp dụng phương pháp chiếu sáng chung đều, kết hợp với chiếu sáng cục bộ cho những khu vực cần độ rọi đặc biệt.
Thiết kế chiếu sáng cho cao ốc căn hộ An Dân
2.2.1 Tính toán chiếu sáng cho tầng hầm
Tầng hầm bao gồm các khu vực như: khu để xe, phòng máy biến áp khô, phòng tủ điện, phòng điều khiển cháy, phòng điện nhẹ, phòng máy phát điện, sảnh, thang máy, cầu thang và hành lang.
• Tính toán chiếu sáng cho phòng điều khiển tầng Hầm
Chiều dài a =8.4(m); chiều rộng b =3.5(m), chiều cao h =4(m)
Mô phỏng trên Dialux Evo:
Ta có bảng phân bố chiếu sáng cho tầng hầm
Tầng Vị trí chiếu sáng Bóng đèn Bộ đèn Số bộ đèn
Mã hiệu Quang thông (lm)
Hầm Phòng điều khiển TUBE LED 1m2 37W MIRZ54 3700 1 4
Phòng máy biến áp khô
Phòng tủ điện TUBE LED 1m2 37W MIRZ54 3700 1 9
Phòng điện nhẹ TUBE LED 1m2 37W MIRZ54 3700 1 3
Khu để xe TUBE LED 1m2 37W MIRZ54 3700 1 307
Cầu thang khu C LED âm trần 18W WL120V
Cầu thang khu D LED âm trần 18W WL120V
Bảng 2.1: Phân bố chiếu sáng tầng hầm
Mô phỏng trên phần mềm Dialux evo:
2.2.2 Tính toán chiếu sáng cho tầng 1:
Tầng Vị trí chiếu sáng Bóng đèn Bộ đèn Số bộ đèn
Mã hiệu Quang thông (lm)
Sảnh LED âm trần 12W VTRXS 750 1 53
Phòng sinh hoạt cộng đồng
Cầu thang LED áp trần 18W WL120V
Phòng vệ sinh LED áp trần 18W WL120V
Sảnh LED âm trần 12W VTRXS 750 1 69
Phòng sinh hoạt cộng đồng
Cầu thang LED áp trần 18W WL120V
Phòng vệ sinh LED áp trần 18W WL120V
Bảng 2.2: Phân bố chiếu sáng tầng 1
2.2.3 Tính toán chiếu sáng cho căn hộ điển hình, hành lang bên ngoài chung cư:
Căn hộ điển hình bao gồm 4 loại: A, A’, B và C Các căn hộ A, A’ và B có diện tích tương đương, chỉ khác nhau về hướng và cách bố trí, trong khi căn hộ C có diện tích lớn hơn cả ba loại còn lại Mặc dù vậy, cách bố trí đèn trong mỗi loại căn hộ vẫn tương tự nhau.
• Tính toán chiếu sáng cho phòng khách (căn hộ điển hình loại A)
- Chọn độ rọi yêu cầu Etc = 200 (lux)
Bóng đèn Bộ đèn Số bộ đèn
Mã hiệu Quang thông(lm)
Phòng ngủ 1 LED vuông 24W SSPL-24T /DIM 1800 1 1
Phòng ngủ 2 LED vuông 24W SSPL-24T /DIM 1800 1 1 WC1 Đèn áp trần 25W FBH057
WC2 Đèn áp trần 25W FBH057
Phòng khách LED vuông 24W SSPL-24T /DIM 1800 1 3
Phòng bếp LED vuông 24W SSPL-24T /DIM 1200 1 2
Ban công LED tròn 18W WL120V 1200 1 2
Căn hộ C Phòng ngủ 1 LED vuông 24W SSPL-24T /DIM 1800 1 1
Phòng ngủ 2 LED vuông 24W SSPL-24T /DIM 1800 1 1 Phòng ngủ 3 LED vuông 24W SSPL-24T /DIM 1800 1 1
WC1 Đèn áp trần 25W FBH057
WC2 Đèn áp trần 25W FBH057
Phòng khách LED vuông 24W SSPL-24T /DIM 1800 1 3
Phòng bếp LED vuông 24W SSPL-24T /DIM 1800 1 2
Ban công LED tròn 18W WL120V 1200 1 2
Tầng CH2-16 LED âm trần 12W 46572 1020 1 44
Tầng CH2-16 LED âm trần 12W 46572 1020 1 46
Tầng 17 LED âm trần 20W LT8-120T 1850 3 24
Tầng 17 LED âm trần 20W LT8-120T 1850 3 36
(Lối đi, sân bóng, khu vui chơi….) Đèn chiếu lối đi 50W 28 Đèn cao áp gắn tường 250W 17 Đèn pha 250W gốc cây 23 Đèn cao áp 400W cho sân thể thao 4
Bảng 2.3:Phân bố căn hộ điển hình, hành lang bên ngoài chung cư
Mô phỏng trên Dialux Evo
Hình 2.3:Mô phỏng 3D phòng khách + bếp
Mô phỏng chiếu sáng căn hộ A
Mô phỏng chiếu sáng hành lang
Kết quả chiếu sáng hành lang
TÍNH TOÁN PHỤ TẢI- TÍNH TOÁN VỚI PHẦN MỀM SIMARIS
Cơ sở lí thuyết tính toán phụ tải
Do khối lượng phụ tải lớn của 2 block C&D, chúng tôi chia thành 2 phần: Phần 1 là tủ MSB cung cấp nguồn cho các tải căn hộ từ tầng 2 đến tầng 16, và phần 2 là tủ MSB cấp nguồn cho các tải công cộng như bơm, quạt, thang máy và chiếu sáng.
- Xác định phụ tải tính toán tủ điện căn hộ
- Xác định phụ tải tính tính tủ điện kế tầng căn hộ
- Xác định phụ tải tính toán cho tủ điện hạ thế tổng ( MSB tải căn hộ block C&D)
- Xác định phụ tải tính toán cho tủ điện: bơm, quạt, thang máy
- Xác định phụ tải tính toán tủ điện: thương mại dịch vụ tầng 1, tầng 17; các tủ điện chiếu sáng công cộng tầng hầm, tầng 2-16, chiếu sáng ngoài
- Xác định phụ tải tính toán cho tủ điện hạ thế tổng (MSB tải công cộng block C&D) Tính toán phụ tải điện
• Công thức tính toán chiếu sáng:
- Công suất tính toán tác dụng:
+ Đối với mạng điện 1 pha:
𝐼𝑡𝑡 = U cosφtb Ptt (𝐴) + Đối với mạng điện 3 pha:
Pđ: Phụ tải đặt tác dụng (kW)
Ptt: Phụ tải tính toán tác dụng (kW)
Stt: Phụ tải tính toán biểu kiến (KVA)
Itt: Dòng điện tính toán (A)
Ks: Hệ số đồng thời
Cos φ tb: Hệ số công suất trung bình
- Công suất tính toán phụ tải tổng khối căn hộ:
Pch_i – Công suất tính toán 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 theo bảng 4-TCVN
- Công suất tính toán cho 01 căn hộ điển hình được tính theo công thức:
Pđmi – Công suất định mức (kW) của thiết bị điện thứ i;
KS – Hệ số đồng thời của phụ tải căn hộ
• Công suất phụ tải khối công cộng được xác định theo công thức:
PTM – Công suất tính toán của nhóm phụ tải thang máy
PB,Q – Công suất tính toán của nhóm phụ tải bơm, quạt
PCSCC – Công suất tính toán của nhóm phụ tải chiếu sáng công cộng
• Công suất nhóm phụ tải bơm, quạt:
Trong đó: Ks – Hệ số đồng thời nhóm phụ tải bơm, quạt
Ku,i – Hệ số sử dụng của phụ tải bơm, quạt n – Số động cơ
Pdm i – Công suất điện định mức (kW) của động cơ bơm, quạt thứ i
Tính toán phụ tải
3.2.1 Tính toán phụ tải khối căn hộ:
• Khối căn hộ chia làm 15 tầng (tầng 2-16), gồm 2 block C&D
- Trong mỗi block căn hộ chia ra gồm 4 loại căn hộ điển hình A’, A, B, C
- Tính toán phụ tải tủ điện cho tầng 2 các tầng còn lại từ 3-16 tương tự tầng 2
3.2.1.1 Tính toán phụ tải căn hộ điển hình:
• Tính toán phụ tải tủ điện căn hộ điển hình A: DB-CH.A
• Phụ tải chiếu sáng (2 phòng ngủ, 2 WC, Bếp- Phòng Khách- Giặt, Ủi Đồ, Ban Công )
Công suất tác dụng tính toán: (Ku=1, Ks=1)
Pttcs= Ku * Ks * nbộ đèn * nbóng/1 bộ đèn *Pđèn
Công suất phản kháng tác dụng: Với cos φtb= 0.95 tan φtb= 0.33
Qttcs= Pttcs* tan φtb'0* 0.33= 89.1 (Var)
• Phụ tải ổ cắm: ( Chia ra làm 3 tuyến S1, S2, S3)
Ta sử dụng ổ dụng ổ cắm đôi 3 chấu 16A: Nlỗ cắm =2, I= 10 (A), U"0 (V)
-Tuyến S1: Ổ cắm phòng ngủ+ phòng khách
Pđm0C = Nlỗ cắm* Ku* Ks* U* I* cosφ = 2* 0.5* 0.5* 220* 10* 0.8= 880 (W)
Công suất tính toán của ổ cắm tuyến S1: NỔ cắm= 7, Ks1= 0.3
PttS1= Nổ cắm* KS1* PđmOC= 7* 0.3* 880= 1848 (W) = 1.848 (kW)
Qtt ổ cắm= Ptt ổ cắm* tan φ= 1.848 * 0.75= 1.386 (kVar)
-Tuyến S2: Ổ cắm máy giặt+ phòng bếp
Pđm0C= Nlỗ cắm* Ku* Ks* U* I* cosφ= 2* 0.8* 0.5* 220* 10* 0.808 (W)
Công suất tính toán của ổ cắm tuyến S1: NỔ cắm= 4, Ks1= 0.4
PttS2= Nổ cắm* KS2* PđmOC= 4* 0.4* 1408= 2252.8 (W)= 2.253 (kW)
Qtt ổ cắm= Ptt ổ cắm* tan φ= 2.253* 0.75= 1.69 (kVar)
-Tuyến S3: Ổ cắm cấp nguồn bếp điện:
Pđm0C= Nlỗ cắm* Ku* Ks* U* I* cosφ= 2* 0.9* 1* 220* 10* 0.8%34.4 (W)
Công suất tính toán của ổ cắm tuyến S1: NỔ cắm= 1, Ks1= 1
PttS3= Nổ cắm * KS2 * PđmOC= 1 * 1* 2534.4= 2534.4 (W)= 2.534 (kW)
Qtt ổ cắm = Ptt ổ cắm * tan φ= 2.534 * 0.75= 1.9 (kVar)
•Phụ tải máy lạnh: ( Chia làm 3 tuyến AC1, AC2, AC3)
-Tuyến AC1: máy lạnh phòng ngủ 1
Sử dụng 1 máy lạnh có công suất 1HP: Ks = 1 ; Ku = 0.8 ; Cosφ = 0.8
Công suất tính toán của tuyến AC1
Ptt AC1 = Ks × Ku × 0.746= 1×0.8×0.746 = 0.6 (kW)
Qtt AC1 = Ptt AC1 × tan φ = 0.6 ×0.75 = 0.45 (kVar)
-Tuyến AC2: máy lạnh phòng ngủ 2
Sử dụng 1 máy lạnh có công suất 1HP: Ks = 1 ; Ku = 0.8 ; Cosφ = 0.8
Ptt AC2 = Ks ×Ku ×0.746= 1 × 0.8 × 0.746 = 0.6 (kW)
Qtt AC2 = Ptt AC1 × tan φ = 0.6 ×0.75 = 0.45 (kVar)
-Tuyến AC3: máy lạnh phòng khách
Sử dụng 2 máy lạnh có công suất 1HP nên:
Ptt AC3 = 2× Ptt AC1 = 2 × 0.6 = 1.2 (kW)
Qtt AC3 = 2×Qtt AC1 = 2 × 0.45 = 0.9 (kW)
• Phụ tải máy nước nóng: (chia làm 2 tuyến WH1, WH2)
- Tuyến WH1: Cấp nguồn máy nước nóng WC1
Sử dụng 1 máy nước nóng có công suất 2.5kW: Ks = 1, Ku = 0.8, Cosφ = 0.9
Công suất tính toán của tuyến WH1
Ptt WH1 = Ks ×Ku ×Pdm= 1×0.8×2.5 = 2 (kW)
Qtt WH1 = Ptt WH1 × tan φ = 2 ×0.484 = 0.97 (kVar)
-Tuyến WH2: tương tự tuyến WH1
Phụ tải căn hộ Số lượng
Bảng 3.1: Phụ tải căn hộ điển hình A
Hệ số đồng thời của căn hộ Ks = 0.6 nên:
Ptt-ch = Ks×ΣPtt_i = 0.6×13.25 = 7.95 (kW)
Qtt-ch = Ks× Σ Qtt_i = 0.6×8.79 = 5.27 (kVar).
Để tính toán phụ tải cho tủ điện của căn hộ điển hình A' và B, cần lưu ý rằng công suất của hai căn hộ này tương đương với công suất của căn hộ điển hình A, mặc dù chúng có cùng diện tích nhưng vị trí của từng thiết bị là khác nhau.
Tính toán phụ tải tủ điện căn hộ điển hình C:
Phụ tải căn hộ Số lượng
Máy lạnh AC1 1 0.746 0.8 1 0.8 0.75 0.6 0.45 0.75 3.41 Máy lạnh AC2 1 0.746 0.8 1 0.8 0.75 0.6 0.45 0.75 3.41 Máy lạnh AC3 1 0.746 0.8 1 0.8 0.75 0.6 0.45 0.75 3.41
Bảng 3.2:Phụ tải căn hộ điển hình C
Hệ số đồng thời của căn hộ Ks = 0.6 nên:
Ptt-ch = Ks× Σ Ptt_i = 0.6×14.4 = 8.64 (kW)
Qtt-ch = Ks×ΣQtt_i = 0.6×9.45 = 5.67 (kVar).
3.2.1.2 Tính toán phụ tải tầng:
Tính toán phụ tải tủ điện kế tầng 2 block C:
Tầng 2 gồm 16 căn hộ từ CH1 – CH16: Mỗi căn hộ bố trí điện như 1 loại căn hộ điển hình:4 căn hộ loại A, 6 căn hộ loại A’, 5 căn hộ loại B, 1 căn hộ loại C
Tuyến Tên tải Pha A Pha B Pha C
Tổng tải Công suất tính toán tổng 47.7 31.62 39.75 26.35 39.75 26.35
Hệ số đồng thời Ks 0.7
Ptt=3*Ptt_phase_max*Ks 100.17
Qtt=3*Qtt_phase_max*Ks 66.402
Bảng 3.3: Tính toán phụ tải tủ điện DB-C.Tn.01; (n=3~16)
Sau khi chia pha Công suất pha A lớn nhất nên:
Ptt= 3* Ptt_phase_max* Ks = 3* 47.7* 0.7= 100.17 (kW)
Qtt= 3* Qtt_phase_max* Ks = 3* 31.62* 0.7= 66.402 (kVar)
√ 3∗380 = 182.6 (A) Tính toán phụ tải tủ điện kế tầng 3-16 block C:
Vì số căn hộ mỗi tầng là khá lớn (23 căn cho mỗi tầng từ 3-16),nên mỗi tầng chia làm
+ Tủ DB-C.T(3~16).01 cấp ngồn cho căn hộ 1 đến căn hộ 12
+ Tủ DB-C.T(3~16).02 cấp ngồn cho căn hộ 13 đến căn hộ 23
Tuyến Tên tải Pha A Pha B Pha C
Tổng tải Công suất tính toán tổng 31.8 21.08 31.8 21.08 31.8 21.08
Hệ số đồng thời Ks 0.7
Ptt=3*Ptt_phase_max*Ks 66.78
Qtt=3*Qtt_phase_max*Ks 44.268
Bảng 3.4 Tính toán phụ tải tủ điện DB-C.Tn.01; (n=3~16)
Sau khi chia pha Công suất pha A lớn nhất nên:
Ptt= 3* Ptt_phase_max* Ks = 3 * 31.8 * 0.7= 66.78 (kW)
Qtt= 3* Qtt_phase_max* Ks = 3 * 21.08 * 0.7= 44.268 (kVar)
Tuyến Tên tải Pha A Pha B Pha C
Qtt(kVar)P13 Cấp nguồn căn hộ 13 7.95 5.27
Tổng tải Công suất tính toán tổng 31.8 21.08 31.8 21.08 31.8 21.08
Hệ số đồng thời Ks 0.7
Ptt=3*Ptt_phase_max*Ks 66.78
Qtt=3*Qtt_phase_max*Ks 44.268
Bảng 3.5 Tính toán phụ tải tủ điện DB-C.Tn.02; (n=3~16)
Sau khi chia pha Công suất pha A lớn nhất nên:
Ptt= 3* Ptt_phase_max* Ks = 3 * 31.8 * 0.7= 66.78 (kW)
Qtt= 3* Qtt_phase_max* Ks = 3 * 21.08 * 0.7= 44.268 (kVar)
Block D ta tính toán tương tự, ta có:
Tuyến Tên tải Pha A Pha B Pha C
Tổng tải Công suất tính toán tổng 31.8 21.08 23.85 15.81 23.85 15.81
Hệ số đồng thời Ks 0.7
Ptt=3*Ptt_phase_max*Ks 67.2
Qtt=3*Qtt_phase_max*Ks 44.52
Bảng 3.6: Tính toán phụ tải tủ điện DB-D.T2
Tuyến Tên tải Pha A Pha B Pha C
Tổng tải Công suất tính toán tổng 31.8 21.08 31.8 21.08 31.8 21.08
Hệ số đồng thời Ks 0.7
Ptt=3*Ptt_phase_max*Ks 68.544
Qtt=3*Qtt_phase_max*Ks 45.297
Bảng 3.7: Tính toán phụ tải tủ điện DB-D.Tn.01; (n=3~16)
Tuyến Tên tải Pha A Pha B Pha C
Qtt (kVar) P13 Cấp nguồn căn hộ 13 7.95 5.27
Tổng tải Công suất tính toán tổng 31.8 21.08 31.8 21.08 31.8 21.08
Hệ số đồng thời Ks 0.7
Bảng 3.8: Tính toán phụ tải tủ điện DB-D.Tn.02; (n=3~16)
3.2.1.3 Tính toán phụ tải tổng khối căn hộ:
Ta bố trí 2 thanh Busway thanh thứ nhất chạy từ tủ MSB đến tầng 2 9, thanh thứ 2 chạy từ tủ MSB đến tầng 10 16
Nên công suất thanh như sau:
Tên Tầng Tủ tầng Ptt(kW) Qtt(kVar) Stt(kVa) Itt(A)
Hệ số đồng thời Ks 0.7
Bảng 3.9: Tính toán phụ tải của Busway 1 block C
Công suất tính toán của Busway 1:
Stt_bus1 = √ Ptt bus 1 2 +Qtt bus 1 2 = √ 735.7 2 + 486.85 2 = 882 (kVA)
Tên Tầng Tủ tầng Ptt(kW) Qtt(kVar) Stt(kVa) Itt(A)
Hệ số đồng thời Ks 0.7
Bảng 3.10: Tính toán phụ tải của Busway 2 block C
Công suất tính toán của Busway 2:
Stt_bus2 = √ Ptt bus 2+ Qtt bus 2 = √ 665.14 2 + 440.1 2 = 739.56 (kVA)
Từ Đến Ptt Qtt Ks P tt
Bảng 3.11: Tính toán phụ tải tổng tủ MSB_1
Ptt_MSB1 = Ks x (Ptt_bus1 + Ptt_bus2) = 0.8 x (841.5 + 736.3) = 1120.67 (kW)
Qtt_MSB1 = Ks x (Qtt_bus1 + Qtt_bus2) = 0.8 x (557.8+ 448.05) = 742.36 (kVar)
Stt_MSB1 = √ Ptt MBA 1 2 +Qtt MBA 1 2 = √ 1120.67 2 + 742.36 2 = 1344.23 (kVA)
Tên Tầng Tủ tầng Ptt(kW) Qtt(kVar) Stt(kVa) Itt(A)
Hệ số đồng thời Ks 0.7
Bảng 3.12: Tính toán phụ tải của Busway 1 block D
Công suất tính toán của Busway 1:
Stt_bus1 = √ Ptt bus 1 2 +Qtt bus 1 2 = √ 841.5 2 + 557.8 2 = 1009.6 (kVA)
Tên Tầng Tủ tầng Ptt(kW) Qtt(kVar) Stt(kVa) Itt(A)
Hệ số đồng thời Ks 0.7
Bảng 3.13: Tính toán phụ tải của Busway 2 block D
Công suất tính toán của Busway 2:
Stt_bus2 = √ Ptt bus 2+ Qtt bus 2 = √ 841.5 2 +557.8 2 = 739.56 (kVA)
Từ Đến Ptt Qtt Ks P tt
Bảng 3.14: Tính toán phụ tải tổng tủ MSB_2
Ptt_MSB1 = Ks x (Ptt_bus1 + Ptt_bus2) = 0.8 x (841.5 + 736.3) = 1120.67 (kW)
Qtt_MSB1 = Ks x (Qtt_bus1 + Qtt_bus2) = 0.8 x (557.8+ 448.05) = 741.56 (kVar)
Stt_MSB1 = √ Ptt MBA 1 2 +Qtt MBA 1 2 = √ 1262.24 2 +804.68 2 = 1344.23 (kVA)
3.2.2 Khối công cộng (Block C và D):
Khối công cộng bao gồm nhiều loại tải quan trọng như chiếu sáng, ổ cắm điện cho bãi đậu xe, hành lang căn hộ và tầng 1 thương mại dịch vụ Ngoài ra, còn có các tải bơm cấp nước, bơm thoát nước, bơm chữa cháy và bơm tăng áp Các hệ thống quạt thông gió và quạt tạo áp hút khói cũng thuộc khối công cộng, cùng với tải thang máy công cộng và thang máy chữa cháy.
Do khối lượng phụ tải lớn, chúng ta chỉ tính toán cho block C, trong khi block D sẽ được xử lý tương tự Nhóm tải công cộng của hai block C và D được kết nối chung vào một Tủ MSB_3.
3.2.2.1 Phụ tải tủ điện tầng hầm:
Tính toán phụ tải chiếu sáng và ổ cắm tầng hầm (Block D tương tự block C)
Tầng hầm chia thành 17 line đèn, 2 line ổ cắm, tính toán tương tự như tải căn hộ ta có:
Công suất tính toán tổng 8.796 6.02 8.956 6.1 7.056 4.38
Hệ số đồng thời Ks 0.8
P tt =K s *(P tt_pha_max +P dp )*3 21.5
Q tt =K s *(Q tt_pha_max +Q dp )*3 14.64
Bảng 3.15: Phụ tải chiếu sáng + ổ cắm tầng hầm block C
Công suất tính toán của tủ điện tầng hầm block C (DB-C.H.CS) là:
Ptt = 3 × Ptt_pha_max × Ks = 3×8.956×0.8 = 21.5 (kW)
Qtt =3 × Qtt_pha_max × Ks = 3×6.1×0.8 = 14.64 (kVar)
Phụ tải bơm cấp nước, bơm thoát nước tầng hầm:
Phụ tải tủ điện bơm cấp nước block C(Block D tương tự)
Gồm 2 bơm chạy luân phiên, mỗi bơm có công suất 18kW, khởi động kiểu sao-tam giác.
Tên tải P dm (kW) K s K u Cos φ Ptt(kW) Qtt(kVar) Stt(kVA)
Hệ thống đồng thời Ks 0.5
Công suất tính toán tủ điện 17.28 12.96 21.6
Bảng 3.16: Phụ tải bơm cấp nước block C
Công suất định mức bơm cấp nước 1, 2:
Công suất tính toán bơm:
Ptt_bơm1,2 = Ks x Ku x Pdm = 1 x 0.8 x 18 = 14.4(kW)
Qtt_bơm1,2 = Ptt_bơm x tanφ = 14.4 x 0.75 = 10.8 (kVar)
Dự phòng 20% => Kdp = 1.2 ; hệ số đồng thời tủ Ks = 0.5
Công suất tính toán tủ điện:
Ptt_tủ = Ks x Kdp x ∑𝑃𝑡𝑡_𝑏𝑜𝑚= 0.5 x 1.2 x (14.4+14.4) = 17.28 (kW)
Qtt_tủ = Ks x Kdp x ∑𝑄𝑡𝑡_𝑏𝑜𝑚= 0.5 x 1.2 x (10.8+10.8) = 12.96 (kVar)
Stt_tủ = √ Ptt tu 2 + Qtt tu 2 = √ 17.28 2 +12.96 2 = 21.6 (kVA)
Phụ tải tủ điện bơm thoát nước block C 01: (Block D tương tự)
Gồm 2 bơm chạy, mỗi bơm có công suất 4kW, khởi động trực tiếp
Hệ thống đồng thời Ks 0.8
Công suất tính toán tủ điện 6.144 4.608 7.68
Bảng 3.17: Phụ tải bơm thoát nước block C 01
Công suất định mức bơm cấp nước 1, 2: Pđm1 = Pđm2 = 4 (kW)
Công suất tính toán bơm:
Ptt_bơm1,2 = Ks x Ku x Pdm = 1 x 0.8 x 4 = 3.2(kW)
Qtt_bơm1,2 = Ptt_bơm x tanφ = 3.2 x 0.75 = 2.4 (kVar)
Dự phòng 20% => Kdp = 1.2 ; hệ số đồng thời tủ Ks = 1
Công suất tính toán tủ điện:
Ptt_tủ = Ks x Kdp x ∑𝑃𝑡𝑡_𝑏𝑜𝑚= 0.8 x 1.2 x (3.2+3.2) = 6.144 (kW)
Qtt_tủ = Ks x Kdp x ∑𝑄𝑡𝑡_𝑏𝑜𝑚= 0.8 x 1.2 x (2.4+2.4) = 4.608 (kVar)
Phụ tải tủ điện bơm thoát nước block C: (Block D tương tự)
Gồm 2 bơm chạy, mỗi bơm có công suất 4kW, khởi động trực tiếp Đồng thời cấp nguồn cho tủ DB- C.H.W.W.01
Hệ thống đồng thời Ks 0.8
Công suất tính toán tủ điện 12.288 9.216 15.36
Bảng 3.18: Phụ tải bơm thoát nước block C
Công suất tính toán cho tủ thoát nước block C:
Stt = Ks x Kdp x (Stt_bơm1+ Stt_bơm2 + Stt) = 0.8 x 1.2 x (4 + 4 + 8) = 15.36 (kVA)
Phụ tải tính toán cho bơm chữa cháy: (Block D tương tự)
Gồm 3 máy bơm: 1 bơm chính, 1 bơm dự phòng, 1 bơm nước bù Bơm chính và bơm dự phòng có công suất 250kW, kiểu khởi động Soft Start; bơm bù có công suất 7.5kW khởi động sao/ tam giác.
Tên tải P dm K s K u Cos φ P tt Q tt S tt
Hệ số đồng thời Ks 0.5
Công suất tính toán tủ điện 243.6 182.7 304.5
Bảng 3.19: Phụ tải bơm chữa cháy block C&D
Dự phòng 20% => Kdp = 1.2 ; hệ số đồng thời tủ Ks = 0.5
Tổng công suất tính toán cho tủ điện:
Ptt = Ks_tủ x Kdp x ∑(Pdm_i x Ku_i x Ks_i)
Qtt = Ks_tủ x Kdp x ∑(Ptt_i x tanφ)
Công suất tính toán cho tủ điện:
Stt_tủ = √ Ptt tu 2 + Qtt tu 2 = √ 243.6 2 +182.7 2 = 304.5 (kVA)
Dòng điện tính toán cho tủ điện:
Phụ tải tính toán bơm chữa cháy tầng hầm:(Tương tự block A và B)
Hệ số đồng thời Ks 0.5
Công suất tính toán tủ điện 36.96 27.72 46.2
Bảng 3.20: Phụ tải bơm chữa cháy tầng hầm
Gồm 3 máy bơm: 1 bơm chính, 1 bơm dự phòng 37 kW khởi động sao/tam giác , 1 bơm nước bù 3kW khởi động trực tiếp
Dự phòng 20% => Kdp = 1.2 ; hệ số đồng thời tủ Ks = 0.5
Tổng công suất tính toán cho tủ điện
Ptt = Ks_tủ x Kdp x ∑(Pdm_i x Ku_i x Ks_i)
Qtt = Ks_tủ x Kdp x ∑(Ptt_i x tanφ)
Công suất tính toán cho tủ điện:
Stt_tủ = √ Ptt tu 2 + Qtt tu 2 = √ 36.96 2 +27.72 2 = 46.2 (kVA)
Dòng điện tính toán cho tủ điện:
Tính toán công suất cho tủ điện quạt tầng hầm:
Hệ số đồng thời Ks 0.7
Công suất tính toán tủ điện 21.5 16.128 26.88
Bảng 3.21: Phụ tải quạt thông gió tầng hầm block C
Hệ số đồng thời tủ Ks = 0.7
Tổng công suất tính toán cho tủ điện
Ptt = Ks_tủ x Kdp x ∑(Pdm_i x Ku_i x Ks_i) = 21.5 (kW)
Qtt = Ks_tủ x Kdp x ∑(Ptt_i x tanφ) = 16.128 (kVar)
Công suất tính toán cho tủ điện:
Stt_tủ = √ Ptt tu 2 + Qtt tu 2 = √ 21.5 2 +16.128 2 = 26.88 (kVA)
Dòng điện tính toán cho tủ điện:
3.2.2.2Phụ tải tính toán tủ điện tầng 1 ( Các tải chiếu sáng công cộng hành lang tầng 2-16, chiếu sáng ngoài)
Cấp nguồn khu bán lẻ 01 7 4.7 7 4.7 4 4.7
Cấp nguồn khu bán lẻ 02 7 4.7 7 4.7 7 4.7
Công suất tính toán tổng 24.5 17 23.6 15.97 23.45 15.898
Hệ số đồng thời Ks 0.8
Ptt=Ks*Ptt_pha_max*3 58.8
Qtt=Ks*Qtt_pha_max*3 40.8
Bảng 3.22: Phụ tải tính toán tầng 1 block C
Ptt = 3×Ptt_pha_max × Ks = 3×24.5×0.8 = 58.8 (kW)
Qtt =3×Qtt_pha_max × Ks = 3×17×0.8 = 40.8 (kVar)
Mỗi tủ chiếu sáng hành lang công cộng cung cấp nguồn cho 3 tầng, với tổng cộng 16 tầng được chia thành 5 tủ chiếu sáng cho các tầng, và 1 tủ riêng cho tầng 17 Việc phân bổ nguồn điện bắt đầu từ tầng 2 đến tầng 4, và các tầng tiếp theo sẽ được tính toán tương tự.
Qtt (kVar) Ổ cắm 1 pha S1 1.5 1.125 Ổ cắm 1 pha S2 1.5 1.125
Công suất tính toán tổng 5.79 3.6
Hệ số đồng thời Ks 0.8
Ptt=Ks*Ptt_pha_max 4.632
Qtt=Ks*Qtt_pha_max 2.88
Bảng 3.23: Phụ tải tính toán chiếu sáng hành lang từ tầng 2 đến tầng 4
Tầng Tên tủ chiếu sáng hành lang Pha A Pha B Pha C
Tổng tải Công suất tính toán tổng 9.264 5.76 9.264 5.76 8.832 5.48
Hệ số đồng thời Ks 0.8
Q tt =Ks*Q tt_pha_max *3 13.824
Bảng 3.24: Phụ tải tính toán chiếu sáng hành lang công cộng block C
Ptt = 3×Ptt_pha_max × Ks = 3×9.264×0.8 = 22.234 (kW)
Qtt = 3×Qtt_pha_max ×Ks = 3×5.74×0.8 = 13.824 (kVar)
Phụ tải tính toán cho tủ điện chiếu sáng ngoài (chiếu sáng cảnh quan)
Để đảm bảo độ rọi cần thiết và tính thẩm mỹ cho không gian ngoài trời, chúng ta sử dụng nhiều loại đèn với công suất khác nhau, bao gồm đèn pha 250W cho cây, đèn cao áp 400W cho sân thể thao, đèn chiếu lối đi 50W, đèn đĩa bóng COMPACT 32W đặt nổi và đèn lon bóng.
COMPACT 18W đặt nổi, đèn trụ bóng COMPACT 5x50W đặt nổi, đèn cao áp gắn tường 250W, đèn cao áp 250W gắn trụ cao H=8m, và đèn cao áp đôi 2x250W gắn trụ cao H=8m
Chiếu sáng cảnh quan được chia thành 17 line đèn Các đèn có cosφ = 0.8
Công suất tính toán tổng 10.15 7.614 10.9 8.177 10.35 7.763
Hệ số đồng thời Ks 0.8
Ptt=Ks*Ptt_pha_max*3 26.16
Ptt=Ks*Qtt_pha_max*3 19.625
Bảng 3.25: Phụ tải tính toán chiếu sáng cảnh quan 3.2.2.4 Phụ tải tầng 17:
*Phụ tải tăng áp Block C (Tương tự với block D)
Chia làm 2 tủ, với công suất giống nhau Trong mỗi tủ, sẽ cấp nguồn cho 2 bơm chạy song song với công suất mỗi bơm 2,5kW, khởi động mềm
Tên tải P dm (kW) K s K u cosφ P tt (kW) Q tt (kVar) S tt (kVA)
Hệ số đồng thời Ks 0.8
Công suất tính toán tủ điện 3.84 2.88 4.8
Bảng 3.26: Phụ tải tính toán tủ điện bơm tăng áp block C 01
Hệ số đồng thời tủ Ks = 1
Ptt = Ks_tủ x ∑(Pdm_i x Ku_i x Ks_i) = 3.84 (kW)
Qtt = Ks_tủ x ∑(Ptt_i x tanφ) = 2.88 (kVar)
Stt_tủ = √ Ptt 2 +Qtt 2 = √ 3.84 2 +2.88 2 = 4.8 (kVA)
Phụ tải thang máy công cộng
Ta bố trí 2 tủ điện cấp nguồn thang máy công cộng Tủ 1 gồm 1 động cơ 18kW, tủ 2 gồm 2 động cơ 18kW, khởi động mềm.
Tên tải P dm (kW) K s K u cosφ P tt (kW) Q tt (kVar) S tt (kVA)
Thang máy dịch vụ khối C
Hệ số đồng thời Ks 1
Công suất tính toán tủ điện 17.28 12.96 21.6
Bảng 3.27: Phụ tải tính toán tủ điện 01 cho thang máy khu C
Hệ số đồng thời tủ Ks = 1
Ptt = Ks_tủ x ∑(Pdm_i x Ku_i x Ks_i) = 17.28 (kW)
Qtt = Ks_tủ x ∑(Ptt_i x tanφ) = 12.96 (kVar)
Stt_tủ = √ Ptt 2 +Qtt 2 = √ 17.28 2 +12.96 2 = 21.6 (kVA)
(kVA) Thang máy dịch vụ khối C 02
Thang máy dịch vụ khối C 03
Hệ số đồng thời Ks 0.8
Công suất tính toán tủ điện 27.65 20.74 34.56
Bảng 3.28: Phụ tải thang máy chữa cháy block C 01
Hệ số đồng thời tủ Ks = 1
Ptt = Ks_tủ x ∑(Pdm_i x Ku_i x Ks_i) = 27.65 (kW)
Qtt = Ks_tủ x ∑(Ptt_i x tanφ) = 20.74 (kVar)
Stt_tủ = √ Ptt 2 +Qtt 2 = √ 27.65 2 +20.74 2 = 34.56 (kVA)
3.2.2.5 Phụ tải tính toán tủ điện tổng khối công cộng block C&D
Tủ điện tầng 1 khu C (chiếu sáng ngoài) 26.16 19.625 32.7 49.68 0.8
Tủ điện tầng hầm khu C đậu xe 21.5 14.64 26 39.5 0.827
Tủ điện tầng hầm khu C cấp nước 17.28 12.96 21.6 32.82 0.8
Tủ điện tầng hầm khu C thoát nước 12.288 9.216 15.36 23.34 0.8
Tủ điện tầng 1 khu C (TMDV) 58.8 40.8 71.57 108.74 0.82
Tủ điện bơm ang áp khu C 01 3.84 2.88 4.8 7.3 0.8
Tủ điện bơm ang áp khu C 02 3.84 2.88 4.8 7.3 0.8
Tủ điện thang máy công cộng khu C 1 17.28 12.96 21.6 32.8 0.8
Tủ điện thang máy công cộng khu C 2 27.65 20.74 34.56 52.5 0.8
Tủ điện thang máy chữa cháy khu C 01 17.28 12.96 21.6 32.8 0.8
Tủ điện thang máy chữa cháy khu C 02 17.28 12.96 21.6 32.8 0.8
Tủ điện quạt tạo áp & hút khói khu C 01 18.432 13.824 23.04 35 0.8
Tủ điện quạt tạo áp & hút khói khu C 02 18.432 13.824 23.04 35 0.8
Tủ điện thông gió tầng hầm khu C 21.5 16.128 26.88 40.84 0.8
Tủ điện tầng 1 khu D (chiếu sáng ngoài) 26.16 19.625 32.7 49.68 0.8
Tủ điện tầng hầm khu D đậu xe 21.5 14.64 26 39.5 0.827
Tủ điện tầng hầm khu D cấp nước 17.28 12.96 21.6 32.82 0.8
Tủ điện tầng hầm khu D thoát nước 12.288 9.216 15.36 23.34 0.8
Tủ điện tầng 1 khu D (TMDV) 58.8 40.8 71.57 108.74 0.82
Tủ điện bơm ang áp khu D 01 3.84 2.88 4.8 7.3 0.8
Tủ điện bơm ang áp khu D 02 3.84 2.88 4.8 7.3 0.8
Tủ điện thang máy công cộng khu D 1 17.28 12.96 21.6 32.8 0.8
Tủ điện thang máy công cộng khu D 2 27.65 20.74 34.56 52.5 0.8
Tủ điện thang máy chữa cháy khu D 01 17.28 12.96 21.6 32.8 0.8
Tủ điện thang máy chữa cháy khu D 02 17.28 12.96 21.6 32.8 0.8
Tủ điện quạt tạo áp & hút khói khu D 01 18.432 13.824 23.04 35 0.8
Tủ điện quạt tạo áp & hút khói khu D 02 18.432 13.824 23.04 35 0.8
Tủ điện thông gió tầng hầm khu D 21.5 16.128 26.88 40.84 0.8
Phòng điều khiển chữa cháy tầng hầm 26.67 16.528 31.376 47.67 0.85
Tủ điện bơm chữa cháy 01 243.6 182.7 304.5 462.6 0.8
Tủ điện bơm chữa cháy 02 243.6 182.7 304.5 462.6 0.8
Tủ điện bơm chữa cháy 03 36.96 27.72 46.2 70.2 0.8
Hệ số đồng thời tại tủ MSB: Ks 0.8
Công suất tính toán Tủ MSB_3 960 700 1188 1805 0.808
Bảng 3.29: Phụ tải tổng khối công cộng block C&D
Tổng công suất tính toán cho tủ điện MSB_3 khối công cộng block C&D
2+Qtt MSB 2 = √ 683.4856 2 +506.1416 2 = 849.2608 (kVA) Cosφtb = Ptt Stt = 683.4856 849.2608 = 0.82
Tính toán phụ tải bằng phần mềm Simaris 9.1
Phần mềm SIMARIS 9.1, được phát triển bởi Tập đoàn SIEMENS, là công cụ thiết kế hệ thống điện và mạng điện đơn tuyến cho cả ngành công nghiệp lẫn dân dụng SIMARIS hỗ trợ thiết kế các mạng điện hạ thế với điện áp từ 220V đến 1000V, mang lại hiệu quả cao trong việc tối ưu hóa hệ thống điện.
• Tần số từ 50Hz - 60Hz
• Các hệ thống nối đất: TN-C, TN-S, IT, TT
• Tính toán và lựa chọn thiết bị dựa theo tiêu chuẩn IEC 60364
Các bước tính toán của SIMARIS bao gồm:
• Xây dựng thông số đầu vào, sơ đồ đơn tuyến
• Nhập thông số tính toán, phương thức đi dây,nhiệt độ môi trường,
• Chọn tiết diện dây dẫn, tính toán độ sụt áp
• Chọn CB và cầu chì
• Kiểm tra sự bảo vệ chọn lọc giữa các thiết bị bảo vệ
• Tính toán kiểm tra bảo vệ an toàn cho người
• Xuất file (WORD, EXCEL) kết quả tính toán ra, sơ đồ đơn tuyến ( PDF, DXF, DWG )
Các bước tiến hành thiết kế điện:
Trước khi vào thiết kế, ta sẽ thiết lập những đặc tính chung cho mạch:
• Nhập tên dự án ( Project name ), mô tả dự án (Project description )
• Người thiết kế ( Planner ), ( Design Office),
• Cài đặt tổng quát : Standard IEC, Country VietNam, Language English
Cài đặt thông số kỹ thuật:
• Công suất ngắn mạch lớn nhất: 500 MVA
• Công suất ngắn mạch nhỏ nhất: 10 MVA
• Tiết diện dây cáp lớn nhất: 300 mm 2
• Tiết diện dây cáp nhỏ nhất: 25 mm 2
• Phần trăm sụt áp của mạng: 5%
• Tiết diện dây cáp lớn nhất: 800 mm2
• Tiết diện dây cáp nhỏ nhất: 1.5 mm2
Sau đó tiến hành vẽ sơ đồ đơn tuyến:
- Sources: Transformer with medium voltage; Transformer; Gerenator; Network; Main Distribution Board;…
- Distribition board: Sub - distribution board; Sub - distribution (group switch); Busbar trunking systerm; Busbar trunking systerm with center infeed; Distribution at the end of busbar trunking systerm;
- Final circuit: Stationary load; Power outlet circuit; Motor; Frequency inverter;
Để hoàn thiện sơ đồ đơn tuyến, cần nhập các thông số cho phụ tải (Load) bao gồm đơn vị sạc, tụ điện, tải giả, và bảo vệ quá áp.
3.3.1 Phụ tải khối căn hộ mô phỏng trên Simaris:
Hình 3.1 Phụ tải những thiết bị căn hộ mô phỏng trên Simaris
Hình 3.2 Phụ tải tầng căn hộ được mô phỏng trên Simaris
Hình 3.3: Mô hình busway 01 block C mô phỏng trên Simaris
Hình 3.4: Đầu vào tủ hạ thế MSB_1 khối căn hộ block C trên Simaris
3.3.2 Phụ tải khối công cộng mô phỏng trên Simaris:
Hình 3.5: Nhóm phụ tải quạt tầng hầm block C mô phỏng trên Simaris
Hình 3.6: Nhóm phụ tải bơm chữa cháy cho chung cư mô phỏng trên Simaris
Hình 3.7: Đầu vào tủ hạ thế tổng khối công cộng MSB_3
Sau khi thiết lập xong cho tất cả các phòng của Tòa nhà ta tiến hành chạy tính toán Calculate.
Kết quả tính toán của Simaris sẽ cho ra kết quả
• Lựa chọn cáp, dây dẫn, kiểm tra độ sụt áp
• Chọn CB bảo vệ đối với toàn mạch
• Xuất file kết quả tính toán ra Word, Excel và file bản vẽ CAD, PDF.
So sánh kết quả
Bảng 3.30: Bảng kết quả so sánh tính tay và pm Simaris (tải căn hộ block C)
TĐ-Căn hộ Tính theo Ku và Ks Phần mềm Simaris Sai số % cosφ 0.833 0.833 0
(block C) Tính theo Ku và Ks Phần mềm Simaris Sai số % cosφ 0.834 0.834 0
(block C) Tính theo Ku và Ks Phần mềm Simaris Sai số% cosφ 0.834 0.833 0.12
Tính theo Ku và Ks Phần mềm Simaris Sai số% cosφ 0.834 0.834 0
(block C) Tính theo Ku và Ks Phần mềm Simaris Sai số% cosφ 0.834 0.834 0
(block C) Tính theo Ku và Ks Phần mềm Simaris Sai số% cosφ 0.834 0.834 0
TĐ Tổng MSB_1 Tính theo Ku và Ks Phần mềm Simaris Sai số% cosφ 0.834 0.834 0
Kết quả không chênh lệch nhiều so với việc tính bằng phương pháp Ku và Ks
BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG
Giới thiệu về giá trị hệ số công suất và bù công suất
Hệ số công suất cosφ (hoặc PF) là tỉ số giữa công suất tác dụng P (kW) và công suất biểu kiến S (kVA)
Công suất tác dụng P đại diện cho công suất điện có ích được sử dụng trong tất cả các thiết bị điện, trong khi công suất phản kháng Q là công suất từ hóa trong các thiết bị điện Mặc dù công suất phản kháng không tạo ra công, nhưng người tiêu dùng vẫn phải chịu chi phí khi sử dụng điện.
Để giảm thiểu chi phí điện, việc lắp đặt các thiết bị như tụ điện và máy bù đồng bộ nhằm cung cấp công suất phản kháng trực tiếp cho phụ tải là rất cần thiết Hành động này giúp giảm thiểu tổn thất năng lượng và tối ưu hóa hiệu suất hệ thống điện.
Bù công suất phản kháng đưa đến những hiệu quả sau đây:
• Giảm được tổn thất công suất, điện áp trong mạng điện
• Giảm được chi phí điện
• Tăng khả năng truyền tải của đường dây và máy biến áp.
Các biện pháp nâng cao hệ số công suất cos φ
- Giảm điện áp cho những động cơ chạy non tải
- Dùng động cơ đồng bộ thay thế động cơ không đồng bộ
- Máy bù đồng bộ được dùng trong các trung tâm điện để duy trì ổn định hệ thống điện
- Tụ bù dùng cho lưới điện xí nghiệp, dịch vụ và dân dụng trong đó có các tòa nhà cao tầng, chung cư căn hộ,
Vị trí đặt thiết bị bù
- Đặt tụ bù tại thanh cái hạ áp của máy biến áp
- Đặt tụ bù tại tủ điện phân phối tổng
Dựa trên các phân tích đã thực hiện, chúng ta quyết định sử dụng bộ tụ bù tự điều chỉnh dung lượng để bù công suất phản kháng cho công trình, được lắp đặt tại tủ điện phân phối tổng.
Tính toán bù công suất phản kháng
4.4.1 Tính toán bù công suất phản kháng khối căn hộ Block C (Block D tương tự):
- Hệ số công suất của công trình trước khi bù: cosφ1 = 0.834 => tan φ1 = 0.6616
- Tổng công suất tác dụng tính toán của công trình : Ptt = 1130 (kW)
- Công suất biểu kiến của công trình trước khi bù: Stt = 1355 (kVA)
- Hệ số công suất của công trình sau khi bù: cosφ2 = 0.9 => tan φ2 = 0.484
- Công suất phản kháng cần phải bù để đạt được cos φ2 = 0.9 (Theo nghị đinh số
137/2013/NĐ-CP ban hành 21/10/2013) là:
Qbù = Ptt x (tan φ1 - tan φ2) = 1130 x (0.6616 - 0.484) = 200.3 (kVAr)
Chọn thiết bị bù là tụ điện bù do EPCOS chế tạo:
3 bộ tụ bù loại EPCOS MKD440-D-50 50kVAr
(kW) Kiểu chế tạo Số lượng Qb
Bảng 4.1:Thông số tụ bù khối căn hộ block C
Như vậy sau khi tính toán được lượng công suất phản kháng cần bù cho tòa nhà, ta có bảng tổng kết sau:
Công suất biểu kiến của công trình sau khi bù với Qbù_max = 200 (kVAr)
Công suất phản kháng trước khi bù:
Qtrước bù = Ptt x tan φ1 = 1130 x 0.6616 = 747.6 (kVAr)
Công suất phản kháng sau khi bù:
Qsau bù = Qtrước bù – Qbù = 747.6 – 200 = 547.6
Công suất biểu kiến của công trình sau khi bù:
Ssau bù = √ Ptt 2 +Qsau b ù 2 = √ 1130 2 +547.6 2 = 1255.7 (kVA)
Hệ số công suất sau bù: cosφsau bù = S sau bù Ptt = 1255.7 1130 = 0.9 (thỏa)
* Kết quả chạy phần mềm Simaris:
Trước khi bù Sau khi bù
Hình 4.1 Công suất tính toán trước và sau khi gắn
4.4.2 Tính toán bù công suất phản kháng khối công cộng Block C và Block D
- Hệ số công suất của công trình trước khi bù: cosφ1 = 0.808 => tan φ1 = 0.729
- Tổng công suất tác dụng tính toán của công trình : Ptt = 960(kW)
- Công suất biểu kiến của công trình trước khi bù: Stt = 1188 (kVA)
- Hệ số công suất của công trình sau khi bù: cosφ2 = 0.9 => tan φ2 = 0.484
- Công suất phản kháng cần phải bù để đạt được cos 0.9 (Theo nghị đinh số
137/2013/NĐ-CP ban hành 21/10/2013) là:
Qbù = Ptt x (tan φ1 - tan φ2) = 960 x (0.729-0.484) = 235.2 (kVAr)
Chọn thiết bị bù là tụ điện bù do EPCOS chế tạo:
5 bộ tụ bù loại EPCOS MKD440-D-50 50kVAr
(kW) Kiểu chế tạo Số lượng Qb
Bảng 4.2:Thông số tụ bù khối công cộng block C&D
Như vậy sau khi tính toán được lượng công suất phản kháng cần bù cho tòa nhà, ta có bảng tổng kết sau:
Công suất biểu kiến của công trình sau khi bù với Qbù_max = 250 (kVAr)
Công suất phản kháng trước khi bù:
Qtrước bù = Ptt x tan φ1 = 960 x 0.729 = 700 (kVAr)
Công suất phản kháng sau khi bù:
Qsau bù = Qtrước bù – Qbù = 700 – 250 = 450 (kVAr)
Công suất biểu kiến của công trình sau khi bù:
Ssau bù = √ Ptt 2 +Qsau b ù 2 = √ 960 2 + 450 2 = 1060 (kVA)
Hệ số công suất sau bù: cosφsau bù = S sau bù Ptt = 1060 960 = 0.906 (thỏa)
* Kết quả chạy phần mềm Simaris:
Trước khi bù Sau khi bù
Hình 4.2 Công suất tính toán trước và sau khi gắn tụ bù khối công cộng block
MÁY BIẾN ÁP- MÁY PHÁT DỰ PHÒNG - BỘ CHUYỂN ĐỔI NGUỒN
Chọn máy biến áp
Trạm biến áp là yếu tố thiết yếu trong hệ thống cung cấp điện cho tòa nhà, giúp chuyển đổi điện năng từ cấp điện áp trung thế sang cấp điện áp hạ thế phù hợp với nhu cầu sử dụng Việc đặt trạm biến áp bên ngoài, gần kề tòa nhà là cần thiết để đảm bảo an toàn và thuận tiện cho việc lắp đặt, vận hành và quản lý Máy biến áp được lựa chọn cần đáp ứng hai điều kiện quan trọng để đảm bảo hiệu suất và an toàn cho hệ thống điện.
Để đảm bảo tính liên tục trong cung cấp điện và tối ưu hóa chi phí cho Tòa nhà, chúng tôi đã lựa chọn phương án cung cấp điện bao gồm một máy biến áp và một máy phát dự phòng cho tải khối công cộng của tòa nhà block C&D Đối với tải khối căn hộ, mỗi block sẽ được trang bị một máy biến áp riêng Lựa chọn này mang lại hiệu quả kinh tế và kỹ thuật cho công trình Máy biến áp sẽ hoạt động ở chế độ bình thường, thực hiện nhiệm vụ truyền tải điện từ mạng lưới điện quốc gia Với nguồn trung thế 22 kV tại Việt Nam, chúng tôi sẽ sử dụng máy biến áp 22 kV/0.38 kV.
5.1.1 Chọn máy biến áp cho phụ tải khối căn hộ:
Tính toán chọn máy biến áp theo điều kiện: SđmB ≥ S∑
Dựa vào công suất tính toán phụ tải của tòa nhà, chúng tôi chọn máy biến áp khô SIEMENS theo tiêu chuẩn IEC 60076-11-2004 với điện áp 22 KV ±2 x 2.5% và 0.4 KV Tổ đấu dây được sử dụng là Δ/Υ0 -11.
Công suất (KVA) Dòng điện (A) P không tải (W) P ngắn mạch (W) Điện áp ngắn mạch (%)
Bảng 5.1: Thông số máy biến áp block C
Từ thông số chọn, tính toán thông số máy biến áp:
- Thông số máy biến áp trong phần mềm Simaris:
Tính toán chọn máy biến áp theo điều kiện: SđmB ≥ S∑
Dựa vào công suất tính toán phụ tải của Tòa nhà, máy biến áp khô SIEMENS được lựa chọn theo tiêu chuẩn IEC – 60076 – 11 – 2004 với điện áp 22 KV ±2 x 2.5% / 0.4 KV và tổ đấu dây Δ/Υ0 -11.
Công suất (KVA) Dòng điện (A) P không tải (W) P ngắn mạch (W) Điện áp ngắn mạch (%)
Bảng 5.2: Thông số máy biến áp block C
Từ thông số chọn, tính toán thông số máy biến áp:
- Thông số máy biến áp trong phần mềm Simaris:
5.1.2 Chọn máy biến áp cho phụ tải khối công cộng Block C và D:
Tính toán chọn máy biến áp theo điều kiện: SđmB ≥ S∑
Dựa trên công suất tính toán phụ tải của Tòa nhà, máy biến áp khô SIEMENS được chọn theo tiêu chuẩn IEC – 60076 – 11 – 2004, với điện áp 22 KV ±2 x 2.5% và 0.4 KV, tổ đấu dây Δ/Υ0 -11.
Công suất (KVA) Dòng điện (A) P không tải (W) P ngắn mạch (W) Điện áp ngắn mạch (%)
Bảng 5.3: Thông số máy biến áp block C
Từ thông số chọn, tính toán thông số máy biến áp:
- Thông số máy biến áp trong phần mềm Simaris:
Chọn máy phát dự phòng: (Khối công cộng block C và D)
Trong các công trình công cộng như tòa nhà và văn phòng, việc cung cấp điện liên tục cho các phụ tải quan trọng như hệ thống chiếu sáng, thang máy và thiết bị điện là rất cần thiết Để đảm bảo hoạt động ổn định cho tòa nhà và các thiết bị, việc lắp đặt máy phát điện dự phòng, thường kết nối với bộ chuyển mạch ATS (Automatic Transfer Switch), là điều không thể thiếu.
Khi xảy ra sự cố về lưới điện, máy phát điện tự động sẽ hoạt động để cung cấp điện cho tải Do đó, công suất của máy phát dự phòng cần phải đảm bảo tối thiểu bằng với công suất đã được tính toán trước đó, đặc biệt là cho các khối tải công cộng.
=> Tổng công suất mà máy phát dự phòng phải cung cấp cho tòa nhà là: 1063.1(kVA)
Ta chọn Máy phát điện dự phòng của hãng Mitsubishi 1250kVA với các thông số sau:
Hình 5.1: Máy phát điện 1250kVA dự phòng cho nhóm tải công cộng
• Công suất liện tục: 1250kVA
• Công suất sự phòng: 1375 kVA
• Tần số, tốc độ: 50Hz – 1500rpm
Bộ chuyển nguồn tự động ATS – Automatic Transfer Switch
Khi nguồn lưới không đạt tiêu chuẩn yêu cầu, bộ chuyển đổi nguồn tự động
ATS kiểm tra chất lượng nguồn dự phòng và nếu đạt yêu cầu, sẽ tự động chuyển sang sử dụng nguồn này Sau khi nguồn chính ổn định, ATS giám sát và chuyển trở lại sử dụng điện lưới Tất cả các quy trình này diễn ra hoàn toàn tự động, không cần sự can thiệp của người vận hành.
Một bộ chuyển mạch tự động gồm: 1 khóa liên động điện + 1 khóa liên động cơ + bộ điều khiển tự động
Dựa vào công suất tổng toàn bộ tòa nhà và dòng điện tổng tính toán, ta chọn bộ chuyển đổi nguồn ATS SmartGen HAT530N có các thông số:
• Dòng định mức I-rate = 2500A, Icu = 66 kA
Hình 5.2:Bộ điều khiển chuyển nguồn ATS controller Smartgen HAT530
TÍNH TOÁN LỰA CHỌN DÂY DẪN VÀ KIỂM TRA ĐỘ SỤT ÁP 51
Tính toán lựa chọn hệ thống dây dẫn
Lựa chọn phương pháp xác định dây dẫn:
Chọn dây dẫn theo điều kiện phát nóng cho phép áp dụng các tiêu chuẩn của Hội đồng Kỹ thuật điện Quốc tế (IEC - International Electrotechnical Commission).
Icp: dòng cho phép của dây dẫn (A)
Ilvmax: dòng làm việc lớn nhất của phụ tải tính toán (A)
K: hệ số hiệu chỉnh theo điều kiện lắp đặt
Phương pháp thực tế xác định tiết diện nhỏ nhất cho phép của dây dẫn:
Hình 6.1: Sơ đồ khối cách xác định tiết diện dây dẫn
- IB: dòng làm việc lớn nhất ứng với công suất định mức (kVA) của tải
Trong dòng định mức của cầu dao (CB), Relay bảo vệ quá dòng có khả năng hoạt động ở nhiệt độ môi trường theo quy định của nhà chế tạo, đồng thời đảm bảo rằng nhiệt độ của các bộ phận mang điện không vượt quá giới hạn cho phép.
- IZ: dòng cho phép lớn nhất, dây dẫn có thể tải được vô hạn định mà không làm giảm tuổi thọ làm việc
Xác định cỡ dây đối với cáp không chôn dưới đất:
Xác định hệ số K: Với các mạch không chôn dưới đất, hệ số K thể hiện điều kiện lắp đặt
- K1: thể hiện ảnh hưởng của cách lắp đặt
K2 thể hiện sự ảnh hưởng tương hỗ giữa hai mạch đặt kề nhau Hai mạch được coi là kề nhau khi khoảng cách L giữa hai dây nhỏ hơn hai lần đường kính cáp lớn nhất của chúng.
- K3: thể hiện ảnh hưởng của nhiệt độ tương ứng với dạng cách điện
Xác định cỡ dây cho dây chôn dưới đất:
Trường hợp này cần phải xác định hệ số K, còn mã chữ cái thích ứng với cách lắp đặt sẽ không cần thiết
Xác định hệ số hiệu chỉnh K: với các mạch chôn dưới đất, K sẽ đặc trưng cho điều kiện lắp đặt
• K4: thể hiện ảnh hưởng của cách lắp đặt.
K5 thể hiện ảnh hưởng của khoảng cách giữa các dây dẫn Hai dây được coi là đặt kề nhau khi khoảng cách L giữa chúng nhỏ hơn hai lần đường kính của dây lớn nhất trong số hai dây đó.
• K6: thể hiện ảnh hưởng của đất chôn cáp.
• K7: thể hiện ảnh hưởng của nhiệt độ của đất Xác định kích cỡ dây nối đất bảo vệ (PE: Proctective Earth):
Dây PE được sử dụng để kết nối các vật dẫn tự nhiên và vỏ kim loại không có điện của thiết bị điện, tạo ra lưới đẳng áp Dây này dẫn dòng sự cố từ hư hỏng cách điện giữa pha và vỏ thiết bị tới điểm trung tính nối đất của nguồn PE sẽ được kết nối vào đầu nối đất chính của mạng, và đầu nối đất chính sẽ được liên kết với các điện cực nối đất qua dây nối đất.
Kích cỡ của dây PE được xác định theo phương pháp đơn giản sau:
16 mm 2 < Sph ≤ 35 mm 2 => SPE = 16 mm 2
2 Xác định kích cỡ dây trung tính ( Neutral ):
Tiết diện của dây trung tính bị ảnh hưởng của sơ đồ nối đất TN-S:
SN = Spha – nếu Spha ≤ 16 mm 2 (dây đồng) cho các mạch một pha
SN = 0.5Spha – cho các trường hợp còn lại với lưu ý là dây trung tính phải có bảo vệ thích hợp.
Tính toán chi tiết dây dẫn
Từ máy biến áp đến tủ phân phối chính MSB_1 (khối căn hộ block C)
Công suất máy biến áp: Smba = 1600(kVA)
√ 3 × 380 = 2431 (A) Chọn dòng định mức CB: Idm_CB = 2500(A)
Phòng máy biến áp khô và phòng tủ điện được bố trí cạnh nhau tại tầng hầm, do đó, chúng tôi sử dụng busbar LXC 2500A dài 5m để kết nối từ máy biến áp đến tủ phân phối chính.
• Điện trở : r1 = 0.017 mΩ/m; x1= 0.009 mΩ/m r0 ph-n = 0.082 mΩ/m; x0 ph-n= 0.053 mΩ/m r0 ph-pe = 0.35 mΩ/m; x0 ph-pe= 0.29 mΩ/m
Từ tủ điện tổng MSB, chúng tôi sử dụng hai thanh busway để cung cấp điện cho các tầng Thanh busway đầu tiên cấp điện cho các tầng từ 2 đến 9, trong khi thanh busway thứ hai đảm nhiệm việc cung cấp điện cho các tầng từ 10 đến 16.
Tổng CSTT trên busway 1: với Ks=0.7 (hệ số đồng thời trên busway)
√ 3 × 380 = 1340 (A) Chọn busway LXC 1600A, ftot=1, 3P+100%N+PE(EN), dài 117m
• Điện trở : r1 = 0.037 mΩ/m; x1= 0.026 mΩ/m r0 ph-n = 0.173 mΩ/m; x0 ph-n= 0.119 mΩ/m r0 ph-pe = 0.392 mΩ/m; x0 ph-pe= 0.289 mΩ/m
Tổng CSTT trên busway 2: với Ks=0.7 (hệ số đồng thời trên busway)
Stt2= ∑Ks x (Syc+Sdp) = 930.12 (kVA)
√ 3 × 380 = 1413.2 (A) (A) Chọn busway LXC 1600A, ftot=1, 3P+100%N+PE(EN), dài 139m
• Điện trở : r1 = 0.037 mΩ/m; x1= 0.026 mΩ/m r0 ph-n = 0.173 mΩ/m; x0 ph-n= 0.119 mΩ/m r0 ph-pe = 0.392 mΩ/m; x0 ph-pe= 0.289 mΩ/m
Từ tủ điện tầng đến tủ căn hộ
Tầng 2 có tất cả 16 căn hộ, công suất biểu kiến: SCH_i = 9.6 (kVA)
Dòng làm việc max Ilvmax2 = Stt U 2 = 9.6 220 ×1000 = 43.64 (A)
Chọn dòng định mức cho CB – phòng: Idm_CB = 50 (A)
Tuyến dây từ tủ điện tầng 2 đến từng căn hộ được lắp đặt trên hệ thống máng cáp và ống PVC chôn trong tường, cần áp dụng các hệ số hiệu chỉnh tương ứng.
- K1 = 1 - dây đặt trong ống âm trong tường, thang máng cáp
- K2 = 0.8 - số mạch đi trong ống là 2
- K3 = 1- dây dẫn đặt trong môi trường có nhiệt độ là to = 40 o C
Dòng điện hiệu chỉnh: Ihc = I dmCB
Dòng cho phép của dây dẫn Icp phải lớn hơn hoặc bằng dòng hiệu chỉnh Ihc Theo bảng Catalogue loại NYCWY, dòng cho phép Icp là 63 (A), lớn hơn 62.5 (A), và tiết diện dây dẫn Fdd là 16 mm² Dây dẫn này là cáp điện lực hạ áp 1 lõi ruột đồng CVV, được cách điện bằng PVC và có vỏ PVC không có giáp bảo vệ.
• Tiết diện dây pha Spha = 10 mm 2 ; SN = 10 mm 2 ; SPE = 10 mm 2
• Điện trở : r1 = 1.842 mΩ/m; x1= 0.177 mΩ/m r0 ph-n = 7.366 mΩ/m; x0 ph-n= 0.67 mΩ/m r0 ph-pe =7.366 mΩ/m; x0 ph-pe= 0.772 mΩ/m
Từ tủ điện căn hộ đến thiết bị
Tính toán điển hình cho cấp nguồn máy nước nóng Stbi=2.22 (kW)
Dòng làm việc max Ilvmax2 = 𝑆𝑡𝑏𝑖 𝑈 = 2.22×1000 220 = 10.1 (A)
Vì máy nước nóng là thiết bị đặt ở phòng tắm, nên cần độ an toàn cao cho người sử dụng, ta chọn RCBO = 13A 30mA
Tuyến dây từ tủ điện căn hộ đến từng thiết bị đặt trong ống conduit chôn trong tường, nên có các hệ số hiệu chỉnh như sau:
- K1 = 1 - dây đặt trong ống âm trong tường, thang máng cáp
- K2 = 1 - số mạch đi trong ống là 1
- K3 = 1 - dây dẫn đặt trong môi trường có nhiệt độ là to = 40 o C
Hình 6.2 Lắp đặt dây dẫn trên Simaris
Dòng điện hiệu chỉnh: Ihc = I dmCB
Dòng cho phép của dây dẫn Icp phải lớn hơn hoặc bằng dòng hiệu chỉnh Ihc Để xác định dòng hiệu chỉnh Ihc, người dùng có thể tham khảo bảng Catalogue được cung cấp bởi hãng NYCWY, trong đó có các thông số liên quan đến dòng cho phép Icp.
= 27 (A) > 13 (A) và tiết diện dây dẫn Fdd là 2.5 mm 2 (cáp điện lực hạ áp 3 lõi ruột đồng CVV, cách điện PVC, vỏ PVC không có giáp bảo vệ).
• Tiết diện dây pha Spha = 2.5 mm 2 ; SN = 2.5 mm 2 ; SPE = 2.5 mm 2
• Điện trở : r1 = 7.366 mΩ/m; x1= 0.113 mΩ/m r0 ph-n = 29.466 mΩ/m; x0 ph-n= 0.453 mΩ/m r0 ph-pe ).466 mΩ/m; x0 ph-pe= 0.453 mΩ/m
Tính toán cho các thiết bị trong căn hộ và các căn hộ khác trên cùng một tầng, cũng như các tầng khác nhau, là rất quan trọng Tải khối công cộng cũng cần được tính toán tương tự, với bảng tóm tắt kết quả ở cuối chương để dễ dàng tham khảo.
Kiểm tra độ sụt áp
Tiêu chuẩn đánh giá chất lượng điện năng bao gồm điện áp và tần số, với dao động nhỏ hơn thể hiện chất lượng tốt hơn Việc ổn định tần số là nhiệm vụ của trung tâm điều độ Độ sụt áp liên quan đến tiết diện dây dẫn, xảy ra do phân áp trên các thành phần điện trở, cảm kháng và dung kháng của dây dẫn.
Trong thực tế, điện áp cung cấp cho các thiết bị (trong mạng hạ thế) các giá trị không bằng điện áp đầu ra của máy biến áp
Sụt áp trên dây dẫn được kiểm tra theo theo tiêu chuẩn TVCN 9206 – 2012 như sau:
• Đối với chiếu sáng làm việc: 5%
• Đối với chiếu sáng sơ tán người và chiếu sáng sự cố: 5%
• Đối với chế độ làm việc bình thường: 5%
Đối với chế độ sự cố, độ sụt áp 3 pha được tính bằng công thức ΔU=√3Ib(Rcosφ + Xsinφ)L Đối với độ sụt áp 1 pha, công thức là ΔU=2Ib(Rcosφ + Xsinφ)L Ngoài ra, độ sụt áp dây trung tính được tính theo công thức ΔUN=IN(RcosφN + XsinφN)L.
Ib dòng làm việc lớn nhất (A)
R, X điện trở, điện cảm của dây dẫn (Ω/m)
TÍNH TOÁN SỤT ÁP CHI TIẾT CHO CĂN HỘ 22 TẦNG 16 (XA NHẤT)
• Tính toán sụt áp cho tuyến dây cấp nguồn máy nước nóng của căn hộ 22 tầng 16
(thiết bị xa máy biến áp nhất)
* Đoạn từ Máy biến áp (MBA) đến Tủ điện tổng (MSB_1) với điện áp 3 pha
• Dòng điện làm việc: IB = 1909
Sụt áp 3 pha trên busbar từ đầu Máy biến áp đến Tủ điện tổng (MSB) là : ΔU=√ 3 I b (Rcosφ + Xsinφ)L
Hình 6.3 Kết quả sụt áp tủ MSB trên Simaris
* Đoạn từ Tủ điện tổng (MSB) đến tủ tầng 16 với điện áp 3 pha 380V:
• Dòng điện làm việc: IB = 1233
Sụt áp 3 pha trên busway 2 từ Tủ MSB_1 đến tủ tầng 16 ΔU=√ 3 I b (Rcosφ + Xsinφ)L
Theo tính toán từ Simaris:
Hình 6.4 Kết quả sụt áp tủ điện tầng 16 trên Simaris
*Đoạn từ Tủ điện tầng 16 đến Tủ điện căn hộ 22 với điện áp 220V:
• Dòng điện làm việc: IB = 43.6
• Cosφ = 0.833, Sinφ = 0.5536 Sụt áp từ tủ điện tầng 16 đến căn hộ 22 ΔU= 2 Ib(Rcosφ + Xsinφ)L
Theo tính toán từ Simaris:
Hình 6.5: Kết quả sụt áp tủ điện tầng căn hộ 22 trên Simaris
*Đoạn từ Tủ điện căn hộ 22 đến thiết bị máy nước nóng với điện áp 220V:
• Dòng điện làm việc: IB = 10.1
Sụt áp 3 pha trên busbar từ đầu Máy biến áp đến Tủ điện tổng (MSB) là : ΔU= 2 Ib(Rcosφ + Xsinφ)L
Hình 6.6 Kết quả sụt áp tủ điện tầng căn hộ 22 trên Simaris
Tổng sụt áp trên đoạn dây từ máy biến áp (MBA) đến nguồn cấp cho máy nước nóng bao gồm sụt áp từ MBA đến tủ điện tổng (MSB), từ MSB đến tủ tầng 16 và từ tủ tầng đến các thiết bị sử dụng.
16 đến căn hộ 22, từ căn hộ 22 đến máy nước nóng ΔU% = ΔU1% + ΔU2% + ΔU3% + ΔU4%
*Khi kiểm tra điều kiện sụt áp, nếu đoạn dây nào không thỏa điều kiện thì tăng tiết diện dây dẫn lên và kiểm tra lại điều kiện trên
Pha/Trung tính Dây tiếp đất Dài
Sụt áp % ổ cắm 1 pha cho phòng ngủ và phòng khách là 2.3%, với thông số kỹ thuật 16A, 2.5mm², sử dụng dây Cu/PVC 2x1C và 1x1C Đối với ổ cắm 1 pha cho máy giặt và bếp, sụt áp là 2.8%, cũng với thông số 16A và dây Cu/PVC 2x1C và 1x1C 2.5mm² Cuối cùng, ổ cắm 1 pha cấp nguồn bếp điện có sụt áp 3.2%, với thông số 16A và dây Cu/PVC 2x1C và 1x1C 2.5mm².
Chiếu sáng 4 0.3 1.3 4 19.5 Cu/PVC 2x1C 1.5mm 2 Cu/PVC 1x1C 1.5mm 2 (E) 17 4.3
Cấp nguồn máy lạnh 4 0.7 3.42 4 19.5 Cu/PVC 2x1C 1.5mm 2 Cu/PVC 1x1C 1.5mm 2 (E) 10 4.38
Cấp nguồn máy lạnh 4 0.7 3.42 4 19.5 Cu/PVC 2x1C 1.5mm 2 Cu/PVC 1x1C 1.5mm 2 (E) 11 4.42
Cấp nguồn máy lạnh 8 1.5 6.84 8 27 Cu/PVC 2x1C 2.5mm 2 Cu/PVC 1x1C 2.5mm 2 (E) 14 4.62
Cấp nguồn máy nước nóng 16 2.2 10.1 16 27 Cu/PVC 2x1C 2.5mm 2 Cu/PVC 1x1C 2.5mm 2 (E) 11 4.73
Cấp nguồn máy nước nóng 16 2.2 10.1 16 27 Cu/PVC 2x1C 2.5mm 2 Cu/PVC 1x1C 2.5mm 2 (E) 7 4.52
Bảng 6.1: Chọn dây và sụt áp căn hộ điển hình A
Loại & tiết diện dây Pha/Trung tính
% Cấp nguồn căn hộ 13 50 9.6 43.7 62.5 63 Cu/PVC 2x1C 10mm 2 Cu/PVC 1x1C 10mm 2 (E) 28 3.52
Cấp nguồn căn hộ 14 50 9.6 43.7 62.5 63 Cu/PVC 2x1C 10mm 2 Cu/PVC 1x1C 10mm 2 (E) 23 4.31
Cấp nguồn căn hộ 15 50 9.6 43.7 62.5 63 Cu/PVC 2x1C 10mm 2 Cu/PVC 1x1C 10mm 2 (E) 14 3.67
Cấp nguồn căn hộ 16 50 9.6 43.7 62.5 63 Cu/PVC 2x1C 10mm 2 Cu/PVC 1x1C 10mm 2 (E) 9 3.3
Cấp nguồn căn hộ 17 50 9.6 43.7 62.5 63 Cu/PVC 2x1C 10mm 2 Cu/PVC 1x1C 10mm 2 (E) 19 4.03
Cấp nguồn căn hộ 18 50 9.6 43.7 62.5 63 Cu/PVC 2x1C 10mm 2 Cu/PVC 1x1C 10mm 2 (E) 15 3.74
Cấp nguồn căn hộ 19 50 9.6 43.7 62.5 63 Cu/PVC 2x1C 10mm 2 Cu/PVC 1x1C 10mm 2 (E) 25 4.47
Cấp nguồn căn hộ 20 50 9.6 43.7 62.5 63 Cu/PVC 2x1C 10mm 2 Cu/PVC 1x1C 10mm 2 (E) 29 4.76
Cấp nguồn căn hộ 21 50 9.6 43.7 62.5 63 Cu/PVC 2x1C 10mm 2 Cu/PVC 1x1C 10mm 2 (E) 38 4.84
Cấp nguồn căn hộ 22 50 9.6 43.7 62.5 63 Cu/PVC 2x1C 10mm2 Cu/PVC 1x1C 10mm 2 (E) 39 4.03
Cấp nguồn căn hộ 23 50 9.6 43.7 62.5 63 Cu/PVC 2x1C 10mm 2 Cu/PVC 1x1C 10mm 2 (E) 30 4.84
Bảng 6.2:Chọn dây và sụt áp cho các căn hộ tầng 16 (nhóm tải xa nhất)
Loại & tiết diện dây Pha/Trung tính
%DB-C.T10.01 125 82.2 125 125 149 Cu/PVC 4x1C 70mm 2 Cu/PVC 1x1C 35mm 2 (E) 10 2.46
DB-C.T10.02 125 80.6 125 125 149 Cu/PVC 4x1C 70mm 2 Cu/PVC 1x1C 35mm 2 (E) 10 2.46
DB-C.T11.01 125 82.2 125 125 149 Cu/PVC 4x1C 70mm 2 Cu/PVC 1x1C 35mm 2 (E) 10 2.51
DB-C.T11.02 125 80.6 125 125 149 Cu/PVC 4x1C 70mm 2 Cu/PVC 1x1C 35mm 2 (E) 10 2.51
DB-C.T12.01 125 82.2 125 125 149 Cu/PVC 4x1C 70mm 2 Cu/PVC 1x1C 35mm 2 (E) 10 2.55
DB-C.T12.02 125 80.6 125 125 149 Cu/PVC 4x1C 70mm 2 Cu/PVC 1x1C 35mm 2 (E) 10 2.55
DB-C.T13.01 125 82.2 125 125 149 Cu/PVC 4x1C 70mm 2 Cu/PVC 1x1C 35mm 2 (E) 10 2.58
DB-C.T13.02 125 80.6 125 125 149 Cu/PVC 4x1C 70mm 2 Cu/PVC 1x1C 35mm 2 (E) 10 2.58
DB-C.T14.01 125 82.2 125 125 149 Cu/PVC 4x1C 70mm 2 Cu/PVC 1x1C 35mm 2 (E) 10 2.61
DB-C.T14.02 125 80.6 125 125 149 Cu/PVC 4x1C 70mm 2 Cu/PVC 1x1C 35mm 2 (E) 10 2.61
DB-C.T15.01 125 82.2 125 125 149 Cu/PVC 4x1C 70mm 2 Cu/PVC 1x1C 35mm 2 (E) 10 2.62
DB-C.T15.02 125 80.6 125 125 149 Cu/PVC 4x1C 70mm 2 Cu/PVC 1x1C 35mm 2 (E) 10 2.62
DB-C.T16.01 125 82.2 125 125 149 Cu/PVC 4x1C 70mm 2 Cu/PVC 1x1C 35mm 2 (E) 10 2.65
DB-C.T16.02 125 80.6 125 125 149 Cu/PVC 4x1C 70mm 2 Cu/PVC 1x1C 35mm 2 (E) 10 2.65
Bảng 6.3: Chọn dây và sụt áp của các tủ tầng block C(nhóm tủ nối với busway 2)
Loại & tiết diện dây Pha/Trung tính
% Cấp nguồn CS ngoài 50 32.7 49.7 50 57 Cu/PVC 4x1C 10mm 2 Cu/PVC 1x1C 10mm 2 (E) 95 4.6
Cấp nguồn CS tầng hầm C 40 26 39.5 40 57 Cu/PVC 4x1C 10mm 2 Cu/PVC 1x1C 10mm 2 (E) 97 3.97
Bơm cấp nước khu C 40 21.6 32.8 40 57 2x(Cu/PVC 4x1C 10mm 2 ) Cu/PVC 1x1C 10mm 2 (E) 85 3.04
Bơm thoát nước khu C 25 15.1 22.9 31.25 76 Cu/PVC 4x1C 16mm 2 Cu/PVC 1x1C 16mm 2 (E) 61 1.51
Cấp nguồn CS tầng hầm D 50 30.6 46.5 50 57 Cu/PVC 4x1C 10mm 2 Cu/PVC 1x1C 10mm 2 (E) 92 4.35
Bơm cấp nước khu D 40 21.6 32.8 40 57 Cu/PVC 4x1C 10mm 2 Cu/PVC 1x1C 16mm 2 (E) 83 2.99
Bơm thoát nước khu D 40 25.6 38.9 40 96 Cu/PVC 4x1C 25mm 2 Cu/PVC 1x1C 16mm 2 (E) 101 2.15
Cấp nguồn CS tầng 1 160 71.6 108.7 160 119 Cu/PVC 4x1C 35mm 2 Cu/PVC 1x1C 16mm 2 (E) 102 3.71
Cấp nguồn CS hành lang 40 25.8 39.3 66.67 76 Cu/PVC 4x1C 16mm 2 Cu/PVC 1x1C 16mm 2 (E) 154 4.08
Bơm tăng áp khu C 25 4.8 7.3 31.25 57 Cu/PVC 4x1C 10mm 2 Cu/PVC 1x1C 10mm 2 (E) 209 2.02
Thang máy khu C 40 21.6 32.8 50 119 Cu/PVC 4x1C 35mm 2 Cu/PVC 1x1C 16mm 2 (E) 210 2.57
Bơm tăng áp khu D 25 4.8 7.3 31.25 57 Cu/PVC 4x1C 10mm 2 Cu/PVC 1x1C 10mm 2 (E) 148 1.66
Thang máy khu D 40 21.6 32.8 50 96 Cu/PVC 4x1C 25mm 2 Cu/PVC 1x1C 16mm 2 (E) 149 2.49
Thang máy chữa cháy khu C 40 21.6 32.8 50 76 Cu/PVC 4x1C 16mm 2 Cu/PVC 1x1C 16mm 2 (E) 211 4.39
Thang máy chữa cháy khu D 40 21.6 32.8 50 76 Cu/PVC 4x1C 16mm 2 Cu/PVC 1x1C 16mm 2 (E) 206 4.31
Quạt hút khói khu C 40 23.1 20.3 50 76 2x(Cu/PVC 4x1C 4mm 2 ) Cu/PVC 1x1C 16mm 2 (E) 94 2.83
Quạt cấp gió tươi khu C 6.3 3.7 5.7 10 27 Cu/PVC 4x1C 2.5mm 2 Cu/PVC 1x1C 4mm 2 (E) 141 3.38
Quạt JET FAN khu C 3.2 1.9 2.85 4 19 Cu/PVC 4x1C 1.5mm 2 Cu/PVC 1x1C 2.5mm 2 (E) 147 3.32
Quạt gió thải khu C 3.2 1.9 2.85 4 19 Cu/PVC 4x1C 1.5mm 2 Cu/PVC 1x1C 1.5mm 2 (E) 171 3.6
Quạt hút khói khu D 75 23.1 20.3 75 76 2x(Cu/PVC 4x1C 6mm 2 ) Cu/PVC 1x1C 6mm 2 (E) 154 2.5
Quạt cấp gió tươi khu D 10 3.7 5.7 10 27 Cu/PVC 4x1C 2.5mm 2 Cu/PVC 1x1C 1.5mm 2 (E) 220 3.36
Quạt JET FAN khu D 4 1.9 2.85 4 19 Cu/PVC 4x1C 1.5mm 2 Cu/PVC 1x1C 1.5mm 2 (E) 209 3.32
Quạt gió thải khu D 4 1.9 2.85 4 19 Cu/PVC 4x1C 1.5mm 2 Cu/PVC 1x1C 1.5mm 2 (E) 234 3.35
Quạt tạo áp và hút khói khu C 25 15 13.2 31.25 57 2x(Cu/PVC 4x1C 10mm 2 ) Cu/PVC 1x1C 10mm 2 (E) 170 4.64
Quạt tạo áp và hút khói khu D 25 15 13.2 31.25 57 2x(Cu/PVC 4x1C 10mm 2 ) Cu/PVC 1x1C 10mm 2 (E) 219 3.78
Bơm chữa cháy vách tường 01 630 23.1 475 630 478 2x(Cu/PVC 3x1C 150mm 2 ) Cu/PVC 1x1C 70mm 2 (E) 106 2.45
Bơm chữa cháy vách tường 02 630 23.1 475 630 478 2x(Cu/PVC 3x1C 150mm 2 ) Cu/PVC 1x1C 70mm 2 (E) 102 2.42
Bảng 6.4: Chọn dây và sụt áp của nhóm tải công cộng block C&D