ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD:TS.TRẦN QUANG KHÁNH
LỜI NÓI ĐẦU
Trong những năm gần đây nền kinh tế nước ta đã đạt được nhiều thành tựu to
lớn, tạo ra những tiền đề cơ bản để bước vào thời kỳ mới, thời kỳ công nghiệp hoá
và hiện đại hoá đất nước. Với hoàn cảnh ấy nghành điện đóng một vai trò then
chốt, là đầu vào không thể thiếu của nhiều nghành sản xuất công nghiệp.
Nhu cầu về điện năng không ngừng gia tăng về số lượng mà ngày càng đòi
hỏi chất lượng, độ tin cậy và an toàn cao của hệ thống cung cấp điện. Thiết kế cung
cấp điện cho các phụ tải điện là vấn đề không hề đơn giản, đòi hỏi ở người thiết kế
nhiều yếu tố với mục đích cuối cùng là đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật với giá thành
phù hợp nhất có thể.
Đồ án môn học Cung Cấp Điện là một bước làm quen của sinh viên nghành
hệ thống điện về lĩnh vực thíêt kế cấp điện trong đó thiết kế cấp điện cho chung cư
cao tầng là một đề tài khá mới có nhiều vấn đề phức tạp.
Trong những năm học tập ở trường cũng như trong thời gian thực hiện đề tài
tốt nghiệp em luôn nhận được sự dạy bảo, giúp đỡ tận tình của các Thầy, các Cô
trong bộ môn Hệ thống điện, đặc biệt là sự hướng dẫn của TS. Trần Quang Khánh
đã giúp em hoàn thành bản đồ án.
SVTH: PHẠM QUANG MẬU Page 1
ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD:TS.TRẦN QUANG KHÁNH
Mặc dù đã rất cố gắng, song do hạn chế về kiến thức nên chắc chắn bản đồ
án môn học của em còn nhiều khiếm khuyết, em rất mong được sự chỉ bảo của các
Thầy, các Cô.
Em xin chân thành cảm ơn T.S Trần Quang Khánh và các thầy, các cô trong
bộ môn Hệ thống điện.
Sinh viên thực hiện
Phạm Quang Mậu SVTH: PHẠM QUANG MẬU Page 2
ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD:TS.TRẦN QUANG KHÁNH

M
h/năm.
-Hệ thống máy bơm bao gồm:
+Bơm sinh hoạt
+Bơm thoát nước
+Bơm cứu hoả
+Bơm bể bơi
Thời gian mất điện trung bình trong năm là t
f
=24h
SVTH: PHẠM QUANG MẬU Page 3
ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD:TS.TRẦN QUANG KHÁNH
Suất thiệt hại do mất điện là: g
th
=4500 đ
Chu kỳ thiết kế là 7 năm .Phụ tải gia tăng theo hàm tuyến tính P
t
= P
0
[1+a(t-t
0
)]
với suất tăng trung bình hàng năm là a=4,5%
Hệ số chiết khấu i =0,1
Giá thành tổn thất điện năng : c
∆
=1800 đ/kWh
Giá mua điện g
m
=1000đ/kWh;Giá bán điện g

SVTH: PHẠM QUANG MẬU Page 4
ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD:TS.TRẦN QUANG KHÁNH
CHƯƠNG I
TÍNH TOÁN NHU CẦU PHỤ TẢI
1.Lý luận chung
Phụ tải của các khu chung cư bao gồm hai thành phần cơ bản là phụ tải sinh
hoạt (bao gồm cả chiếu sáng) và phụ tải động lực. Phụ tải sinh hoạt thường chiếm
tỷ phần lớn hơn so với phụ tải động lực.
Phụ tải sinh hoạt phụ thuộc vào mức độ trang bị các thiết bị gia dụng, phụ tải
của các căn hộ được phân thành các loại: loại có trang bị cao, loại trung bình và
loại trang bị thấp.Phụ tải sinh hoạt trong khu chung cư được xác định theo biểu
thức:
∑
=
=
N
i
hiiđtccsh
knPkkP
1
0
Trong đó:
P
0
– suất tiêu thụ trung bình của mỗi căn hộ, xác định theo bảng 10.pl, kW/hộ
(phụ lục);
N – số nhóm căn hộ có cùng diện tích;
n
i
– số lượng căn hộ loại i (có diện tích như nhau);

thoáng v.v. Phụ tải tính toán của các thiết bị động lực của khu chung cư được xác
định theo biểu thức:
P
đl
= k
nc.dl
(Р
tm
∑
. + P
vs.kt
) ,
Trong đó:
P
đl
– công suất tính toán của phụ tải động lực, kW;
k
nc.dl
– hệ số nhu cầu của phụ tải động lực, thường lấy bằng 0,9;
P
tm
∑
- công suất tính toán của các thang máy;
P
vs.kt
– công suất tính toán của các thiết bị vệ sinh-kỹ thuật.
Công suất tính toán của các thang máy P
tm
∑


Trong đó:
P
n.tm
– công suất định mức của động cơ thang máy, kW;
ε - hệ số tiếp điện của thang máy.
Công suất tính toán của các thiết bị vệ sinh-kỹ thuật (động cơ bơm nước,
máy quạt và các thiết bị khác) được xác định theo biểu thức:
∑
=
vs
n
vsncktvs
PkP
1
n.vsi

Hệ số k
nc.vs
– hệ số nhu cầu của các thiết bị vệ sinh kỹ thuật, được xác định theo
bảng 3.pl.
Phụ tải tính toán của toàn bộ toà nhà được xác định bằng cách tổng hợp các
thành phần phụ tải có xét đến tính chất của các loại phụ tải .Trong trường hợp
chung, để đơn giản, phụ tải tính toán của tòa nhà có thể được xác định theo biểu
thức:
P
ch
= P
sh
+ k
tM


P
Σ
= P
1
+ ∆P
2
nếu P
1
>

P
2
P
Σ
= P
2
+ ∆P
1
nếu P
1
< P
2
21112
21221
PPkhiPkP
PPkhiPkP
P
<+
>+

hộ
=N.n
h
=16.(4 +2 + 2)=128 hộ;
Theo bảng 10.pl (Giáo trình Hệ Thống cung cấp điện - TS Trần Quang Khánh) ứng
với nội thành thành phố lớn ,suất tiêu thị trung bình của hộ gia đình sử dụng bếp
gas là P
0
=1,83 kW/hộ;
Xác định phụ tải sinh hoạt của toà nhà chung cư :
P
sh
= k
cs
.k
dt
.P
0
.
∑
=
N
i
hii
kn
1
.
= k
cs
.k

2
- số căn hộ có diện tích 100 m
2
là 16.2=32 hộ;
n
3
- số căn hộ có diện tích 120 m
2
là 16.2=32 hộ;
Trong đó k
h1,
k
h2
,k
h3
lần lượt là các hệ số hiệu chỉnh đối với các căn hộ diện tích trên
70 m
2
tăng thêm 1% cho mỗi m
2
đối với căn hộ dùng bếp điện.
k
cs
- hệ số tính đến phụ tải chiếu sáng chung trong tòa nhà (lấy bằng 5%, tức
k
cs
=1,05).
k
h1
=1

= 0,5(bảng 1.pl[1]);
Hệ số công suất cosφ
sh
= 0,96 (tgφ = 0,29) (bảng 9.pl[1])
Q
tang
= P
tang
.tgφ
sh
= 0,29.9,2 = 2,67 kVAr
3.Phụ tải động lực
• Phụ tải thang máy:
Trước hết cần quy giá trị công suất của các thang máy về chế độ làm việc dài hạn
Thang máy có công suất nhỏ:
P
tm1
=P
n.tm1.

ε
=5,5.
6,0
=4,26 kW
Thang máy có công suất lớn:
P
tm2
=P
n.tm2
.

bơm1
= k
nc1
.
∑
niPi.
= 0,8.(2.16 +3.5,6) = 39,04 kW
(Hệ số nhu cầu của 5 máy lấy bằng 0,8 bảng 3.pl [1])
Nhóm 2 : Thoát nước
P
bơm2
= k
nc2
.
∑
niPi.
= 1.(2.5,5)=11 kW
(Hệ số nhu cầu của 2 máy lấy bằng 1 bảng 3.pl[1])
Nhóm 3 : Bể bơi
P
bơm3
= k
nc3
.
∑
niPi.
= 1.2.4,5 = 9 kW
(Hệ số nhu cầu của 2 máy lấy bằng 1 bảng 3.pl [1])
Nhóm 4 : Cứu hỏa
P

= 0,85.79,04 = 67,18 kW
Ta tổng hợp phụ tải trạm bơm và thang máy bằng phương pháp số gia
Vì P
bơm
>
∑
Ρ
tm
và mạng điện đang xét là mạng hạ áp
Vậy nên phụ tải động lực:
P
đl
= P
bơm
+
∑
∑








−





L
cs2
=5.16.3,9=312 m
Công suất chiếu sáng ngoài trời
P
cs2
=p
0cs2
.L
cs2
=0,03.312= 9,36 kW.
SVTH: PHẠM QUANG MẬU Page 12
ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD:TS.TRẦN QUANG KHÁNH
5.Tổng hợp phụ tải
+Tổng hợp phụ tải phụ tải sinh hoạt và chiếu sáng bằng phương pháp số gia:
Ta có P
sh
=48,7 kW > P
cs2
= 9,36 kW
Vậy
1∑
P
=∆P
sh&cs
= P
sh
+
2
04,0

 
 ÷
 
 
 

1∑
P
=∆P
sh&cs
=54,46 kW

Công suất tính toán của toà nhà chung cư:
P
tt
= P
đl+
1
04,0
1
.41,0
5
∑
∑




tt
= 118,34 kW.
Công suất và hệ số công suất của các nhóm phụ tải cho trong bảng sau:

Nhóm phụ tải Thang máy Bơm Sinh hoạt Chiếu sáng
Công suất ,kW 20,91 67,18 48,7 9,36
Hệ số công suất 0,65 0,73 0,96 1
SVTH: PHẠM QUANG MẬU Page 13
ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD:TS.TRẦN QUANG KHÁNH
Hệ số công suất của phụ tải sinh hoạt và máy bơm nước công nghiệp,của hộ gia
đình có sử dụng bếp gas lần lượt tra bảng 9.pl [1] và 13.pl[1],hệ số công suất của
phụ tải chiếu sáng lấy bằng 1.
Hệ số công suất của nhóm phụ tải động lực
cos
dl
ϕ
=
∑
∑
idl
idlidl
P
P
ϕ
cos.
=
20,91.0,65 67,18.0,73
20,91 67,18
+
+

= 139,22 kVA.
Q =
22
PS
−
=
2 2
139,22 118,34
−
= 73,34 kVAr
Nhận xét: Đối với chung cư phụ tải sinh hoạt thường chiếm tỷ phần lớn hơn so với
phụ tải động lực nhưng với số liệu của đề bài, phụ tải động lực gồm nhiều máy
bơm nước có công suất lớn nên ta thấy phụ tải động lực lại chiếm phần lớn hơn
nên điều này là hoàn toàn hợp lý.
SVTH: PHẠM QUANG MẬU Page 14
ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD:TS.TRẦN QUANG KHÁNH
CHƯƠNG II
XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ CUNG CẤP ĐIỆN
VÀ TIẾT DIỆN DÂY DẪN
SVTH: PHẠM QUANG MẬU Page 15
ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD:TS.TRẦN QUANG KHÁNH
I.Chọn vị trí đặt trạm biến áp
Như đã biết,vị trí của trạm biến áp cần phải đặt tại trung tâm phụ tải, tuy nhiên
không phải bao giờ ta cũng có thể đạt được điều đó,vì những lý do về kiến trúc,
thẩm mỹ và điều kiện môi trường.Đối với toà nhà đang thiết kế cao 24 tầng là toà
nhà có độ cao lớn với mật độ phụ tải cao, việc đặt máy biến áp ở bên ngoài sẽ gây
tốn kém,bởi vậy ta chọn phương án đặt trạm biến áp ở tầng hầm bên trong tòa nhà.
Đây là phương án gần đây được áp dụng nhiều,ta cần đặc biệt lưu ý đến hệ thống
thông thoáng và điều kiện làm mát của trạm để trạm đáp ứng nhu cầu cấp điện cho
chung cư.

0
2
2
1
3
N
0
1
3
N
0
3
3
N
0
4
ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD:TS.TRẦN QUANG KHÁNH
+ Phương án 2
Dùng sơ đồ loại hình tia có tự động đóng dự phòng ở tủ phân phối đầu vào
SVTH: PHẠM QUANG MẬU Page 18
2
3
1
5
6
4
4
7
8
9

γ
= 54 mm
2
/Ω.
Chọn sơ bộ x
0
= 0,1 Ω/km.
2. Chọn dây dẫn đến các tầng.
SVTH: PHẠM QUANG MẬU Page 20
ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD:TS.TRẦN QUANG KHÁNH
Có thể thực hiện theo 2 phương án :
- Phương án 1: mỗi tầng đi một tuyến dây độc lập
- Phương án 2: chọn một tuyến dây dọc chung cho các tầng.
a. Phương án 1: Tính toán cho tầng cao nhất là tầng 16
SVTH: PHẠM QUANG MẬU Page 21
ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD:TS.TRẦN QUANG KHÁNH
SVTH: PHẠM QUANG MẬU Page 22
Hình 2.1: Sơ đồ mạng điện trong tòa nhà 22 tầng
1 - Cáp vào nhà, dự phòng tương hỗ cho nhau; 2 – cơ cấu chuyển mạch; 3 – aptomat tổng;
4 -đường dây cung cấp điện cho các căn hộ; 5 – điểm đấu của các thiết bị dịch vụ chung;
6 – đường dây cung cấp cho các thiết bị tự động và chiếu sáng cầu thang; 7 – đường dây cung cấp cho mạng chiếu sáng bên ngoài; 8 –
đường dây cung cấp cho mạng chiếu sáng kỹ thuật tầng hầm, nhà kho;
9 – đường dây cung cấp cho các thiết bị động lực, thang máy; 10 – công tơ điện năng tác dụng; 11 – cung cấp điện cho mạng chiếu sáng sự
cố ; 12 – tủ phân phối tầng; 13 – đường trục đứng; 14 – cầu dao (hoặc aptomat); 15 – công tơ; 16 – aptomat mạch điện căn hộ; 17 – aptomat
đường trục đứng; 18 – đèn hiệu;
19 – cơ cấu chuyển mạch; 20 – tụ chống nhiều; 21 - mạng điện điều khiển ánh sáng cầu thang; 22 – tế bào quang điện; 23 – rơle thời gian;
24 – bảng điện chiếu sáng.
Tầng 2 ÷24
Tầng 1
1

24
ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD:TS.TRẦN QUANG KHÁNH
Chiều dài từ tủ phân phối tổng đến tủ phân phối tầng là :
l
2
= 3,9.16 =62,4 m
.
Thành phần phản kháng của hao tổn điện áp:
∆U
x2
% =
=⋅
100

2
20tan
U
lxQ
g
2
2,67.0,1.62,4
100
380
× =
0,01 %
Thành phần hao tổn điện áp tác dụng:
∆U
r2
% = ∆U
cf2

0
=3,33 và x
0
=0,09
Hao tổn điện áp thực tế:
∆U
2
% =
2
9,2.3,33 2,67.0,09
62,4.100
380
+
× =
1,33% < 1,5%
Vậy dây dẫn đã chọn thỏa mãn.
b. Phương án 2.
Sơ đồ đường dây lên các tầng :
SVTH: PHẠM QUANG MẬU Page 23
L
ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD:TS.TRẦN QUANG KHÁNH
Hình 2.2

…………
Coi đường dây dọc lên các tầng có phụ tải phân bố đều
∆U
x1%
=
2
10

.
UU
l
P
r
∆
∑
γ
=
5
2
62,4
48,7. .10
2
54.1,22.380
= 15,97 mm
2
.
Ta chọn cáp đồng XLPE – 16 có tiết diện 16 mm
2
, r
0
= 1,15 và x
0
= 0,068 Ω/km.
Hao tổn điện áp thực tế
∆U
x1%
=
2

τ
.10
-3

=
2 2
2
9,2 2,67
.3,33.530,4.
0,38
+
2987,65.10
-6
=3353,56 kWh
Với
4 2 4 2
(0,124 .10 ) .8760 (0,124 4600.10 ) .8760 2987,65
M
T
τ
− −
= + = + =
h
Chi phí do tổn thất:
C
∆
A
=c
∆
.∆A

% = 3,6%
tc kh
p a a 0,131 0,036 0,167
→ = + = + =
Chi phí quy đổi theo phương án 1
Z
1
= p.v
0
.l
∑
+ C
∆
A
= 0,167.245.10
6
.0,5304 + 5,03.10
6
= 26,73.10
6
đ.
SVTH: PHẠM QUANG MẬU Page 25