* CẤP ĐIỆN: MẠNG LƯỚI YẾU LƯỢC

đăng 09:24, 28 thg 8, 2015 bởi Manager quyhoach.vn   [ đã cập nhật 00:08, 10 thg 10, 2015 ]
Lời dẫn: Thày giáo dạy điện đô thị tại đại học thường dạy rất kỹ (nhiều tới mức không thể nhớ nổi) nên hết môn là quên hết ngay. Vì vậy, tác giả đã cô đọng kinh nghiệm thực hành trong đôi trang A4, bám khá sát TCVN, và hy vọng không ai bị "giật" nữa. Chú ý: Bài viết này chỉ áp dụng cho Quy hoạch cấp điện trong đồ án Quy hoạch xây dựng | đô thị. Nếu có thắc mắc, các bạn có thể hỏi trực tiếp tác giả thông qua vn@quyhoach.vn hoặc Facebook quyhoach.vn.

* Bài được gửi từ Không Giật Đại Sư với lời nhắn: "Mong được cộng đồng bổ túc thêm."

THỰC HÀNH TÍNH MẠNG ĐIỆN ĐÔ THỊ
1. SƠ ĐỒ ĐIỂN HÌNH CỦA MẠNG ĐIỆN ĐÔ THỊ
Hộ tiêu thụ << Dây hạ áp- HA (0.38kV) << Biến áp phân phối- PP (22/0.4kV) << Dây trung áp- TA (22kV) << Biến áp khu vực- KV (110/22kV) (hoặc Biến áp trung gian- TG: 35/22kV).

2. THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN
Bố trí KV: cố gắng ở trung tâm khu vực cần cấp điện, nhưng ít ảnh hưởng đến khu vực dân dụng.
Bố trí PP: bán kính phục vụ (đường chim bay) khoảng 250m đối với khu vực hệ số sử dụng đất cao, 500m đối với khu vực hệ số sử dụng đất trung bình, có thể lớn hơn với khu vực hệ số sử dụng đất thấp.
Bố trí HA: Từ tất cả các đường quy hoạch (kể cả ngõ) về PP, theo sơ đồ xương cá. (Chỉ áp dụng với QHCT, QHPK.)
Bố trí TA: Từ tất cả các PP về KV, theo sơ đồ xương cá.
Chú ý:
  • Quan tâm đến phân loại hộ tiêu thụ khi thiết kế mạng HA và TA: xem mục I.2.25- I.2.28 của 11 TCN-18-2006.
  • Chọn tối đa 2 loại tiết diện cho dây trên không, và 1 loại tiết diện cho dây ngầm đối với lộ dây trục.
3. PHÂN VÙNG PHỤC VỤ- PVPV CỦA ĐỐI TƯỢNG TÍNH TOÁN- ĐTTT (HA, PP, HAY TA)
PVPV của một ĐTTT là toàn bộ diện tích mà ĐTTT đó sẽ cấp điện. Nguyên lý xác định ranh giới PVPV: kết hợp các yếu tố sau để đảm bảo việc cấp điện thuận tiện nhất:
  • Ranh giới tự nhiên: núi, sông…
  • Khoảng cách gần nhất từ hộ tiêu thụ đến ĐTTT.
  • Ranh giới quy hoạch: giao thông...
  • Đặc điểm kết nối của mạng điện.
4. TÍNH CÔNG SUẤT TIÊU THỤ BẰNG KVA CHO MỖI ĐTTT
Từ quy hoạch sử dụng đất, xác định công suất tiêu thụ thành phần Stp cho từng loại đất trong mỗi PVPV:
[Stp (kVA)]= [Khối_lượng_tiêu_thụ (người| hộ| học sinh| giường| m2 đất| m2 sàn)] *
[Chỉ_tiêu_tiêu_thụ (W/ đơn vị của Khối_lượng_tiêu_thụ)] * [Hệ_số_sử_dụng] / [CosPhi] / 1000. Trong đó:
  • Khối lượng tiêu thụ: được "bóc" từ quy hoạch sử dụng đất.
  • Chỉ tiêu tiêu thụ: xem mục 7.3 của QCVN:01/2008/BXD.
  • Hệ số sử dụng: xem mục I.2.49 và I.2.50 của 11 TCN-18-2006.
  • CosPhi= 0.85
Công suất tiêu thụ của ĐTTT Stt chính là tổng các công suất tiêu thụ thành phần Stp trong PVPV.
Riêng trường hợp ĐTTT= TA: [Stt] = [Stt cũ, đã tính ở trên] * [Hệ_số_đồng_thời]. Hệ số đồng thời này được lấy theo mục I.2.51 của 11 TCN-18-2006.
Chú ý: Khi lập quy hoạch chung, rất khó cân đối công suất tiêu thụ tính theo hệ số sử dụng đất với dự báo tiêu thụ của các công trình công cộng, dịch vụ thương mại và chiếu sáng (theo phần trăm nhu cầu của đất ở theo mục 7.3 của QCVN:01/2008/BXD). Bạn phải thực sự có kinh nghiệm để giải quyết vấn đề này.

5. CHỌN MÁY BIẾN ÁP
Nếu ĐTTT = PP, tùy Stt sẽ chọn công suất máy phù hợp theo tổ hợp các module sau (kVA): 50, 75, 100, 160, 180, 250, 320, 400, 500, 560, 630, 750, 800, 1000, 1250, 1500, 1600, 1800, 2000, 2500.

6. CHỌN DÂY ĐIỆN
Tính từng dây điện theo trình tự sau: từ điểm tiêu thụ đến điểm cấp điện. Cách tính một dây như sau:
a. Cường độ dòng lý thuyết
[Itt (A)]= [Stt (kVA)] / 1.73205 / [U (kV)]
Nếu ĐTTT=HA: U= 0.38; nếu ĐTTT= TA: U=22
b. Cường độ dòng thực tế
[Itt2 (A)]= [Itt (A)] / [K1] / [K2]
K1: hệ số điều chỉnh theo nhiệt độ môi trường, từ môi trường tiêu chuẩn 25oC trong không khí: tra bảng I.3.30 của 11TCN-18-2006. Bạn có thể tham khảo bản đồ nhiệt trung bình toàn Việt Nam được cung cấp ở cuối bài.
K2: hệ số điều chỉnh theo số lộ dây trong trường hợp đi ngầm cùng rãnh. K2 được lấy theo bảng I.3.22 của 11 TCN-18-2006. Trong trường hợp khác, K2=1.
c. Tính tiết diện dây theo mật độ dòng điện kinh tế
[Ftt (mm2)] = [Itt2 (A)] / [Jkt (A/mm2)]
Jkt phụ thuộc vật liệu dây và số giờ sử dụng phụ tải cực đại- SGSDPTCĐ (h), chọn theo mục I.3.3 của 11 TCN-11-2006. Kinh nghiệm: nếu là đô thị: SGSDPTCĐ<=3000; nếu là công nghiệp 2 ca: 3000<SGSDPTCĐ<5000; nếu là công nghiệp 3 ca: SGSDPTCĐ>=5000.
d. Chọn dây điện
Chọn tiết diện dây điện TA thì phải đảm bảo đồng thời:
  • [Fc (mm2)] >= Ftt
  • [Icp (A)] >= Itt2
Trường hợp chọn dây HA thì chỉ cần điều kiện thứ 2.
Nếu không có tài liệu của nhà sản xuất, bạn có thể chọn dây theo các bảng từ I.3.3 đến I.3.21 của 11 TCN-18-2006. Chú ý: chọn rất cẩn thận.
Khi có dây trung hòa, tiết diện dây trung hòa sẽ [Fth]>=50% * [Fc]. Ví dụ: Fc là 185mm2 thì tiết diện dây trung hòa là 95mm2, và thiết kế dây là 3x185+95.
e. Kiểm tra tổn thất
e1. Tính điện trở
[R (ôm/km)]= [r (ôm*mm2/km)] / [Fc]
r (điện trở suất): là 31.5 đối với dây nhôm, và 18.8 đối với dây đồng.
e2. Tính tổn thất điện áp cục bộ trên từng đoạn dây
[Tổn_thất (V)] = [Stt (kVA)] * ([Chiều_dài_dây (m)] / 1000) * ([R (ôm/km)] * 0.85 + [(ôm/km)] * 0.527) / [U (kV)]
  • 0.85: CosPhi
  • 0.527: SinPhi
  • X: điện kháng, có thể tra tại đây (link)
[Phần_trăm_tổn_thất_cục_bộ (%)] =100 * [Tổn_thất (V)] / [U (kV)] * 1000
e3. Kiểm tra tỉ lệ tổn thất tại các điểm cuối của mạng cấp điện
Tỉ lệ tổn thất tại mỗi điểm cuối: là cộng dồn của các tỉ lệ Phần_trăm_tổn_thất_cục_bộ từ dây cuối mạng đến dây đầu tiên nối với biến áp gốc (là PP nếu dây là HA, là KV nếu dây là TA). Nếu tỉ lệ tổn thất của điểm cuối quá 5% thì phải chọn tăng một vài tiết diện dây trên tuyến để giảm tỉ lệ này về dưới 5%.

Trên đây là toàn bộ hướng dẫn step-by-step để bạn có thể tính toán "thủ công" các thành phần của mạng điện đô thị. Cách tính cũng có thể vận dụng gần tương tự để tính mạng chiếu sáng.

Chúc các bạn thực hành thành công./.

Từ viết tắt chính: HA- dây hạ áp, PP- biến áp phân phối, TA- dây trung áp, KV- biến áp khu vực, PVPV- phân vùng phục vụ, ĐTTT- đối tượng tính toán, SGSDPTCĐ- số giờ sử dụng phụ tải cực đại.

Tài liệu tham khảo:
- 11 TCN-18-2006: Quy phạm trang bị điện.
- QCVN: 01/2008/BXD: Quy chuẩn về Quy hoạch xây dựng.
- Mạng điện thành phố. Vương Song Hỷ. 1991. NXB Xây dựng.



P/s: Trong bài viết trên, các bước thủ công mất nhiều thời gian nhất lần lượt sẽ là 4, 6e3 và 6d. Rất dễ thì chỉ còn cách tự động hoá, sẽ được quyhoach.vn giới thiệu bài khác.


ą
Manager quyhoach.vn,
02:52, 31 thg 8, 2015