BAI TAP THIET KE DIEN

Bài 1 Thiết kế điện chiếu sáng cho văn phòng làm việc có diện tích 5x20m2, cao 4m, sử dụng đèn huỳnh quang, môi trường làm việc sạch, chế độ bảo trì 12 tháng1 lần Bài tập tiêu biểu Thiết kế điện tron.

Trang 1

Bài tập Phần 1: Thiết kế điện chiếu sáng cho văn phòng làm việc có diện tích 5x20m2, cao

4m, sử dụng đèn huỳnh quang, môi trường làm việc sạch, chế độ bảo trì 12 tháng/1 lần Biết

hệ số phản xạ của trần, tường, sàn lần lượt là 0.8, 0.5, 0.3

Bài làm: Tính toán theo phương pháp quang thông

- Tính diện tích phòng:

o A = LxW = 20x5 = 100m2

- Tính chỉ số phòng RI:

o Độ cao đèn tính toán Hm:

Hm = H – Hlv –Hđ = 4 – 0.8 – 0 = 3.2m

H: chiều cao toàn bộ căn phòng; Hđ: là khoảng cách từ trần nhà tới đèn; Hlv: là khoảng cách từ nơi làm việc tới mặt sàn nằm ngang hoặc thẳng đứng, tra trong TCVN 16- 1986

o Chỉ số phòng:

RI = LxW/[(L + W)xHm]= 20x5/[(20 + 5)x3.2] = 1.25

- Tìm hệ số sử dụng UF:

o Hệ số phản xạ của trần, tường, sàn lần lượt là 0.8, 0.5, 0.3

Nếu đề không cho thì tra bảng 03: Hệ số phản xạ của trần, tường, sàn

o UF = 80% = 0.8

Tra bảng 04: Hệ số sử dụng của bóng đèn; tra theo RI, kiểu chiếu sáng, hệ số phản xạ; tra không loại suy, lấy giá trị gần nhất

- Chọn loại đèn, quang thông: chọn bóng đèn huỳnh quang điện áp 220V (sáng trắng)

có công suất đèn 40W, quang thông L = 2500lm

Tra bảng 02: Quang thông của một số đèn thông dụng

- Tính số bóng đèn cần có trong phòng:

o Quy định độ rọi đối với văn phòng làm việc: E = 200lx

Chọn độ rọi theo TCVN 16 – 1986

o Tìm hệ số mất mát ánh sáng LLF: LLF = 0.7

Tra bảng 01: Bảng tra hệ số LLF, tra theo môi trường sử dụng và chế độ bảo trì Mặc định: môi trường làm việc sạch, bảo trì 12 tháng/1 lần - nếu đề bài không cho

o Số bóng cần có trong phòng:

n.N = E.A/(F.UF.LLF) = 200x100/(2500x0.8x0.7) = 14.29

 chọn số bóng trong 1 bộ đèn n = 1, số bộ đèn sử dụng N = 14

- Bố trí đèn: bố trí theo hình vuông, chia đèn thành 02 dãy:

o Số bóng theo chiều dài: 7

Trang 2

o Số bóng theo chiều rộng: 2

o Tính L = 0.9375xHm = 0.9375x3.2 = 3m

o Khoàng cách từ đèn cuối đến tường theo chiều dài:

(20 – 6x3)/2 = 1m

o Khoàng cách từ đèn cuối đến tường theo chiều rộng:

(5 – 1x3)/2 = 1m

Tính toán: L/Hm = 0.8 ÷ 2.6  L = 2.56 ÷ 8.32; kiểm tra: Dt/Hm = 0.3 ÷ 0.5  Dt = 0.96

÷ 1.6; L:quảng cách giữa các đèn, Dt: quảng cách từ đèn đến tường (trần) khi bố trí đèn hình chữ nhật (hình thoi)

- Vẽ sơ đồ bố trí đèn:

Trang 3

Bài tập Phần 2: Hãy xác định công suất tính toán nhóm phụ tải sau:

Bài làm: Tính theo PP2: Xác định công suất tính toán theo hệ số cực đại và công suất trung

bình vì cho Ksd, nếu cho Knc thì tính theo PP1: Xác định công suất tính toán theo công suất định mức và hệ số nhu cầu

- Tính số thiết bị hiệu quả Nhq:

o (Pđmi)^2 = (2*10+3*15+5*25+2*40+4*50)^2 = 470^2 = 220900

o (Pđmi)^2 = 2*10^2+3*15^2+5*25^2+2*40^2+4*50^2 = 17200

o Nhq = (Pđmi)^2/(Pđmi)^2 = 220900/17200 = 12.84 ~ 13

- Tính hệ số sử dụng Ksd:

o (Pđmi*Ksdi)=2*10*0.7+3*15*0.56+5*25*0.5+2*40*0.45+4*50*0.6= 257.7

o Ksd = (Pđmi*Ksdi)/ Pđmi = 257.7/470 = 0.55

- Tìm hệ số cực đại Kmax: Từ Nhq = 13 và Ksd = 0.55  Kmax = 1.2

Tra bảng 01: Hệ số cực đại Kmax theo Ksd và Nhq; lấy số gần đúng, không nội suy

- Tính hệ số cosφ của nhóm phụ tải:

o (Pđmi*cosφi) = 2*10*0.6+3*15*0.5+5*25*0.7+2*40*0.6+4*50*0.6 = 290

o cosφ = (Pđmi*cosφi)/ Pđmi = 290/470 = 0.617  tanφ = 1.275

- Công suất tác dụng tính toán của nhóm phụ tải:

o Ptt = Kmax*(Pđmi*Ksdi) = 1.2*257.7 = 309kW

- Công suất phản kháng tính toán của nhóm phụ tải:

o Qtt = Ptt*tanφ = 309*1.275 = 394kVar

- Công suất biểu kiến tính toán của nhóm phụ tải:

o Stt = SQRT(Ptt^2 + Qtt^2) = SQRT(309^2 + 394^2) = 500kVA

Trang 4

Bài tập Phần 3:

Bài 1: Chọn dây dẫn cho mạng điện 3 pha, 400V đi dây trong máng, nhiệt độ môi trường là

Kiểm tra lại độ sụt áp khi chiều dài đường dây là 100m

Bài làm:

- Tính hệ số hiệu chỉnh K:

o K3 = 0.87 Tra bảng 04 theo t 0 = 40 0 C và cách điện PVC

- Tính dòng phát nóng cho phép:

o Icptt = Ilv/K = 20/0.678 = 29.5A

Dòng làm việc Ilv = I B

- Chọn dây dẫn:

o Dây pha: tiết diện F = 6mm2; dòng liên tục cho phép Icpđm = 35A

o Dây trung tính: tiết diện F = 4mm2; dòng liên tục cho phép Icpđm = 15A

Dây trung tính có tiết diện =(1/2 ÷ 2/3) tiết diện dây pha Tra theo bảng 9 hoặc 10

- Kiểm tra độ sụt áp:

o Do chọn dây đồng có tiết diện < 50mm2 nên X = 0, cosφ = 1

R = 22.5(mm2/km)/F = 22.5(mm2/km)/6 = 3.75( /km)

o Tính độ sụt áp cuối đường dây:

U = sqrt(3)*Ilv*R* cosφ*L = sqrt(3)*20*3.75*1*0.1 = 13V 100U/Ud = 13/400 = 3.25% < 5%  Đạt TCVN 9206:2012

Chiều dài đường dây L đổi qua đơn vị km

Trang 5

Bài 2: Tính tiết diện dây cáp cho mạng 3 pha 4 dây (3 dây pha, 1 dây trung tính) chôn ngầm

trong đất khô theo điều kiện phát nóng và tổn thất điện áp Cho biết đường cáp 15/0.4kV để cung cấp điện cho một thiết bị có công suất là 25kW, điện áp định mức 380V, cosφ = 0.8 Thiết bị điện đặt cách trạm 150m Nhiệt độ môi trường là 350C Kiểm tra độ sụt áp sau khi chọn dây

Bài làm:

o Ilv = Pđm/[sqrt(3)*Ud* cosφ] = 25000/[sqrt(3)*380* 0.8] = 47.5A

o Icptt = Ilv/K = 47.5/0.59 = 80.5A

- Chọn dây dẫn:

o Dây pha: tiết diện F =16mm2; dòng liên tục cho phép Icpđm = 90A

R = 22.5(mm2/km)/F = 22.5(mm2/km)/16 = 1.4( /km)

U = sqrt(3)*Ilv*R* cosφ*L = sqrt(3)*47.5*1.4*0.8*0.15 = 13.8V 100U/Ud = 13.8/380 = 3.63% < 5%  Đạt TCVN 9206:2012

Trang 6

Bài 3*: Một phân xưởng sản xuất có tủ động lực gồm các thiết bị (động cơ) 3 pha 380V như sau:

1 Tính tổng công suất định mức và công suất tiêu thụ thực tế của các thiết bị tại tủ động lực này

2 Tính toán chọn dây dẫn cho đường dây trên không từ trạm biến áp 15/0.4kV đến tủ động lực với chiều dài 250m, biết nhiệt độ môi trường là 350C

3 Tính toán chọn dây dẫn cho đường dây chôn ngầm trong đất khô từ tủ động lực tới các thiết bị với chiều dài 40m, biết nhiệt độ của đất 400C

Bài làm:

1 Tính tổng công suất định mức và tiêu thụ thực tế:

- Tính số thiết bị hiệu quả Nhq:

o (Pđmi)^2 = (4*8.2+3*10.4+6*6.7+4*7.5+7*8.9)^2 = 196.5^2 = 38612.25

o (Pđmi)^2= 4*8.2^2+3*10.4^2+6*6.7^2+4*7.5^2+7*8.9^2= 1642.25

o Nhq = (Pđmi)^2/(Pđmi)^2 = 38612.25/1642.25 = 23.51 ~ 24

- Tính hệ số sử dụng Ksd:

o (Pđmi*Ksdi) = 4*8.2*0.75+3*10.4*0.65+6*6.7*0.5+4*7.5*0.7+7*8.9*0.58

= 122.11

o Ksd = (Pđmi*Ksdi)/ Pđmi = 122.11/196.5 = 0.62

- Tìm hệ số cực đại Kmax: Từ Nhq = 24 và Ksd = 0.62  Kmax = 1.14

Tra bảng 01: Hệ số cực đại Kmax theo Ksd và Nhq; lấy số gần đúng, không nội suy

- Tính hệ số cosφ của nhóm phụ tải:

o (Pđmi*cosφi)= 4*8.2*0.8+3*10.4*0.68+6*6.7*0.75+4*7.5*0.66+7*8.9*0.7

= 141.02

Trang 7

o cosφ = (Pđmi*cosφi)/ Pđmi = 141.02/196.5 = 0.717  tanφ = 0.97

- Công suất tác dụng tính toán của nhóm phụ tải:

o Ptt = Kmax*(Pđmi*Ksdi) = 1.14*122.11 = 139.2kW

- Công suất phản kháng tính toán của nhóm phụ tải:

o Qtt = Ptt*tanφ = 139.2*0.97 = 135kVar

- Công suất biểu kiến tính toán của nhóm phụ tải:

o Stt = SQRT(Ptt^2 + Qtt^2) = SQRT(139.2^2 + 135^2) = 194kVA

- Công suất tác dụng định mức của nhóm phụ tải:

o Pđm = Pđmi = 196.5kW

- Công suất phản kháng định mức của nhóm phụ tải:

o Qđm = Pđm*tanφ = 196.5*0.97 = 191kVar

- Công suất biểu kiến định mức của nhóm phụ tải:

o Stt = SQRT(Ptt^2 + Qtt^2) = SQRT(196.5^2 + 190^2) = 273kVA

2 Tính toán chọn dây dẫn cho đường dây trên không từ trạm BA đến tủ động lực:

o Ilv = Ptt/[sqrt(3)*Ud* cosφ] = 139200/[sqrt(3)*400* 0.717] = 280A

o Icptt = Ilv/K = 280/0.76 = 368A

Dòng làm việc Ilv = I tt

- Chọn dây dẫn: Dây dẫn ruột đồng cách điện cao su, 1 ruột (vỏ bảo vệ PVC)

Dây trung tính có tiết diện =(1/2 ÷ 2/3) tiết diện dây pha Tra theo bảng 10

o Do chọn dây đồng có tiết diện > 50mm2 nên X = 0.08 /km

R = 22.5(mm2/km)/F = 22.5(mm2/km)/150 = 0.15( /km) cosφ = 0.717  sinφ = 0.697

Trang 8

U = sqrt(3)*Ilv*(R* cosφ + X* sinφ )*L

= sqrt(3)*280*(0.15* 0.717 + 0.08* 0.697 )*0.25

=19.8V 100U/Ud = 19.8/400 = 4.95% < 5%  Đạt TCVN 9206:2012

3 Tính toán chọn dây dẫn cho đường dây chôn ngầm từ tủ động lực đến thiết bị:

- Tính hệ số số hiệu chỉnh K:

- Nhóm động cơ loại 1:

o Hệ số hiệu quả: Nhq = (n*Pđm)^2/(n*Pđm^2) = n = 4

o Hệ số Kmax: Kmax = 1.14

Tra bảng 01 theo Nhq=4 và Ksd=0.75~0.8

o Công suất tính toán: Ptt = Kmax*Kds*(n*Pđm) = 1.14*0.75*4*8.2 = 28kW

o Ilv = Ptt/[sqrt(3)*Ud* cosφ] = 28000/[sqrt(3)*400* 0.8] = 50.5A

o Icptt = Ilv/K = 50.5/0.32 = 158A

o Dây pha: tiết diện F =6mm2; dòng liên tục cho phép Icpđm = 70A

R = 22.5(mm2/km)/F = 22.5(mm2/km)/ 6 = 3.75( /km)

U = sqrt(3)*Ilv*R* cosφ*L = sqrt(3)*50.5*3.75*0.8*0.04 = 13.18V 100U/Ud = 13.1*100/400 = 3.28% < 5%  Đạt TCVN 9206:2012

Trang 9

Tra bảng 01 theo Nhq=3~4 và Ksd=0.65~0.6

o Công suất tính toán: Ptt = Kmax*Kds*(n*Pđm) = 1.46*0.65*3*10.4 = 29.6kW

o Icptt = Ilv/K = 62.8/0.32 = 196A

o Dây trung tính: tiết diện F = 25mm2; dòng liên tục cho phép Icpđm = 170

R = 22.5(mm2/km)/F = 22.5(mm2/km)/35 = 0.64( /km)

Tra bảng 01 theo Nhq=6 và Ksd=0.5

o Icptt = Ilv/K = 58.5/0.32 = 183A

Trang 10

R = 22.5(mm2/km)/F = 22.5(mm2/km)/35 = 0.64( /km)

o Icptt = Ilv/K = 59.3/0.32 = 185A

R = 22.5(mm2/km)/F = 22.5(mm2/km)/35 = 0.64( /km)

o Công suất tính toán: Ptt = Kmax*Kds*(n*Pđm) = 1.33*0.58*7*8.9 = 48kW

o Ilv = Ptt/[sqrt(3)*Ud* cosφ] = 48000/[sqrt(3)*400* 0.7] = 99A

Trang 11

o Icptt = Ilv/K = 99/0.32 = 309A

o Do chọn dây đồng có tiết diện > 50mm2 nên X = 0.08 /km

R = 22.5(mm2/km)/F = 22.5(mm2/km)/70 = 0.32( /km) cosφ = 0.7  sinφ = 0.714

U = sqrt(3)*Ilv*(R* cosφ + X* sinφ )*L

= sqrt(3)*99*(0.32* 0.7 + 0.08* 0.714)*0.04

=1.9V 100U/Ud = 1.9*100/400 = 0.48% < 5%  Đạt TCVN 9206:2012

Tiêu đề	Thiết Kế Điện Trong Công Trình Dân Dụng
Trường học	Trường Đại Học Xây Dựng
Chuyên ngành	Kỹ Thuật Điện
Thể loại	Bài tập

Định dạng
Số trang	11
Dung lượng	121,5 KB