Đồ án tốt nghiệp Hệ thống điện tran mai anh

Tính toán chiếu sáng sử dụng phương pháp quang thông Tính quang thông cần thiết của mỗi đèn: dt min sd K * E * Z *S F Emin : độ rọi tối thiểu Lxứng với từng loại công việc Fc: là quang

Qui hoạch và cải tạo lưới điện khu vực Thành Phố Vinh giai đoạn năm 2014-2015

có xét đến năm 2020

Mục lục

PHẦN 1: THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN 1

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐÒ ÁN 1

1.1 Vị trí: 1

1.2 Quy mô: 1

1.3 Liên kết mạng điện trong khu vực 4

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN NHU CẦU PHỤ TẢI 5

2.1 Phụ tải động lực 5

2.1.1 Thang máy 5

2.1.2 Bơm nước 5

2.1.3 Tổng hợp phụ tải động lực: 6

2.2 Phụ tải căn hộ chung cư 6

2.2.1 Căn hộ loại A 6

2.2.2 Căn hộ loại B 7

2.2.3 Căn hộ loại C 8

2.3 Phụ tải chiếu sáng và thông thoáng làm mát 9

2.3.1 Phụ tải thông thoáng làm mát 9

2.3.2 Tính thông thoáng cho tầng hầm 9

2.3.3 Tính thông thoáng cho khối căn hộ và hành lang chung: 9

2.3.4 Phụ tải chiếu sáng 10

2.3.4.1 Các yêu cầu về thiết kế chiếu sáng: 10

2.3.4.2 Tính toán chiếu sáng sử dụng phương pháp quang thông 10

2.3.4.3 Giới thiệu và tính toán chiếu sáng bằng phần mềm DIAlux 10

2.3.4.4 Áp dụng phần mềm DIAlux để tính toán chiếu sáng 11

2.4 Các phụ tải khác (tầng 1, tầng 2, tầng 3) 15

CHƯƠNG 3: BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG 18

3.1 Bù công suất kháng: 18

3.2 Tính toán bù công suất phản kháng cho tủ điện chính: 19

CHƯƠNG 4: XÁC ĐNNH VN TRÍ VÀ CHỌN CÔNG SUẤT MÁY BIẾN ÁP 21

4.1 Xác định vị trí đặt trạm biến áp 21

4.2 Chọn công suất và số lượng máy biến áp 21

4.2.1 Phương án 1 22

4.2.2 Phương án 2: 23

4.2.3 Phương án 3: 23

4.3 Tính toán chọn phương án 24

4.3.1 Phương án 1: Dùng 1 MBA có công suất là 2500kVA 24

4.3.2 Phương án 2: Dùng 2 MBA có công suất là 1250 kVA 25

4.3.3 Phương án 3: Dùng 1 MBA 2500 kVA và 1 máy phát dự phòng 25

CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN ĐI DÂY 27

5.1 Chọn dây dẫn từ nguồn cấp 22kV đến các máy biến áp 27

5.2 Chọn thanh dẫn từ máy biến áp đến tủ phân phối hạ áp 28

5.3 Chọn dây dẫn từ tủ phân phối hạ áp tới tủ phân phối các tầng 28

5.3.1 Các phương án đi dây 28

5.3.2 Chọn dây dẫn từ tủ phân phối hạ áp lên tủ phân phối các tầng 32

5.3.2.1 Phương án 1 32

5.3.2.2 Phương án 2 33

5.3.2.3 Phương án 3 34

5.3.3 Chi phí quy dẫn của các phương án 35

5.3.3.1 Phương án 1 35

5.3.3.2 Phương án 2 36

5.3.3.3 Phương án 3 37

5.3.3.4 So sánh 3 phương án 37

5.4 Chọn dây dẫn từ tủ phân phối tầng đến các căn hộ 38

5.5 Chọn dây dẫn từ tủ phân phối hạ áp tới các tầng 1 , 2 và 3 38

5.5.1 Tầng 1 gồm shop và kiot bán hàng 38

5.5.2 Tầng 2 và 3 thiết kế giống nhau là văn phòng cho thuê 39

5.6 Chọn dây dẫn từ tủ phân phối hạ áp tới các tủ TM,TB,CS,TTLM 39

CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH -CHỌN THIẾT BN ĐIỆN 40

6.1 Tính toán ngắn mạch 40

6.1.1 Mục đích của tính toán ngắn mạch 40

6.1.2 Chọn điểm tính ngắn mạch và tính toán các thông số của sơ đồ 40

6.2 Chọn thiết bị trong tủ phân phối cao áp 43

6.2.1 Chọn dao cách ly 43

6.2.2 Chọn chống sét van 44

6.2.3 Chọn máy cắt MC1 và MC2, MC3 44

6.2.4 Chọn máy biến dòng (TI) 45

6.2.5 Chọn máy biến điện áp (TU) 45

6.3 Chọn thiết bị trong tủ phân phối hạ áp 46

6.3.1 Chọn thanh cái 46

6.3.2 Chọn sứ cách điện 47

6.3.3 Chọn máy biến dòng phía hạ áp 47

6.3.4 Chọn aptomat phía hạ áp 48

6.4 Kiểm tra chế độ khởi động của động cơ 50

CHƯƠNG 7: TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ MẠNG ĐIỆN 52

7.1 Tổn thất điện điện áp 52

7.2 Tổn thất công suất 52

7.3 Tổn thất điện năng 53

CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN CĂN HỘ 55

8.1 Những vấn đề chung 55

8.2 Chọn dây dẫn 55

8.3 Thiết kế cung cấp điện cho các loại căn hộ 57

8.3.1 Thiết kế cung cấp điện cho căn hộ loại A 57

8.3.2 Thiết kế cung cấp điện cho một căn hộ loại B 59

8.3.3 Thiết kế cung cấp điện cho một căn hộ loại C 61

CHƯƠNG 9: THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP 63

9.1 Thiết kế trạm biến áp 63

9.2 Tính toán nối đất 63

9.2.1 Tác dụng của việc nối đât 63

9.2.2 Tính toán nối đất nhân tạo 64

Hình 9.2: Sơ đồ hệ thống nối đất 65

CHƯƠNG 10: HẠCH TOÁN CÔNG TRÌNH 66

10.1 Hạch toán công trình 66

10.2 Xác định các tham số kinh tế 67

CHƯƠNG 11: PHÂN TÍCH TÀI CHÍNH 69

11.1 Xác định sản lượng điện bán ra ở năm thứ nhất 69

11.2 Các chỉ tiêu để đánh giá công trình 71

11.2.1 Giá trị hiện tại thuần NPV 71

11.2.2 Tỷ số lợi ích – chi phí 72

11.2.3 Thời gian thu hồi vốn 72

11.2.4 Hệ số hoàn vốn nội tại 72

PHẦN 2 : MÔ TẢ HỆ THỐNG BMS 74

CHƯƠNG 12: CHUYÊN ĐỀ VỀ BMS 74

12.1 Khái quát chung về BMS 74

12.2 Một số lợi ích thu được khi chủ đầu tư trang bị hệ thống BMS 78

12.2.1 Lợi ích về năng lượng 78

12.2.2 Hỗ trợ vận hành 78

12.2.3 Hỗ trợ bảo dưỡng 79

12.2.4 Vận hành toà nhà tự động 80

12.2.5 Là công cụ đắc lực cho bảo trì thiết bị 80

12.2.6 Duy trì và tối ưu hóa môi trường: 80

12.2.7 Đảm bảo các yêu cầu an toàn: 80

12.2.8 Nâng cao sự thuận tiện cho người sử dụng tòa nhà: 81

12.3 Cấu tạo hệ thống BMS 81

12.3.1 Cấu tạo phần cứng 81

12.3.1.1 Cấp khu vực - hiện trường 82

12.3.1.2 Cấp điều khiển hệ thống: 83

12.3.1.3 Cấp vận hành và giám sát 84

12.3.1.4 Cấp quản lý 85

12.3.2 Giao thức truyền thông 85

12.3.2.1 Giao thức truyền thông ngang hàng (Peer Communication Protocol) 85

12.3.2.2 Phương tiện truyền dẫn 85

12.3.2.3 Cáp xoắn bằng đồng 86

12.3.2.4 Cáp quang 86

12.3.2.5 Đường điện thoại 86

12.4 Ứng dụng của BMS trong toà chung cư 86

12.4.1 BMS được tích hợp vào hệ thống điện trong tòa chung cư 86

12.4.2 BMS được tích hợp vào hệ thống điện dự phòng 88

12.4.3 BMS tích hợp vào hệ thống chiếu sáng 89

12.4.4 BMS được tích hợp vào hệ thống bơm chữa cháy 90

12.4.5 BMS tích được tích hợp vào hệ thống an ninh 91

12.4.6 BMS tích hợp vào hệ thống thang máy 91

12.4.7 BMS được tích hợp hệ thống điều hoà trung tâm 93

12.4.8 BMS được tích hợp vào hệ thống cung cấp nước và xử lý nước thải 94

Nhận xét : 94

KẾT LUẬN 95

Danh mục bảng

Bảng 2.1: Thông số thang máy 5

Bảng 2.2: Tổng hợp phụ tải thang máy 5

Bảng 2.3: Số liệu kỹ thuật máy bơm 6

Bảng 2.4: Thông số các thiết bị điện căn hộ loại A 6

Bảng 2.5: Thông số các thiết bị điện căn hộ loại B 7

Bảng 2.6: Thông số các thiết bị điện căn hộ loại C 8

Bảng 2.7: Thông số kĩ thuật của quạt hút công nghiệp phục vụ tầng hầm: 9

Bảng 2.8: Thông số của quạt thông gió khu căn hộ 10

Bảng 2.9: Thông số đầu vào tính toán chiếu sáng tầng hầm 11

Bảng 2.10: Thống kê chiếu sáng trong nhà 15

Bảng 2.11: Thống kê chiếu sáng ngoài trời 15

Bảng 2.12: Tổng hợp phụ tải chiếu sáng thông thoáng làm mát 15

Bảng 2.13: Tổng hợp phụ tải toàn chung cư 16

Bảng 2.14: Bảng Tmax của các phụ tải 16

Bảng 2.15: Bảng tổng hợp phụ tải toàn bộ khu tổ hợp 17

Bảng 3.1: Thông số tụ bù 20

Bảng 3.2: Bảng tổng hợp phụ tải toàn bộ khu tổ hợp sau khi bù 20

Bảng 4.1: Thông số máy biến áp 2500 kVA 22

Bảng 4.2: Thông số máy biến áp 1250 kVA 23

Bảng 4.3: Thông số máy phát điện 23

Bảng 4.4: Bảng kết quả các phương án chọn MBA 26

Bảng 4.5: Phương án chọn máy biến áp các hạng mục của tổ hợp 26

Bảng 5.1: Bảng thông số cáp đồng XLPE (3x35) 27

Bảng 5.2: Bảng thông số thanh dẫn đồng 80x8 (mm) 28

Bảng 5.3: Thông số cáp XLPE 25 mm2 32

Bảng 5.4: Chọn tiết diện dây dẫn phương án 1 33

Bảng 5.5: Chọn tiết diện dây dẫn phương án 2 33

Bảng 5.6: Chọn tiết diện dây dẫn và thanh dẫn phương án 3 34

Bảng 5.7: Tính toán quy dẫn phương án 1 35

Bảng 5.8: Tính toán quy dẫn phương án 2 36

Bảng 5.9: Tính toán quy dẫn phương án 3 37

Bảng 5.10: Bảng so sánh 3 phương án 37

Bảng 5.11: Bảng thông số cáp đồng XLPE vỏ PVC tiết diện 25 (mm2) 38

Bảng 5.12: Thông số cáp XLPE 16 (mm2) 38

Bảng 5.13: Tính toán chọn dây tầng 1 , 2 và 3 39

Bảng 5.14: Tính toán chọn dây các tủ TM,TB,CS-TT-LM 39

Bảng 5.15: Tính toán tổn hao điện áp 39

Bảng 6.1: Kết quả tính toán các điểm ngắn mạch 43

Bảng 6.2: Bảng thông số dao cách ly DT 24/200 44

Bảng 6.3: Bảng thông số chống sét van 3EG4 44

Bảng 6.4: Bảng thông số máy cắt 3AF 45

Bảng 6.5: Bảng thông số của máy biến dòng điện 4MA74 45

Bảng 6.6: Bảng phụ tải nối vào TU 45

Bảng 6.7: Bảng thông số TU 4MR14 46

Bảng 6.8: Bảng thông số thanh cái tủ hạ áp 46

Bảng 6.9: Thông số của sứ đặt trong nhà OΦp-1-20YT3 47

Bảng 6.10: Bảng thông số máy biến dòng hạ áp BD34 48

Bảng 6.11: Bảng thông số của aptomat CM2000N 48

Bảng 6.12: Bảng thông số aptomat loại 100AF kiểu ABH 103a 48

Bảng 6.13: Bảng thông số aptomat loại 100AF kiểu ABS 103a 49

Bảng 6.14: Bảng thông số các aptomat 49

Bảng 6.15: Thông số aptomat các động cơ 50

Bảng 7.1: Tổng hợp tổn thất điện áp trong mạng điện 52

Bảng 7.2: Bảng tính toán tổn thất công suất tác dụng và công suất phản kháng 52 Bảng 8.1: Cơ sở tính toán dòng điện 56

Bảng 8.2: Bảng giá trị hệ số Ct 56

Bảng 8.3: Bảng chọn dây dẫn và thiết bị bảo vệ sơ bộ căn hộ loại A 57

Bảng 8.4: Bảng chọn dây dẫn và thiết bị bảo vệ sơ bộ căn hộ loại C 61

Bảng 10.1: Thống kê các hạng mục công trình 66

Bảng 11.1: Kết quả tính toán phân tích kinh tế tài chính công trình (106VND) 71

Bảng 11.2: Các chỉ tiêu kinh tế tài chính cơ bản của công trình 72

Danh mục hình

Hình 1.1: Vị trí công trình 1

Hình 1.2: Quy mô tổ hợp 2

Hình 1.3: Thiết kế tầng căn hộ 3

Hình 1.4: Phối cảnh khu tổ hợp 3

Hình 1.5: Liên kết mạng điện trong khu vực 4

Hình 5.1: Phương án 1 29

Hình 5.2: Phương án 2 30

Hình 5.3: Phương án 3 31

Hình 6.1: Sơ đồ nối điện chính 41

Hình 6.2: Sơ đồ thay thế 41

Hình 6.3: Hình mô tả sứ cách điện 47

Hình 6.4: Sơ đồ tính toán chế độ khởi động của động cơ thang máy 50

Hình 8.1: Sơ đồ bố trí thiết bị điện căn hộ loại A 58

Hình 8.2: Sơ đồ bố trí thiết bị điện căn hộ loại B 60

Hình 8.3: Sơ đồ bố trí thiết bị điện căn hộ loại C 62

Hình 9.1: Trạm biến áp (xây trong nhà) 2 máy biến áp 63

Hình 9.2: Sơ đồ hệ thống nối đất 65

Các công trình phục vụ cộng đồng :Siêu thị , trường mầm non, trung tâm y tế

Khối nhà chung cư cao 29 tầng với diện tích mỗi sàn là 1.020m2

Hình 1.2: Quy mô tổ hợp

Thiết kế tòa chung cư 29 tầng với:

2 tầng hầm

Tầng 1, tầng 2, tầng 3 trung tâm thương mại và văn phòng

Tầng 4 tới tầng 29 là căn hộ chung cư với thiết kế mỗi tầng 8 căn hộ và 3 kiến trúc điển hình:

+Căn hộ loại A :115,8 m2+Căn hộ loại B: 157,7 m2 +Căn hộ loại C: 115,5 m2

Hình 1.3: Thiết kế tầng căn hộ

Hình 1.4: Phối cảnh khu tổ hợp

Dự án được xây dựng với mục tiêu tạo nên một công trình đa chức năng, bao gồm văn phòng và văn phòng cho thuê, biệt thự liền kề, căn hộ chung cư cao cấp, các công trình công cộng như: Trường học, Trung tâm Y tế, Siêu thị, trung tâm thương mại, tầng hầm để ô tô và xe máy các khu vực giải trí như: Bể bơi, câu lạc bộ, sân thể

thao đáp ứng nhu cầu của dân cư khu chung cư, cán bộ, nhân viên khu văn phòng và một phần dân cư đô thị, góp phần cải thiện nhu cầu về nhà ở và điều kiện sống, điều kiện làm việc của người dân Thủ đô nói chung và cán bộ công nhân viên công ty Lilama nói riêng

1.3 Liên kết mạng điện trong khu vực

Hình 1.5: Liên kết mạng điện trong khu vực

Dự án nằm trong xuất tuyến 22 kV (X-473) và (X-474) lấy điện từ trạm 110/22kV Mai Động đi qua , và gần 1 xuất tuyến (X-471) được lấy điện từ trạm 110/22kV Linh Đàm Ngoài ra dự án cũng quy hoạch gần với đường dây 110 kV lộ kép đi huyện Thanh Trì và huyện Thanh Oai

Đường dây X-471 do được xây dựng từ lâu mặt khác cung cấp điện cho phần lớn khu dân cư Vĩnh Tuy quận Hai Bà Trưng nên hiện tại ở những giờ cao điểm vẫn còn bị quá tải, không còn khả năng mở rộng phụ tải

Đường dây X-473 và X-474 mới được xây dựng nằm trong dự án cải tạo mở rộng lưới 22 kV quận Hoàng Mai và các khu đô thị mới , vì lẽ đó vẫn còn đảm bảo cung cấp điện dư thừa trong khu vực theo ước tính nhu cầu phát triển điện trong nhiều năm tiếp sau

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN NHU CẦU PHỤ TẢI

2.1 Phụ tải động lực

Phụ tải động lực trong các khu nhà chung cư bao gồm phụ tải của các thiết bị dịch vụ và vệ sinh kỹ thuật như thang máy, máy bơm nước, máy quạt, thông thoáng….Trong đó các phụ tải được tính riêng như sau:

Tốc độ (m/s)

Trọng tải định mức (kg)

Số tải định mức(người)

Hệ số nhu cầu

Do thang máy làm việc theo chế độ ngắn hạn lặp lại, nên công suất của chúng cần phải quy đổi về chế độ làm việc dài hạn theo biểu thức:

Ptm = Pn.tm*Trong đó: Pn.tm- công suất định mức của động cơ thang máy, (kW);

ε- hệ số tiếp điện của thang máy (chọn ε = 0,6);

- Công suất của một thang máy làm việc ở chế độ dài hạn:

- Ptm = 18* = 13,942 (kW) Công suất tính toán của tủ thang máy: Ptm∑ = knc.tm*∑Ptmi

Trong đó : - knc.tm : hệ số nhu cầu của thang máy, xác định theo (bảng 2.pl) [1]: ứng với 4 thang máy, nhà 29 tầng thì knc.tm = 1

Vậy công suất tính toán của thang máy:

Ptm∑ = 1*(13,942*4 )= 55,768 (kW)

Bảng 2.2: Tổng hợp phụ tải thang máy

2.1.2 Bơm nước

Bảng số liệu kỹ thuật máy bơm:

Bảng 2.3: Số liệu kỹ thuật máy bơm STT Chức năng Số lượng (cái) P (kW) k nc P t∑ (kW)

Công suất tinh toán của trạm bơm:

Pbơm = knc*

b n

bom.i 1

2.2 Phụ tải căn hộ chung cư

Tầng căn hộ của chung cư được thiết kế với 1 tầng 8 căn hộ với 3 mẫu căn hộ điển hình 2 căn hộ loại A, 2 căn hộ loại B ,4 căn hộ loại C phụ tải các căn hộ được tính như sau:

16 Đèn huỳnh quang lắp nổi chiếu sáng bếp 220V/36W 36 1 36

17 Đèn huỳnh quang lắp nổi khu vực bàn ăn 220V/36W 36 1 36

18 Đèn ốp trần bóng compact chiếu sáng WC 220V/26W 26 2 52

19 Đèn huỳnh quang chiếu sáng phòng ngủ 220V/36W 36 2 72

20 Đèn gương bóng compact trang trí phòng ngủ 220V/26W 26 2 52

21 Đèn ốp trần trang trí ban công 220V/26W 26 1 26

22 Đèn chiếu sáng sân phơi và Logia 220/11W 11 2 22

23 Ổ cắm 3 chấu 10/16A/220V 300 12 3600

Công suất tính toán căn hộ loại A :

Trong giai đoạn hiện tại theo khảo sát những căn hộ kiểu loại A có hệ số đồng thời (0,6÷0,75) ở đây ta chọn kđt= 0,6

STT Tên thiết bị P i (W) SL P đ (W)

19 Đèn huỳnh quang lắp nổi khu vực bàn ăn 220V/36W 36 1 36

20 Đèn ốp trần bóng compact chiếu sáng WC 220V/26W 26 2 52

21 Đèn huỳnh quang chiếu sáng phòng ngủ 220V/36W 36 2 72

22 Đèn gương bóng compact trang trí phòng ngủ 220V/26W 26 2 52

Công suất tính toán căn hộ loại B :

Trong giai đoạn hiện tại theo khảo sát những căn hộ kiểu loại B có hệ số đồng thời (0,6÷0,75) ở đây ta chọn kđt= 0,6

16 Đèn huỳnh quang lắp nổi chiếu sáng bếp 220V/36W 36 1 36

17 Đèn huỳnh quang lắp nổi khu vực phòng khách thông với

18 Đèn ốp trần bóng compact chiếu sáng WC 220V/26W 26 2 52

19 Đèn huỳnh quang chiếu sáng phòng ngủ 220V/36W 36 2 72

20 Đèn gương bóng compact trang trí phòng ngủ 220V/26W 26 2 52

Công suất tính toán căn hộ loại C :

Trong giai đoạn hiện tại theo khảo sát những căn hộ kiểu loại C có hệ số đồng thời (0,6÷0,75) ở đây ta chọn kđt= 0,6

2.3 Phụ tải chiếu sáng và thông thoáng làm mát

2.3.1 Phụ tải thông thoáng làm mát

2.3.2 Tính thông thoáng cho tầng hầm

Lưu lượng gió tươi cần cấp vào tầng hầm là:

Q= k*Vcc(m3/h)

k: hệ số tuần hoàn gió (1/h) ; Theo (bảng 8-1.[ 4] )tầng hầm lấy k=6

Vcc: thể tích tầng hầm (m3)

Q= 6*45*54*3= 26250(m3/h)

Chọn 1 quạt hút của TOMECO có mã hiệu và thông số như sau:

Bảng 2.7: Thông số kĩ thuật của quạt hút công nghiệp phục vụ tầng hầm:

Thiết bị

Đường

kính cánh (mm)

Tốc độ (r/min)

Lưu lượng (m3/h)

Áp suất (Pa)

Độ

ồn

(dB)

Công suất (W)

Điện

áp (V)

Kích thước(mm)

AFC1-071-06 710 495 29.500 55 ≤60 370 380 900×900×400

2.3.3 Tính thông thoáng cho khối căn hộ và hành lang chung:

Để tạo ra không khí thông thoáng ta cần phải có một hệ thống thông gió cho toàn chung cư, với tổng thể thích của toàn chung cư là

Vcc = 1020*3*28 =85680(m3)

Đối với chung cư ta sẽ có hệ số tuần hoàn gió là k=3 theo (bảng 8-1).[4]

Tổng lưu lượng khí cần thông gió trong một giờ là

cc

Q=k * V =85680 * 3=257040 (m3/h) Với k: hệ số tuần hoàn gió

Từ đó ta sẽ chọn loại quạt gió của TOMECO,chọn 3 quạt mã hiệu model 140-10

Bảng 2.8: Thông số của quạt thông gió khu căn hộ

- Quang thông phân bố đều trên toàn bộ mặt công tác

- Không có ánh sáng chói trong vùng nhìn của mắt

- Phải tạo ra ánh sáng gần giống ánh sáng ban ngày

2.3.4.2 Tính toán chiếu sáng sử dụng phương pháp quang thông

Tính quang thông cần thiết của mỗi đèn:

dt min sd

K * E * Z *S F

Emin : độ rọi tối thiểu (Lx)ứng với từng loại công việc

Fc: là quang thông mà mặt công tác nhận được Fc=ksd N.F (Lm)

Ksd: được tra theo loại đèn , hệ số phản xạ tường và trần, nền, chỉ số phòng ϕ

a, b là chiều dài và chiều rộng phòng (m)

H là khoảng cách từ đèn tới mặt công tác Căn cứ vào quang thông vừa tính được tra bảng ta xác định được công suất của mỗi đèn Khi chọn công suất tiêu chuNn người ta cho phép quang thông chênh lệch từ (-10%) đến (+20% )so với tính toán

2.3.4.3 Giới thiệu và tính toán chiếu sáng bằng phần mềm DIAlux

DIAlux là một phần mềm chiếu sáng chuyên nghiệp và thông dụng được lập trình trên phương pháp tính toán chiếu sáng bằng quang thông Với giao diện được lập trình thân thiện và sử dụng đơn giản, người thiết kế chỉ cần nhập các thông số chính như , chiều dài , chiều rộng chiều cao của phòng cần thiết kế, thay đổi linh hoạt hình dáng căn phòng cũng như làm việc với bản thiết kế có sẵn thiết kế bởi phần mềm

AutoCAD Tiếp theo đó nhập thông số hệ số phản xạ trần, tường, nền, chiều cao mặt công tác, độ cao treo đèn một cách tùy biến theo tiêu chuNn chiếu sáng hoặc chỉnh định thông số được tích hợp ngay trong phần mềm Sau đó ta chỉ cần nhập độ rọi yêu cầu của căn phòng ứng với từng loại công việc sử dụng và chọn loại đèn của các nhà sản xuất thiết bị chiếu sáng được tích hợp sẵn, phần mềm sẽ tính cho ta được số lượng đèn, khoảng cách treo đèn, độ rọi từng đèn, các thông số như độ rọi trung bình , tỷ số giữa

độ rọi trung bình với độ rọi max, min Mô phỏng chiếu sáng không gian 3D Từ đó người sử dụng sẽ đánh giá được sự tối ưu hợp lý trong thiết kế

2.3.4.4 Áp dụng phần mềm DIAlux để tính toán chiếu sáng

Chiếu sáng căn hộ đã được tính vào phụ tải căn hộ

Tính toán chiếu sáng cho tầng hầm:

Thông số đầu vào của tầng hầm

Bảng 2.9: Thông số đầu vào tính toán chiếu sáng tầng hầm

Kích thước (m) Hệ số phản xạ

(%)

Mặt bằng công tác (m)

Loại đèn

Quang thông

54 45 3 80 50 40

Tính toán:

Mô phỏng 3D:

Xuất dữ liệu:Sơ đồ phân bố đèn mô phỏng quang thông từng đèn:

Dữ liệu các thông số tính toán:

Tính toán tương tự ta có bảng thống kê thiết bị chiếu sáng như sau:

Chiếu sáng chung trong nhà:

Bảng 2.10: Thống kê chiếu sáng trong nhà

Chiếu sáng ngoài trời:

Toàn bộ khu vực vỉa hè và khuôn viên được chiếu sáng bởi 50 trụ đèn thân gang đúc lắp chùm đèn 4 bóng cầu nhựa đục Φ400 sử dụng bóng compact 20W

Bảng 2.11: Thống kê chiếu sáng ngoài trời

Các phòng ban nhà điều hành 160 m2 suất tiêu thụ 0,06 kW/m2

Công suất tiêu thụ của phụ tải được xác định như sau

Pi = P0i*SiTrong đó: P0i là suất tiêu thụ của phụ tải

Si là diện tích mặt bằng tiêu thụ công suất

Vậy tổng công suất các phụ tải khác của tòa nhà tính như sau:

P∑ = 0,11*318 + 0,1*1128 + 0,06*160 = 157,38 (kW)

Tổng hợp phụ tải toàn chung cư

Bảng 2.13: Tổng hợp phụ tải toàn chung cư

Phụ tải động lực Phụ tải sinh hoạt Phụ tải chiếu sáng,

thông thoáng Các phụ tải khác

Bằng thống kê và tính toán tương tự phụ tải của các hạng mục trong tổ hợp được tính như sau:

Bảng 2.15: Bảng tổng hợp phụ tải toàn bộ khu tổ hợp Tên phụ tải P tt (kW) cosϕtb S tt (kVA)

CHƯƠNG 3: BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG

Hệ thống điện xoay chiều cung cấp hai dạng năng lượng:

- Năng lượng tác dụng đo theo đơn vị kilowatt/giờ(kW/h) Năng lượng này được chuyển sang công cơ học, nhiệt, ánh sáng,…

- Năng lượng phản kháng Dạng năng lượng này được chia làm hai loại:

+ Năng lượng yêu cầu bởi mạch có tính cảm (máy biến áp, động cơ điện,…) + Năng lượng yêu cầu bởi mạch có tính dung (điện dung dây cáp, tụ công suất,…)

Theo thống kê ta có các số liệu sau:

- Động cơ không đồng bộ, chúng tiêu thụ khoảng 60 – 65% tổng công suất phản kháng của mạng

- Máy biến áp tiêu thụ khoảng 20 – 25%

- Đường dây trên không, điện kháng và các thiết bị điện khác tiêu thụ khoảng 10%

Như vậy động cơ không đồng bộ và máy biến áp là hai loại máy điện tiêu thụ nhiều công suất phản kháng nhất Công suất tác dụng P là công suất được biến thành

cơ năng hoặc nhiệt năng trong các máy dùng điện; còn công suất phản kháng Q là công suất từ hóa trong các máy điện xoay chiều, nó không sinh ra công

Vì vậy để tránh truyền tải một lượng Q khá lớn trên đường dây, người ta đặt gần các hộ dùng điện các máy sinh ra Q (tụ điện, máy bù đồng bộ) để cung cấp trực tiếp cho phụ tải, làm như vậy được gọi là bù công suất phản kháng Khi bù công suất phản kháng thì góc lệch pha giữa dòng điện và điện áp trong mạch sẽ nhỏ đi, do đó hệ số công suất cosϕ của mạng được nâng cao, giữa P và Q và gócϕ có quan hệ sau:

P arctg Q

ϕ =

Khi lượng P không đổi, nhờ có bù công suất phản kháng, lượng Q truyền tải trên đường dây giảm xuống , cosϕ tăng lên

Hệ số công suất cosϕ được nâng lên sẽ đưa đến những hiệu quả sau đây:

1/ Không phải trả tiền mua công suất phản kháng( theo biểu giá của TT7BCT) 2/ Giảm được tổn thất công suất trong mạng điện

3/ Nâng cao chất lượng điện năng

4/ Tăng khả năng truyền tải của đường dây và máy biến áp

5/ Thiết bị làm việc ổn định hơn…

Các thiết bị bù công suất:

- Bù nhóm (bù từng phân đoạn) : nên sử dụng khi mạng điện quá lớn và khi chế độ tải tiêu thụ theo thời gian của các phân đoạn thay đổi khác nhau

- Bù riêng: nên được xét đến khi công suất động cơ đáng kể so với công suất mạng điện

3.2 Tính toán bù công suất phản kháng cho tủ điện chính:

Dung lượng bù được xác định theo công thức:

Q bù = ×P (tgϕ1−tgϕ2) (kVAr)

Trong đó:

- P: tổng công suất phụ tải tại nút cần bù

- tg φ1 và tg φ2 là hệ số quy đổi từ hệ số công suất cos φ1 và cos φ2 trước

và sau khi bù

Hệ số công suất cos φ2 thường được chọn theo hệ số công suất do cơ quan quản lý hệ thống điện quy định Thực tế sẽ bù để cosφsau khi bù nằm vào khoảng (0,85÷ 0,95) Vậy chọn cosφ2 =0,9

Chương 2 ta tính toán được cos φ1=0.801 là hệ số công suất toàn tòa nhà trước khi bù Quy đổi: Cosφ1= 0,801 tgφ1= 0,747

Dung lượng ta cần bù là 530,76 (kVAr) Ta chọn tụ bù 3 pha có tần số 50Hz,

có thông số sau:

Bảng 3.1: Thông số tụ bù

Công suất phản kháng sau khi bù:

Qtt sau khi bù = Qtt - n * Qi = 1507,52 – 11*50 = 957,52 (kVAr)

S tt (kVA)

Dung lượng của các máy biến áp, vị trí, số lượng của các trạm biến áp có ảnh hưởng lớn đến các chỉ tiêu về kinh tế - kỹ thuật của hệ thống cung cấp điện Vì vậy, việc lựa chọn các trạm biến áp bao giờ cũng phải gắn liền với việc lựa chọn phương án cung cấp điện, vị trí của trạm biến áp

Việc chọn vị trí của trạm biến áp trong một xí nghiệp cân cần phải tiến hành so sánh kinh tế - kỹ thuật Muốn tiến hành so sánh kinh tế - kỹ thuật cần phải sợ bộ xác định phương án cung cấp điện Trên cơ sở các phương án đã được chấp thuận mới có thể tiến hành so sánh kinh tế - kỹ thuật để chọn vị trí số lượng trạm biến áp

Vị trí của trạm biến áp cần phải thỏa mãn các yêu cầu cơ bản sau:

- Sơ đồ và kết cấu phải đơn giản đến mức có thể;

- Đảm bảo cung cấp điện liên tục và tin cậy với chất lượng cao;

- Gần trung tâm phụ tải, thuận tiện cho nguồn cung cấp đi tới;

- Thao tác, vận hành, quản lý dễ dàng;

- Có khả năng mở rộng và phát triển;

- Giá thành hợp lý và có hiệu quả kinh tế cao;

Vậy ta đặt trạm biến áp ở bên trong tòa nhà nằm dưới tầm hầm đặt gần với hộp

kỹ thuật để tiện cấp điện cho các tầng và không làm ảnh hưởng tới diện tích bãi đỗ xe Máy biến áp được cấp điện từ tủ phân phối trung áp của toàn khu

4.2 Chọn công suất và số lượng máy biến áp

Công suất và số lượng máy biến áp trong mỗi trạm là các tham số quan trọng quyết định chế độ làm việc của mạng điên Công suất của máy biến áp trong điều kiện làm việc bình thường phải đảm bảo cung cấp điện cho toàn bộ nhu cầu phụ tải Việc chọn số lượng máy biến áp có liên quan đến chế độ làm việc của trạm Đảm bảo yêu cầu trong khi vận hành chế độ bình thường và chế độ sự cố:

Ở chế độ bình thường : Tổng công suất các máy biến áp phải lớn hơn hoặc bằng tổng công suất tính toán

Ở chế độ sự cố: Tổng công suất các máy biến áp sau khi trừ đi máy biến áp có công suất lớn nhất bị sự cố phải lớn hơn hoặc bằng tông công suất phụ tải loại 1 và loại 2 Dung lượng các MBA được chọn theo điều kiện:

ΣSđmB≥ Stt (3.1) Trong điều kiện sự cố một MBA (trong trạm có nhiều hơn 1 MBA):

(ΣSđmB – SBmax)*kqt ≥ Sttsc (3.2) Trong đó:

Phụ tải loại 2 là những phụ tải được ưu tiên cấp điện như văn phòng , shop ,kiot bán hàng và một phần phụ tải sinh hoạt ước tính khoảng 20%

Từ các điều kiện trên ta chọn công suất và số lượng máy biến áp 22/0,4 kV do Công ty

cổ phần chế tạo cơ điện Hà Nội sản xuất theo 3 phương án sau:

Phương án 1: Dùng 1 máy biến áp

Phương án 2: Dùng 2 máy biến áp

Phương án 3: Dùng 1 máy biến áp và 1 máy phát diesel dự phòng

4.2.1 Phương án 1

Chọn công suất của máy biến áp: SBA ≥ Stt = 2233,74 (kVA)

Vậy ta chọn MBA 3pha- 22/0,4 kV -2500 kVA do Công ty cổ phần chế tạo cơ điện Hà Nội sản xuất có các thông số như sau:

Bảng 4.1: Thông số máy biến áp 2500 kVA

S BA (kVA) U (kV) -P 0 (kW) -P N (kW) U 0 % I 0 % V (10 6 đ)

4.2.2 Phương án 2:

MBA

MC3Nguồn

Nguồn

22kV MC1

tt Bn

Tần

số (Hz)

cos ϕ Tốc độ

(v/p)

C vh (đ/kWh)

Ổn định điện

áp

V (10 6 đ)

220-380

320 352

Để đảm bảo tương đồng về kỹ thuật của các phương án cần phải xét đến thành phần thiệt hại do mất điện khi có sự cố xảy ra trong các máy biến áp

Hàm chi phí tính toán quy đổi cho từng phương án:

Z = pBA.V + C + Yth

C: thành phần chi phí do tổn thất C = ∆A.c∆

Với c∆ : giá thành tổn thất điện năng =1369 đ/kWh

Hệ số tiêu chuNn sử dụng vốn đầu tư:

Th : là tuổi thọ của trạm biến áp lấy bằng 25 năm

aom :Hệ số vận hành và bảo dưỡng của trạm biến áp thể lấy bằng 6,4 % (theo bảng 31.pl [1])

Do đó : pBA = atc + aom = 0,127 + 0,064 = 0,191

Chi phí tổn thất do mất điện là:

Yth = Ath * gth = Pth*Tf*gth Trong đó: gth là suất thiệt hại do mất điện ta chia làm 3 loại:

Ở lưới điện Việt Nam thì chưa khắc phục tình trạng mất điện do nguyên nhân mất điện nguồn , do vậy thiệt hại do mất nguồn là một chi phí đáng kể Nếu sử dụng máy biến

áp khi mất nguồn cấp toàn bộ phụ tải mất điện hoàn toàn, ở đây ta giả sử thời gian mất điện do mất nguồn 1 năm khoảng 250h

Vậy chi phí tổn thất do mất nguồn được tính như sau:

Ythmn=( gth1*Pth1 + gth2*Pth2 + gth3*Pth3)*250 (đ)

Ythmn=(309*21000+646*15000+1396,78*4500)*250=5616*106(đ)

Chi phí tổn thất do mất điện khi hư hỏng máy biến áp: Do sử dụng 1 MBA nên khi sảy ra sự cố mất điện hệ thống sẽ ngưng cung cấp điện, lượng công suất thiếu hụt

do mất điện bằng tổng công suất phụ tải :

Chi phí tổn thất do mất điện MBA là:

Chi phí tổn thất do mất điện MBA là:

Tổn thất máy biến áp như ở phương án 1 : ∆A3 = 90429 kWh

Chi phí tổn thất mất điện do hư hỏng MBA: Do sử dụng 1MBA và 1 máy phát dự phòng nên khi sảy ra sự cố mất điện do nguồn hay hỏng MBA máy phát dự phòng sẽ gánh phụ tải loại 1 , lượng công suất thiếu hụt do mất điện bằng công suất phụ tải loại 2+3:

Chi phí tổn thất do mất điện MBA là:

Chi phí vận hành máy phát điện trong 1 năm :200*106(đ)

Vậy chi phí quy dẫn là:

Z1=0,191*1850*106+1369*84580+383*106+ 3994*106+1350*106+200*106=6396*106(đ)

Bảng 4.4: Bảng kết quả các phương án chọn MBA

1 Công suất trạm biến áp S BA (kVA) 2500 2*1250 2500+ MFDP

4 Thiệt hại do mất điện Yth (*106 đ/năm) 6155 5767 4377

5 Tổng chi phí qui dẫn Z (*10 6 đ/năm) 6625 6191 6396

Nhận xét:Ta thấy chi phí quy dẫn của các phương án có sự chênh lệch đáng kể Vậy ta

chọn phương án 2 là phương án tối ưu

Tính toán tương tự ta có các phương án chọn máy biến áp cho các hạng mục khác của

tổ hợp như sau:

Bảng 4.5: Phương án chọn máy biến áp các hạng mục của tổ hợp

Tên hạng mục Phương án chọn máy biến áp

CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN ĐI DÂY

5.1 Chọn dây dẫn từ nguồn cấp 22kV đến các máy biến áp

2 máy biến áp đặt dưới tầng hầm và lấy điện từ 2 nguồn khác nhau Khoảng cách

từ 2 máy biến áp tới nguồn cấp là 15(m) Ta chọn tiết diện dây dẫn theo mật độ dòng

kinh tế bằng công thức:

kt

I S j

=

Trong đó: + F là tiết diện dây dẫn hoặc cáp

+ I là dòng điện tính toán lớn nhất của đường dây trong chế độ làm việc bình thường

+ jkt là mật độ dòng kinh tế, chọn theo (bảng I.3.1[2])

Sau đó tiết diện tính toán được quy về tiết diện tiêu chuNn gần nhất

Ta có dòng điện tính toán lớn nhất của đường dây 22kV trong chế độ làm việc

bình thường là:

tt dm

S 2351, 78

3 * U 3 * 22

Chọn dây dẫn là cáp lõi đồng cách điện nhựa tổng hợp và số giờ làm việc cực đại

trong 1 năm là TM = 4680 (h) Tra bảng (3.1 [1]) sẽ có jkt = 3,1 (A/mm2)

Tiết diện dây dẫn là:

chế tạo có tiết diện là 35 (mm2) Dây dẫn được chọn có các thông số sau (tra bảng

* Kiểm tra dây dẫn đã chọn theo điều kiện tổn thất điện áp:

- Đường dây dài 15(m):

∆U = 0,825 (kV) < ∆Ucp = 5%*Uđm = 5%*22 = 1,1(kV) = 1100(V)

Vậy chọn dây XLPE (3x35) là hợp lý

5.2 Chọn thanh dẫn từ máy biến áp đến tủ phân phối hạ áp

Tủ phân phối hạ áp cách 2 máy biến áp 3 (m) Ta chọn thanh đồng làm thanh dẫn

từ máy biến áp đến tủ phân phối

Dòng điện tính toán là:

tt tt

5.3 Chọn dây dẫn từ tủ phân phối hạ áp tới tủ phân phối các tầng

5.3.1 Các phương án đi dây

Các phương án đi dây chỉ tính toán cấp cho phụ tải sinh hoạt từ tầng 4 tới tầng 29 làm căn cứ so sánh Phương án cấp điện cho các phụ tải ưu tiên bao gồm: thang máy, bơm và chiếu sáng sự cố và thoát hiểm và cấp điện cho các phụ tải tầng 1 , 2 và 3 làm văn phòng hay shop bán hàng là giống nhau ở mọi phương án nên không tính trong bước này

Do tòa nhà được thiết kế đối xứng nên mỗi tầng sẽ bố trí 2 tủ phân phối có cùng công suất , mỗi tủ sẽ cấp điện cho 4 căn hộ từ đó sẽ giảm được tiết diện dây dẫn và giảm được tổn thất điện năng Khi so sánh các phương án coi như so sánh trường hợp tính với 1 tủ phân phối của 1 tầng Ta có thể vạch ra 3 phương án như sau:

- Phương án 1: Mỗi tầng được cấp từ một đường riêng

Hình 5.1: Phương án 1

- Phương án 2: Từ thanh cái hạ áp ta cấp điện lên các tầng 4, 5 và tầng 6, 11, 16,21,26 bằng các đường cáp trục Tầng 7, 8 , 9, 10 lấy điện từ tủ phân phối của tầng 6 Tầng 12, 13, 14, 15 lấy điện từ tủ phân phối của tầng 11 Tầng 17, 18, 19,

20 lấy điện từ tủ phân phối của tầng 16 Tầng 22, 23, 24, 25 lấy điện từ tủ phân phối của tầng 21 Tầng 27, 28, 29 lấy điện từ tủ phân phối của tầng 26

Hình 5.2: Phương án 2

- Phương án 3: Từ thanh cái hạ áp ta cấp điện lên tầng 4, 5 bằng cáp và các tầng 6 đến 10, 11 đến 15, 16 tới 20, 20 tới 25, và 26 tới 29 mỗi nhóm 5 tầng sẽ lấy điện

từ thanh dẫn nối từ tủ phân phối hạ áp

Hình 5.3: Phương án 3