Thiết kế chung cư thanh yến

Vì vậy, để thiết kế mạng điện dân dụng được tốt, người thiết kế phải nắm vững kiến thức, lựa chọn những bước cần thiết, tính toán lựa chọn các phần tử của hệ thống cung cấp điện thích hợ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KỸ SƯ NGÀNH CÔNG NGHIỆP

THIẾT KẾ ĐIỆN CHO CHUNG CƯ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KỸ SƯ NGÀNH CÔNG NGHIỆP

THIẾT KẾ ĐIỆN CHO CHUNG CƯ

LỜI MỞ ĐẦU

Điện năng giữ một vai trò then chốt trong sự nghiệp công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước Từ khâu sản xuất, truyền tải đến phân phối điện năng tới các hộ tiêu thụ phải thực hịên đồng bộ, đúng quy hoạch theo phát triển năng lượng của quốc gia Và điều này tùy thuộc vào các nhà thiết kế hệ thống điện, những nhà thiết kế cung cấp điện Phải thiết kế sao cho phải đảm bảo an toàn, đảm bảo chất lượng điện và kinh tế nhất, nếu đạt được đều này thì nhà thiết kế đã thành công

Trong sự nghiệp công nghiệp hóa hiện - đại hóa, khi xây dựng nhà máy, khu dân cư, thành phố…trước tiên người ta phải xây dựng hệ thống cung cấp điện để cung cấp cho các máy móc và nhu cầu sinh hoạt của con người Trong lĩnh vực cung cấp điện, nhiều thiết bị điện mới đã được sử dụng nên hệ thống cung cấp điện cũng có nhiều thay đổi

Hiện nay trên địa bàn các thành phố lớn của nước ta bắt đầu xuất hiện các chung cư cao tầng Các chung cư này được thiết kế và thi công theo các tiêu chuẩn kỹ thuật tiên tiến, đáp ứng được nhu cầu ngày càng phong phú của người sử dụng

Với mục đích trên, nhiệm vụ của luận văn này đưa ra phương pháp thiết kế cung cấp điện cho chung cư THANH YẾN quận Bình Thạnh TPHCM

Đây là bước đầu tập sự của người kỹ sư, nhưng do hạn chế về trình độ, thiếu kinh nghiệm thực tế nên không tránh khỏi những sai sót Kính mong sự góp ý chỉ dạy của thầy cô

và các bạn

Em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Phúc Ấn và các thầy cô trong khoa Xây Dựng

và Điện trường Đại Học Mở TPHCM đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ, tạo mọi điều kiện tốt cho em hoàn thành luận văn này

Sinh viên thực hiện Trương Tuấn Anh

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt thời gian thực hiện luận văn tốt nghiệp, với sự hướng dẫn tận tình của thầy

Nguyễn Phúc Ấn, các thầy cô trong Khoa Xây Dựng và Điện và các bạn trong lớp đã giúp em hoàn thành luận văn này đúng thời gian qui định Em xin chân thành cám ơn đến

- Các thầy cô trong Khoa Xây Dựng và Điện đã trang bị cho em những kiến thức quý báu trong thời gian học tại trường

- Em xin chân thành cám ơn thầy Nguyễn Phúc Ấn đã tận tình hướng dẫn, truyền dạy cho em những kinh nghiệm quý báu trong suốt thời gian thực hiện luận văn này

- Cám ơn các bạn đã giúp đỡ và đóng góp ý kiến trong quá trình thực hiện luận văn

Sinh viên thực hiện Trương Tuấn Anh

MỤC LỤC Lời mở đầu

Lời cảm ơn

Mục lục

Chương 1: GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH

Chương 2: TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG CHO CHUNG CƯ THANH YẾN 4

Chương 4: CHỌN MÁY BIẾN ÁP – NGUỒN DỰ PHÒNG – BÙ HỆ SỐ CÔNG

5.2 Tính toán chọn dây và kiểm tra độ sụt áp của dây dẫn 47

7.5 Tính toán hệ thống nối đất an toàn và làm việc 84

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH

1.1 Giới thiệu tổng quan về cung cấp điện

1.1.1 Vai trò và yêu cầu cung cấp điện

Ngày nay nền kinh tế nước ta đang phát triển mạnh mẽ đời sống của nhân dân cũng nâng cao nhanh chóng Nhu cầu điện năng trong lĩnh vực công nghiệp và sinh hoạt tăng trưởng không ngừng Một lượng đông đảo cán bộ kỹ thuật trong ngành điện lực đang tham gia thiết kế lắp đặt các công trình cấp điện

Thiết kế hệ thống cấp điện là việc làm khó Một công trình điện dù nhỏ nhất cũng yêu cầu kiến thức kỹ thuật từ hàng loạt chuyên nghành (cung cấp điện, kỹ thuật cao áp, bảo vệ rơle, an toàn điện ) Ngoài ra người thiết kế còn phải có hiểu biết nhất định về xã hội, về môi trường, về các đối tượng cấp điện,…Công trình thiết kế quá dư thừa sẽ gây hao phí nguyên vật liệu làm ứ đọng vốn đầu tư Công trình thiết kế sai (do thiếu hiểu biết, ham lợi nhuận…) sẽ gây hậu quả khôn lường: gây mất điện, cháy nổ,…làm thiệt hại đến tính mạng và tài sản của nhân dân Vì vậy, để thiết kế mạng điện dân dụng được tốt, người thiết kế phải nắm vững kiến thức, lựa chọn những bước cần thiết, tính toán lựa chọn các phần tử của hệ thống cung cấp điện thích hợp với lĩnh vực xí nghiệp, nông thôn, đô thị, nắm vững phương pháp chiếu sáng xưởng sản xuất, chiếu sáng công cộng Cần thiết phải tính dung lượng bù cần đặt để giảm bớt tổn thất điện áp, điện năng trên lưới trung, hạ áp và nâng cao hệ số bù công suất cho các xí nghiệp nhà máy Người cán bộ kỹ thuật phải phân tích kỹ và chỉ ra các bước triển khai thực hiện hoàn tất một bản thiết kế cấp điện

1.1.2 Quan Điểm Thiết Kế

-Nhiệm vụ của người thiết kế là chọn được phương án cung cấp điện tốt nhất, vừa thoả mãn được những yêu cầu kỹ thuật và vừa phải làm sao cho vốn đầu tư và chi phí vận hành

rẻ Muốn vậy thông thường thì người thiết kế sẽ đưa ra những phương án khác nhau rồi bắt đầu tính toán để chọn ra phương án tối ưu nhất

-Đối vớí cuộc sống hiện nay thì điều kiện về nhà ở và đất đai khó khăn nhất cho nên việc xây dựng các khu chung cư để đáp ứng về nhà ở là cần thiết Các khu chung cư hiện nay bao gồm: khu dân cư, khu văn phòng, khu thương mại… sẽ làm cho phụ tải vừa phân tán vừa khó xác định chính xác lại dao động nhiều trong 1 ngày đêm Với các điều kiện như thế , lựa chọn 1 phương án cung cấp điện mà tối ưu nhất thì phương án này phải đảm bảo các yếu tố về kỹ thuật như sau:

+Đảm bảo an toàn

+Đảm bảo chất lượng điện

+Đảm bảo tính kinh tế

+Đảm bảo tính mỹ thuật kiến trúc trong xây dựng

1.2 Những Yêu Cầu Đối Với Mạng Điện

1.2.1 Độ tin cậy cung cấp điện:

Độ tin cậy cung cấp điện tuỳ thuộc vao hộ tiêu thụ loại nào Trong điều kiện cho phép người ta cố gắng chọn phương án cung cấp điện có độ tin cậy càng cao càng tốt

1.2.2 Chất lượng điện:

-Chất lượng điện được đánh giá bằng 2 chỉ tiêu tần số và điện áp

-Chỉ tiêu về tần số do cơ quan điều khiển hệ thống điện điều chỉnh.Chỉ có những hộ tiêu thụ lớn mới phải quan tâm đến chế độ vận hành của mình sao cho hợp lý để góp phần ổn định tần số của hệ thống điện

-Vì vậy, người thiết kế cung cấp điện thường chỉ phải quan tâm đảm bảo chất lượng điện áp cho khách hàng

-Nói chung, điện áp ở lưới trung áp và hạ áp cho phép dao động quanh giá trị ±5% điện

áp định mức

1.2.3 An Toàn Cung Cấp Điện:

-Hệ thống cung cấp điện phải đươc vận hành an toàn đối với người và thiết bị Muốn đạt được yêu cầu đó, người thiêt kế phải chọn sơ đồ cung cấp điện hợp lý, rõ ràng, mạch lạc để tránh nhầm lẫn trong vận hành, các thiết bị điện phải được chọn đúng chủng loại, đúng công suất

-Công tác xây dựng , lắp đặt hệ thống cung cấp điện ảnh hưởng lớn đến độ an toàn cung cấp điện

-Cuối cùng , việc vận hành quản lý hệ thống điện có vai trò đặc biệt quan trọng Người

sử dụng phải tuyệt đối chấp hành những quy định về an toàn sử dụng điện

CÔNG TRÌNH: CHUNG CƯ CAO TẦNG THANH YẾN

ĐỊA ĐIỂM: KHU THANH ĐA, QUẬN BÌNH THẠNH, TPHCM

 Thuyết minh công trình:

Công trình chung cư cao tầng Thanh Yến bao gồm

-Tầng hầm (2 tầng) :bao gồm nhà xe, phòng MBA, phòng điều khiển, phòng MF, phòng bơm nước sinh hoạt, phòng bơm nước chữa cháy,nhà gom rác, phòng bảo vệ, phòng quạt thông gió

-Tầng 1: bao gồm khu căn tin, phòng sinh hoạt, giải trí, khu văn phòng

-Tầng 2,3: khu văn phòng

-Tầng 4-18: Là các căn hộ Một tầng gồm 8 căn

+Căn hộ loại A gồm: 3 phòng ngủ, 2 nhà vệ sinh ,1 phòng khách và 1 nhà bếp,

2 ban công Diện tích là 136m2

+Căn hộ loại B gồm: 2 phòng ngủ, 2 nhà vệ sinh ,1 phòng khách và 1 nhà bếp,

1 ban công Diện tích là 110m2

1.4 Nhiệm Vụ Thiết Kế:

-Phần 1: Thu thập dữ liệu

- Nhiệm vụ và mục đích thiết kế cung cấp điện

- Dữ liệu về nguồn điện của khu chung cư

- Dữ liệu phụ tải: Công suất, phân bố, phân loại tiêu thụ -Phần 2:Thiết kế chiếu sáng

- Tính toán thiết kế chiếu sáng cho từng khu vực tiêu biểu -Phần 3: Tính toán phụ tải

- Danh mục các căn hộ mẫu

- Các phụ tải khác trong chung cư -Phần 4:Chọn máy biến áp, máy phát dự phòng và nâng cao hệ số cos

- Các phương pháp tiết kiệm điện và nâng cao hệ số công suất cos tự nhiên

- Phương pháp bù bằng tụ bù

-Phần 5: Lựa chọn dây dẫn, kiểm tra sụt áp và thiết bị bảo vệ

- Tính toán chống sét cho chung cư

- Tính toán nối đất cho thiết bị điện

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG

2.1 Các yêu cầu của tính toán chiếu sáng

- Mục đích của chiếu sáng là cung cấp một môi trường chiếu sáng tiện nghi Các tiện nghi của môi trường chiếu sáng gồm:

- Không gian làm việc đạt được độ rọi yêu cầu (Eyc) của nội thất theo tính chất hoạt động của nó

- Các đèn chiếu sáng có nhiệt độ màu, chỉ số hoàn màu phù hợp tạo cảm giác nhìn tự nhiên, thoải mái, không gây cảm giác buồn tẻ hay căng thẳng quá mức Đặc biệt phải hạn chế vấn đề chói lóa quá cao gây khó chịu cho mắt

- Việc bố trí và lắp đặt chiếu sáng hài hòa với kiến trúc không gian, phân bố đồng đều ánh sáng đến các vị trí làm việc

- Một số yêu cầu khác như thiết kế năng lượng, không gian tăng nhiệt độ phòng quá mức, kinh tế

2.2 Các phương pháp tính toán chiếu sáng

Có 3 phương pháp tính chiếu sáng:

- Phương pháp hệ số sử dụng: dùng để xác định quang thông của các đèn trong chiếu sáng chung, đồng đều theo mọi yêu cầu độ rọi cho trước trên mặt phẳng nằm ngang Đặc biệt phương pháp hệ số sử dụng có tính đến hệ số phản xạ ánh sáng của trần, tường, sàn Đây là phương pháp được sử dụng phổ biến nhất

- Phương pháp theo đơn vị công suất: thường để tính toán sơ bộ một công trình chưa có thông tin chi tiết Thường được dùng trong việc lập dự toán, khảo sát tính kinh tế và dự kiến trước phụ tải chiếu sáng trước khi bắt tay vào thiết kế Đặc điểm của phương pháp này là chỉ dùng các bảng tra sẵn về trị số đơn vị công suất theo loại bóng đèn, kiểu đèn, độ rọi yêu cầu

và các thông số hình học không gian được chiếu sáng

- Phương pháp điểm: dùng để xác định lượng quang thông cần thiết của các đèn nhằm tạo ra một độ rọi quy định trên mặt phẳng làm việc với các bố trí đèn tùy ý Phương pháp này dùng để tính toán cho tất cả chiếu sáng chung, cục bộ và hỗn hợp Kết quả tính toán là chính xác với trường hợp chiếu sáng trực tiếp còn các dạng chiếu sáng chủ yếu dựa trên điều kiện phản xạ thì độ chính xác không cao Nói chung đây là phương pháp tính toán phức tạp, có độ chính xác cao, thường sử dụng để xây dựng các công trình phần mềm tính toán chiếu sáng

- Mỗi phương pháp có đặc trưng và áp dụng dụng riêng tùy thuộc vào mục đích Do đó trong đề tài tính toán chiếu sáng này ta dùng phương pháp hệ số sử dụng để tính toán

Phương pháp hệ số sử dụng được tiến hành các lựa chọn theo thứ tự sau:

2.1.1 Chọn độ rọi yêu cầu (Eyc)

Khi chọn độ rọi yêu cầu cần xem xét các vấn đề sau:

- Đặc điểm sử dụng và đặc điểm không gian nội thất

- Độ lớn các chi tiết cần nhìn của công việc chính trong hoạt động nội thất (viết, vẽ, cơ khí chính xác, lắp ráp điện tử….)

- Độ tương phản giữa vật và nền

- Sự mệt mỏi của mắt người làm việc

- Môi trường ánh sáng chung của nội thất …

1.1 Chọn các loại đèn

Việc lựa chọn đèn thích hợp nhất trong số các loại đèn chính (đèn sợi đốt, đèn huỳnh quang, đèn ánh sáng hỗn hợp …) theo các tiêu chuẩn sau:

- Nhiệt độ hoàn màu

- Việc tăng cường hay gián đoạn của địa điểm

- Nhiệt độ màu cho theo biểu đồ Kruithof

- Tuổi thọ của các đèn

- Hiệu quả ánh sáng của các đèn

- Màu sắc của trần tường sàn

- Thông số hình học không gian Ví dụ trần thấp không nên dùng các loại đèn có nhiệt

độ phát nóng và gam màu ấm như đèn nung sáng, đèn halogen

- Khi chọn kiểu đèn phải cân nhắc không chỉ về kỹ thuật chiếu sáng mà cả chất lượng thẩm mỹ nội thất Cùng một kiểu chiếu sáng, chúng ta có một loạt các loại đèn, mỗi loại đèn các nhà sản xuất lại có nhiều kiểu đèn khác nhau, chúng ta có thể chọn tùy ý theo sổ tra cứu của nhà sản xuất

- Trên cơ sở các kiểu chiếu sáng nói trên, để thuận tiện trong sản xuất và chọn đèn Uy ban quốc tế về chiếu sáng (IEC) đã phân loại chi tiết thành 20 chủng loại đèn khác nhau, ký hiệu từ A (trực tiếp hẹp) đến T (gián tiếp) theo sự phân bố quang thông của chúng theo các phần khác nhau trong không gian

1.3 Theo cách phân loại của IEC ta có:

- Các loại từ A đến E (năm loại ) thuộc kiểu trực tiếp hẹp

- Các loại từ F đến J (năm loại ) thuộc kiểu trực tiếp rộng

- Các loại từ K đến N(năm loại ) thuộc kiểu nữa trực tiếp

- Các loại từ O đến S (năm loại ) thuộc kiểu hỗn hợp

- Loại T thuộc kiểu gián tiếp

Thường gặp nhất là kiểu chiếu sáng trực tiếp và bán trực tiếp Kiểu chiếu sáng phụ thuộc vào bản chất địa điểm, có tính đến các khả năng phản xạ của thành Đối với loại đèn cần chọn cataloge của nhà chế tạo cho phép chọn một kiểu bộ đèn, cấp xác định và nếu có thể người ta

có thể đảm bảo sẵn sàng có các công suất đèn khác nhau

1.4 Chọn chiều cao treo đèn

Nếu h là chiều cao của nguồn so với bề mặt hửu ích và h’là khoảng cách từ đèn đến trần ta có thể xác định tỷ số treo đèn j theo công thức:

'

hh

- Các đèn có thể có công suất lớn hơn và do đó có hiệu quả ánh sáng tốt hơn

- Các đèn có thể các xa nhau hơn do đó làm giảm số đèn

Chú ý: ở những nơi có trần thấp thì thường dùng các loại đèn đặt âm trần (j=0 ) Còn những nơi không cần chiếu sáng trần hay trần quá cao thì chọn j0 tùy loại đèn

- Độ cao treo đèn

- Khoảng cách giữa các đèn

- Hệ số phản xạ giữa các tường bên và trần chúng đóng vai trò như nguồn sáng thứ cấp Đặc biệt nếu dùng các loại đèn kiểu chiếu sáng hỗn hợp hoặc gián tiếp thì vai trò ánh sáng phản xạ lại càng quan trọng

S: diện tích mặt phẳng làm việc, m2

Eyc: độ rọi yêu cầu trên mặt phẳng làm việc, lux

: hiệu suất của đèn

U: hệ số lợi dụng quang thông

 : hệ số dự trữ của đèn

1.6.1 Hệ số lợi dụng quang thông U:

- Là tỷ số quang thông rơi xuống mặt làm việc và toàn bộ lượng quang thông thoát ra của đèn phụ thuộc vào các yếu tố:

- Loại đèn (từ A đến T)

- Hệ số phản xạ, trần, tường, sàn được đo bằng dụng cụ đo độ rọi hoặc ước lượng bằng màu chuẩn trong đó cho giá trị trung bình đối với trần và tường, ta có thể lấy gần đúng như sau:

Hệ số phản xạ của sàng lấy gần đúng bằng 0,1 hoặc 0,3:

Kích thước hình học của địa điểm được đặc trưng bằng” hệ số không gian K ”:

K=

)(

*

*bah

ba

 (3.3) a: chiều dài

b: chiều rộng

h: chiều cao tính toán

1.6.2 Hệ số dự trữ (hệ số suy giảm quang thông )

Sau một thời gian sử dụng quang thông của đèn suy giảm dần do các nguyên nhân sau:

- Sự già hóa của bóng đèn

- Sự suy giảm dần chất lượng của các bộ phận đèn

- Sự bám bụi trên bóng đèn và các chi tiết đèn

1.7 Hiệu suất chiếu sáng của đèn

Không phải lượng quang thông do bóng đèn tạo ra đều thoát ra khỏi đèn và tán xạ vào không gian mà một phần của nó bị giữ lại trong các chi tiết của đèn được xác định theo công thức:

%100

Fh: quang thông bức xạ của bóng đèn

Fd: quang thông thoát ra khỏi đèn

Vật liệu của chóa đèn và được cho trong cataloge của nhà sản xuất

Ft : quang thông tổng cần thiết

Fd : quang thông do một đèn sinh ra

Tùy thuộc vào số đèn tính được ta có thể làm tròn lớn hoặc nhỏ hơn để tiện việc phân chia thành các dãy Tuy nhiên việc làm tròn ở đây không được vượt quá khoảng cho phép (-10% + 20%), nếu không số lượng đèn chọn sẽ không đảm bảo đủ độ rọi yêu cầu

1.9 Kiểm tra độ rọi trên bề mặt làm việc

Cần kiểm tra độ rọi trên bề mặt làm việc xem có thỏa độ rọi yêu cầu hay không nếu không thỏa ta tăng thêm số lượng đèn hoặc ta chọn lại câp đèn, được xác định theo công thức:

Ett =

25,1

*

*S

UF

Nd d

(3.5) 2.3 Tính toán chiếu sáng cho khu chung cư Thanh Yến

Bảng số liệu khu vực cần thiết kế chiếu sáng

STT Tên phòng Độ yêu cầu rọi

Eyc(lux)

Chiều dài L(m)

Chiều rộng W(m)

Chiều cao H(m)

3.1 Thực hiện chiếu sáng bằng phần mềm dialux 4.9

Độ rọi: ta chọn 500 lux theo tiêu chuẩn IEC

Chọn loại đèn Philips TBS160 3xTL-D36W Gồm 3 bóng đèn 36W được lắp âm trần cách sàn hoàn thiện 2.8m

Hệ số suy hao: 0.8

Chiều cao mặt phẳng làm việc: 0.8 m

Kết quả tính toán:

Kết quả thiết kế chiếu sáng văn phòng 1

Độ rọi: ta chọn 500 lux theo tiêu chuẩn IEC

Chọn loại đèn Philips TBS160 3xTL-D36W Gồm 3 bóng đèn 36W được lắp âm trần cách sàn hoàn thiện 2.8m

Hệ số suy hao: 0.8

Chiều cao mặt phẳng làm việc: 0.8 m

Kết quả thiết kế chiếu sáng phòng sinh hoạt cộng đồng

3.2 Kiểm tra bằng phương pháp quang thông

Văn phòng 1 (tầng 2,3)

1 Kích thước: chiều dài a = 16,45 (m)

chiều rộng b = 11,2 (m) chiều cao c = 3,2 (m) diện tích S = 184,24 (m)

2 Màu sơn: Trần : trắng hệ số phản xạ trần 0,7

Tường : xanh nhạt hê số phản xạ tường 0,5 Sàn : xanh sậm hệ số phản xạ sàn 0,3

3 Độ rọi yêu cầu : Etc = 500 (lux)

4 Chọn hệ chiếu sáng: chung đều

5 Chọn khoảng nhiệt độ màu : Tm = 2900 đến 4200oK

6 Chọn bóng đèn: loại : đèn huỳnh quang, 1.2m

Ldocmax = 1,45htt

Lngangmax = 2htt

8 Phân bố các đèn: cách trần h’ = 0 (m)

Bề mặt làm việc : 0,8(m) Chiều cao treo đèn so với bề mặt làm việc: htt = 2 (m)

9 Chỉ số địa điểm: 3,33

)2,1145,16.(

2

2,11.45,16)

baK

hj'

25,1.24,184.500

tong boden

NChọn Nboden = 16 bộ

15 Kiểm tra sai số quang thông:

%24,2164500

16450010050

.16

cacbong boden

N

Kết luận: sai số quang thông nằm trong khoảng cho phép (-10% đến +20%)

16 Kiểm tra độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc:

72,50225

,1.24,184

72,0.10050.16

UN

17 Phân bố các bộ đèn:

Khoảng cách tối đa giữa 2 bộ đèn: Lngangmax = 2.htt = 2 2 = 4 (m)

Khoảng cách tối đa giữa 2 dãy đèn: Ldocmax = 1,45.htt = 1,45 2 = 2,9 (m)

Ta phân bố thành 4 dãy, mỗi dãy 4 bộ đèn

Khoảng cách giữa 2 bộ đèn trong 1 dãy là 3,5 m

Khoảng cách giữa 2 dãy đèn là 2 m

18 Phụ tải tính toán:

Công suất tính toán:

Pttden = Nboden.nbong/1bo.(Pd + Pballast) = 16.3(36+9) = 2160 (W)

Với Pballast = 25%Pd = 9 (W)

cos = 0,86

tg = 0,59

Công suất phản kháng: Qttden = Pttden tg = 2160.0,59 = 1274,4 (VAr)

Công suất đèn trên một đơn vị diện tích: 11,723

24,

1842160 



S

P

Bảng so sánh 2 phương pháp trên

Phương pháp quang thông

Phần mềm Dialux 4.9

2 Màu sơn: Trần : trắng hệ số phản xạ trần 0,7

Tường : xanh nhạt hê số phản xạ tường 0,5 Sàn : xanh sậm hệ số phản xạ sàn 0,3

3 Độ rọi yêu cầu : Etc = 300 (lux)

4 Chọn hệ chiếu sáng: chung đều

5 Chọn khoảng nhiệt độ màu : Tm = 2900 đến 4200oK

6 Chọn bóng đèn: loại : đèn huỳnh quang, 1.2m

Ldocmax = 1,45htt

Lngangmax = 2htt

8 Phân bố các đèn: cách trần h’ = 0 (m)

Bề mặt làm việc : 0,8(m) Chiều cao treo đèn so với bề mặt làm việc: htt = 2 (m)

)6,82,11.(

2

6,8.2,11)

baK

hj'

Tra bảng, trang 38 sách hướng dẫn đồ án môn học cung cấp điện của Phan Thị Thanh Bình, Dương Lan Hương, Phan Thị Thu Vân ta được ud = 1,02

U = ud  = 0,98 0,81 = 0,79

79,0

25,1.32,96.300

tong boden

NChọn Nboden = 15 bộ

15 Kiểm tra sai số quang thông:

%9,952

,45721

52,457213350

.15

cacbong boden

N

Kết luận: sai số quang thông nằm trong khoảng cho phép (-10% đến +20%)

16 Kiểm tra độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc:

7,32925

,1.32,96

79,0.3350.15

UN

17 Phân bố các bộ đèn:

Khoảng cách tối đa giữa 2 bộ đèn: Lngangmax = 2.htt = 2 2 = 4 (m)

Khoảng cách tối đa giữa 2 dãy đèn: Ldocmax = 1,45.htt = 1,45 2 = 2,9 (m)

Ta phân bố thành 3 dãy, mỗi dãy 5 bộ đèn

Khoảng cách giữa 2 bộ đèn trong 1 dãy là 1,72 m

Khoảng cách giữa 2 dãy đèn là 3,73 m

18 Phụ tải tính toán:

Công suất tính toán:

Pttden = Nboden.nbong/1bo.(Pd + Pballast) = 15.1.(36+9) = 675 (W)

Với Pballast = 25%Pd = 9 (W)

cos = 0,86

tg = 0,59

Công suất phản kháng: Qttden = Pttden tg = 675.0,59 = 358,25 (VAr)

Công suất đèn trên một đơn vị diện tích: 7

32,

96675 



S

Phần mềm Dialux 4.9

BẢNG TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG

(lux )

5 VP 5 (tầng 2,3) 11,3 9 3,2 500 HQ 36 3350 TBS160 135 10050 9 476 1215

BẢNG TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG

(lux )

den

bd (W)

bd

(lm) Tầng 4 đến 18 (Căn hộ A)

Tầng hầm 2

CHƯƠNG 3: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI

3.1 Cơ sở tính toán

Khi thiết kế cung cấp điện cho một công trình nào đó, nhiệm vụ đầu tiên của chúng

ta là xác định phủ tải điện của công trình ấy Tùy theo quy mô của công trình mà phụ tải điện được xác định theo phụ tải thực tế hay còn phụ thuộc vào khả năng phát triển của công trình trong tương lai Như vậy xác định phụ tải điện là thực hiện dự báo phụ tải ngắn hạn hay dài hạn Dự báo phụ tải ngắn hạn tức là xác định phụ tải của công trình ngay khi công trình đi vào vận hành Phụ tải đó còn gọi là phụ tải tính toán, chúng ta cần biết các phụ tải tính toán để các thiết bị điện như: máy biến áp, dây dẫn, các thiết bị đóng cắt, bảo

vệ v.v…, để tính các tổn thất công suất, điện áp, để chọn các thiêt bị bù v.v…

Hệ thống điện trong các chung cư cao tầng có các đặc điểm sau:

+ Phụ tải phong phú, đa dạng(điện áp, công suất, pha…) + Phụ tải tập trung trong không gian hẹp, mật độ tải tương đối cao, + Có các hệ thống cấp nguồn dự phòng (acquy, máy phát)

+ Không gian lắp đặt thiết bị hạn chế và phải thỏa mãn các yêu cầu mỹ thuật trong kiến trúc xây dựng

+ Yêu cầu cao về chế độ làm việc và an toàn cho người sử dụng

Thông thường những phương pháp xác định phụ tải đơn giản, tính toán thuận tiện cho kết quả không chính xác, ngược lại để có kết quả chính xác ta cần phải có những phương pháp tính toán phức tạp, khó khăn Do vậy, thuộc vào từng giai đoạn thiết kế mà ta cần chọn những phương pháp tính toán phù hợp

3.2 Các đại lượng và hệ số tính toán:

3.2.1 Công suất định mức: Công suất định mức của các thiêt bị điện thường được

các nhà chế tạo ghi sản trong lý lịch máy hoặc trên nhãn hiệu máy Đối với động cơ, công suất định mức ghi trên nhãn hiệu máy chính là công suất cơ trên trục động cơ Về mặt cung cấp điện, chúng ta quan tâm đến công suất đầu vào của động cơ gọi là công suất đặt

Công suất đặc được tính: Pđ= dm

dc

p



với Pđ - Công suất đặc của động cơ,[kW]

Pđm - Công suất định mức của động cơ, [kW]

dc

 - hiệu suất định mức của động cơ

Vì hiệu suất định mức của động cơ tương đối cao, cho nên để tính toán được đơn giản, người ta thường cho phép bỏ qua hiệu suất, lúc đó:Pđ Pđm

Đối với các thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại như: cần trục, máy hàn, khi tính toán phụ tải điện của chúng, ta phải quy đổi về công suất định mức ở chế độ làm việc dài hạn, tức là quy đổi về chế độ làm việc có hệ số tiếp điện %=100%.Công thức quy đổi như sau:

+ Đối với động cơ: P’đm=Pđm dm

+ Đối với máy biến áp hàn: : P’đm=Sđm.cos dm

Với P’đm- Công suất quy đổi về chế độ làm việc dài hạn

dm

 -Các tham số định mức đã cho trong lý lịch máy

3.2.2 Phụ tải trung bình:

Phụ tải trung bình là một đặc trưng tĩnh của phụ tải trong một khoảng thời gian nào đó Tổng phụ tải trung bình của các thiết bị cho ta căn cứ để đánh giá giới hạn dưới của phụ tải tính toán Trong thực tế phụ tải trung bình được tính theo công thức sau:

Với  P,  Q- điện năng tiêu thụ trong thời gian khảo sát, [kW], [kVar]

t – thời gian khảo sát, [h]

Phụ tải của nhóm thiết bị được tính theo công thức sau:

3.2.3 Phụ tải cực đại Pmax:

Phụ tải cực đại chia làm 2 nhóm:

1 Phụ tải cực đại Pmax – là phụ tải trung bình lớn nhất trong khoảng thời gian tương đối ngắn ( thường lấy bằng 5, 10 hoặc 30 phút) ứng vơi ca làm việc có phụ tải lớn nhất trong ngày Đôi khi người ta dùng phụ tải cực đại để tính tổn thất công suất lớn nhất, để chọn các thiết bị điện , chọn dây dẫn và dây cáp theo điều kiện mật độ dòng kinh tế

2 Phụ tải đỉnh nhọn Pđn – là phụ tải cực đại xuất hiện trong khoảng thời gian 1÷2s Phụ tải đỉnh nhọn dùng để kiểm tra dao động điện áp, điều kiện tự khởi động của động cơ, kiểm tra điều kiện làm việc của cầu chì, tính dòng điện khởi động của rơlay bảo vệ v.v…

Phụ tải đỉnh nhọn thường xảy ra khi khởi động động cơ Chúng ta không những chỉ quan tâm đến trị số phụ tải đỉnh nhọn mà còn quan tâm đến tần suất xuất hiện của nó Bởi vì

số lần xuất hiện của phụ tải đỉnh nhọn càng tăng thì càng ảnh hưởng tới sự làm việc bình thuờng của các thiết bị dùng địên khác ở trong cùng một mạng điện

3.2.4 Phụ tải tính toán:

Phụ tải tính toán là một số liệu rất cơ bản dùng để thiết kế cung cấp điện

Phụ tải tính toán là phụ tải giả thiết lâu dài không đổi, tương đối với phụ tải thực tế về mặt hiệu ứng nhiệt lớn nhất Nói cách khác phụ tải tính toán cũng làm nóng dây dẫn lên tới nhiệt độ lớn nhất do phụ tải thực tế gây ra Như vậy nếu chọn thiết bị điện theo phụ tải tính toán thì có thể đảm bảo an toàn ( về mặt phát nóng) cho các thiết bị đó trong trạng thái vận hành Quan hệ giữa phụ tải tính toán và các phụ tải khác được nêu trong bất đẳng thức sau;

ax

P P P3.2.5 Hệ số sử dụng Ksd:

Hệ số sử dụng là tỷ số giữa phụ tải tác dụng trung bình với công suất định mức của thiết bị Hệ số sử dụng được tính theo công thức sau:

+ Đối với 1 thiết bị : tb

sd dm

PKP



+ Đối với một nhóm có n thiết bị: 1

1

n tbi

dm

dmi i

PP

Hệ số sử dụng nói lên mức độ sử dụng, mức độ khai thác công suất của thiết bị điện trong chu

kỳ làm việc Hệ số sử dụng là một số liệu để tính phụ tải tính toán

+ Đối với động cơ: Ksd=0,75

PK

P



Hệ số cực đại thường được tính ứng với ca làm việc có phụ tải lớn nhất Hệ số cực đại phụ thuộc vào hệ số thiết bị hiệu quả nhq, vào hệ số sử dụng Ksd và các yếu tố

Khác đặc trưng cho chế độ làm việc của các thiết bị trong nhóm

Công thức để tính Kmax rất phức tạp, trong thực tế người ta tính Kmax theo đường cong phụ thuộc vào hệ số sử dụng vào số thiết bị hiệu quả Kmax=f(Ksd,nhq), chúng được tạo thành bảng tra rất đơn giản Hệ số Kmax thường tính cho phụ tải tác dụng

Cũng như hệ số cực đại, hệ số nhu cầu thường tính cho phụ tải tác dụng, Có khi Knc

được tính cho phụ tải phản kháng, nhưng số liệu này ít được dùng hơn Trong thực tế hệ số nhu cầu thường do kinh nghiệm vận hành mà tổng kết lại

3.2.9 Hệ số thiết bị hiệu quả nhq:

Số thiết bị hiệu quả là số thiết bị giả thiết có cùng công suất và chế độ làm việc, chúng đòi hỏi phụ tải bằng phụ tải tính toán của nhóm phụ tải thức tế ( gồm các thiết bị có chế độ làm việc và công suất khác nhau)

Công thức tính: nhq=

2

1 2 1

n dmi i n dmi i

PP

vì vậy trong thực tế người ta tìm nhq theo bảng hoặc đường cong cho trước

Trình tự tính như sau:

Trước hết tính: n*=n1 P1

p

n   PVới n - số thiết bị trong nhóm

n1- số thiết bị có công suất không nhỏ hơn một nửa công suất của thiết bị có công suất lớn nhất

P và P1 - Tổng công suất ứng với n và n1 thiết bị

Sau khi tính được n* và P* thì dùng bảng 3-3 hoặc đường cong ở hình 3-8(sách “Hệ thống cung cấp điện”Tr30-32) để tìm nhq theo công thức sau:

Công thức tính: Kđt=

1

tt n tti i

PP



Thông thường thì sự vận hành đồng thời của tất cả các thiết bị có trong một lưới điện hiếm khi xảy ra, từ đó hệ số đồng thời sẽ được dùng để đánh giá phụ tải

Hệ số đồng thời, xét khả năng các phụ tải không đồng thời cực đại có thể tạm lấy:

Kđt=0,9 – 0,95 khi số nhóm phụ tải(phân xưởng) từ 2 – 4

Kđt=0,8 – 0,85 khi số nhóm phụ tải(phân xưởng ) từ 5 - 10 3.3 Các phương pháp xác định phụ tải tính toán:

Hiện nay có rất nhiều phương án để tính phụ tải tính toán Những phương pháp đơn giản, tính toán thuận tiện, thường kết quả không chính xác Ngược lại, nếu độ chính xác được nâng cao thì phương pháp tính phức tạp Vì vậy tuỳ theo giai đoạn thiết kế, tuỳ theo yêu cầu

cụ thể mà chọn phương pháp tính cho thích hợp Em xin trình bày một số phương pháp xác định phụ tải:

3.3.1 Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu:

Với Pđi, Pđmi - công suất đặt và công suất định mức của thiết bị thứ i,[kW]

Ptt,Qtt,Stt – Công suất tác dụng, phản kháng và an toàn phần tính toán của nhóm thiết bị, [kW], [kVAr],[kVA]

n – số thiết bị trong nhóm Nếu hệ số công suất cos của các thiết bị trong nhóm không giống nhau thì phải tính

hệ số công suất trung bình theo công thức sau:

Hệ số nhu cầu của các máy khác nhau thường cho trong các sổ tay

Phương pháp tính phụ tải tính toán theo hệ số nhu cầu có ưu điểm là đơn giản, tính toán thuận tiện, vì thế nó là một trong những phương pháp được dùng rộng rãi.Nhược điểm của phương pháp này là kém chính xác.Bởi vì hệ số nhu cầu Knc tra được trong sổ tay là số liệu cố định cho trước không phụ thuộc vào chế độ vận hành và số thiết bị trong nhóm máy.Trong lúc đó, ta có công thức Knc=Ksd.Kmax có nghĩa là hệ số nhu cầu phụ thuộc vào những yếu tố kể trên Vì vậy, nếu chế độ vận hành và số thiết bị trong nhóm thay đổi nhiều thì kết quả tính toán theo hệ số nhu cầu sẽ không chính xác

3.3.2 Xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại Kmax và công suất trung bình

Ptb( còn gọi là phương pháp số thiết bị hiệu quả nhq) Khi không có các số liệu cần thiết để áp dụng các phương pháp tương đối đơn giản đã nêu ở trên, hoặc khi cần nâng cao độ chính xác của phụ tải tính toán thì nên dùng phương pháp tính theo hệ số cực đại:

Công thức tính:

Ptt=Kmax.Ksd.Pđm

Với Pđm – công suất định mức, [kW]

Kmax, Ksd – hệ số cực đại và hệ số sử dụng Phương pháp này cho kết quả tương đối chính xác vì khi xác định số thiết bị hiệu quả

nhq chúng ta xét tới một loạt các yếu tố quan trọng như ảnh hưởng của số lượng thiết bị trong nhóm, số thiết bị có công suất lớn nhất cũng như sự khác mhau về chế độ làm việc của chúng

Khi tính phụ tải theo phưong pháp này, trong một số trường hợp cụ thể dùng các công thức gần đúng sau:

 Trường hợp n≤3 và nhq≤4, phụ tải tính toán được tính theo công thức:

dm tt

Nếu không có số liệu chính xác, hệ số phụ tải có thể lấy gần đúng:

+ Kpt=0,9 đối với thiết bị làm việc ở chế độ dài hạn + Kpt=0,75 đối với các thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại

 Đối với các thiết bị có đồ thị phụ tải bằng phẳng (máy bơm, quạt nén khí v.v…) phụ tải tính toán có thể lấy bằng phụ tải trung bình:

Ptt=Ptb=Ksd.Pđm

 Nếu trong mạng có các thiết bị 1 pha thì cố gắng phân phối đều các thiết bị đó lên 3 pha của mạng

3.3.3 Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt, hệ số sử dụng Ksd và hệ số

đòng thời Kđt (Ku, Ks theo địng nghĩa của IEC)– Phương pháp chính sử dụng trong luận văn này

Tất cả các tải riêng biệt thường không vận hành hết công suất định mức ở cùng một thời điểm

Hệ số Ku và Ks cho phép xác định công suất và công suất biểu kiến dùng để định kích cỡ của mạng

- Đối với một thiết bị:

P

PSc

d

SI

Trong lưới công nghiệp, hệ số này ước chừng 0,75 cho động cơ Với đèn dây tóc Ku=1 Với ổ cắm, hệ số này hệ số này phụ thuộc hoàn toàn vào dạng thiết bịu cắm vào ổ cắm

Hệ số đồng thời Kđt (Ks):Thông thường thì sự vận hành đồng thời tất cả các tải có trong một lưới điện là không bao giờ xảy ra Hệ số đồng thời (Ks) được dùng để đánh giá phụ tải

Hệ số Ks cho chung cư Trong trường có dùng thiết bị sưởi ấm bằng điện, hệ số Ks

bằng 0,8 và không phụ thuộc vào số hộ tiêu thụ

Bảng hệ số đồng thời trong chung cư( bảng B14 trang B34 tài liệu 2)

3.4 Xác định phụ tải tính toán cho chung cư

Chung cư gồm có 1 tủ phân phối chính: cung cấp điện cho các tủ tầng và tủ động lực

Tủ PP trung gian 1: cấp điện cho các tủ điện tầng 4,5,6

Tủ PP trung gian 2: cấp điện cho các tủ điện tầng 7,8,9

Tủ PP trung gian 3: cấp điện cho các tủ điện tầng 10,11,12

Tủ PP trung gian 4: cấp điện cho các tủ điện tầng 13,14,15

Tủ PP trung gian 5: cấp điện cho các tủ điện tầng 16,17,18

Tủ PP trung gian VP: cấp điện cho các tủ điện tầng hầm 1,2 và tầng 1,2,3

Tủ động lực 1: cấp điện cho tủ thang máy và quạt tạo áp

Tủ động lực 2: cấp điện cho các máy bơm và quạt thông gió

3.4.1 Xác định phụ tải tính toán cho căn hộ loại A:

Các thiết bị được sử dụng trong căn hộ:

Stt Tên thiết bị Số lượng Pdm

(kW)  Pdm(kW) Ku cos

1 Đèn compact 25bộ(1x25,3)

9 bộ(1x17,3)

0,0253 0,0173

Các thiết bị khác như tivi, máy giặt, máy tính, lò viba ta cho khoảng 2 kW

Công thức tính toán phụ tải của 1 căn hộ:

dmiPn

ksktt

Trong đó: kui : hệ số sử dụng của từng thiết bị

Ks : hệ số đồng thời của thiết bị và được lấy khoảng 0,8-1

Ptt : công suất tính toán

Pdmi : công suất định mức của từng thiết bị

Phụ tải tính toán của từng thiết bị:

 Công suất tính toán của máy lạnh:

 Công suất tính toán của quạt hút:

Pttqh = ku.Pdmqh.nthietbi = 2 0,045 0,7 = 0,063 (kW)

Qttqh = Pttqh.tg = 0,063 0,75 = 0,047 (kVAr)

 Công suất tính toán của ổ cắm:

Pttoc = ku.Pdmoc.nthietbi = 16 1,76 0,2 = 5,632 (kW)

Qttoc = Pttoc.tg = 5,632 0.75 = 4,224 (kVAr)

 Công suất tính toán của các thiết bị khác:

Ptttb = ku.Pdmtb.nthietbi = 0,7 2 = 1,4 (kW)

Qtttb = Ptttb.tg = 1,4 0,8 = 1,12 (kVAr)

Phụ tải tính toán của căn hộ loại A

Chọn hệ số đồng thời các thiết bị trong căn hộ ks = 0,7

Công suất tính toán tủ DB-T4/A:

/ 4 /

4 /

12,17

/ 4 /



dm

A T ttDB

3.4.2 Xác định phụ tải tính toán cho căn hộ loại B

Các thiết bị được sử dụng trong căn hộ:

Stt Tên thiết bị Số lượng Pdm(kW)  Pdm(kW) Ku cos

1 Đèn compact 24 bộ(1x25,3)

4 bộ(1x17,3)

0,0253 0,0173

Các thiết bị khác như tivi, máy giặt, máy tính, lò viba ta cho khoảng 2 kW

Công thức tính toán phụ tải của 1 căn hộ:

dmiPn

ksktt

Trong đó: kui : hệ số sử dụng của từng thiết bị

Ks : hệ số đồng thời của thiết bị và được lấy khoảng 0,8-1

Ptt : công suất tính toán

Pdmi : công suất định mức của từng thiết bị

Phụ tải tính toán của từng thiết bị:

 Công suất tính toán của máy lạnh:

 Công suất tính toán của ổ cắm:

Pttoc = ku.Pdmoc.nthietbi = 12 1,76 0,2 = 4,224 (kW)

Qttoc = Pttoc.tg = 4,224 0.75 = 3,168 (kVAr)

 Công suất tính toán của các thiết bị khác:

Ptttb = ku.Pdmtb.nthietbi = 0,7 2 = 1,4 (kW)

Qtttb = Ptttb.tg = 1,4 0,8 = 1,12 (kVAr)

Phụ tải tính toán của căn hộ loại B

Chọn hệ số đồng thời các thiết bị trong căn hộ ks = 0,7

Công suất tính toán tủ DB-T4/B:

/ 4 /

4 /

15,10

/ 4 /



dm

B T ttDB

3.4.3 Xác định phụ tải tính toán cho tủ chiếu sáng tầng 4

 Sảnh lầu, thang máy được bố trí 17 bộ đèn compact ốp trần FCS291 có Pđèn = 0,0253 với hệ số cos=0,95 => tg = 0,33

Như vậy ta tính được công suất chiếu sáng là:

Công suất tính toán:

Ptt = ks ku Nboden nbong/bo (Pden + Pballast)

Ptt = ks ku Nboden nbong/bo (Pden + Pballast)

4 4

23,322,0

71,0

4

dm

ttCST ttCST

U

S

3.4.4 Phụ tải tính toán tủ điện tầng 4:

Chọn hệ số đồng thời ks = 0,8; một tầng có 4 căn hộ loại A và 4 căn hộ loại B

Công suất tính toán tủ DB-T4:

4 4

84,71

47,60cos

3.4.5 Phụ tải tính toán cho tủ phân phối trung gian 1:(TPPTG1)

Phân pha cho tủ PPTG1: pha A cấp điện cho tầng 4 (DB-T4); pha B cấp điện cho tầng 5 (DB-T5); pha C cấp điện cho tầng 6 (DB-T6)

Quy đổi về 3pha:

PttPPTG1 = 0,9 3 PttDB-T4 = 0,9 3 60,47 = 163,269 (kW)

QttPPTG1 = 0,9 3 QttDB-T4 = 0,9 3 38,78 = 104,706 (kVAr)

968,193706

,104269,

1

2 1

2

ttPPTG ttPPTG

84,0968,193

269,163cos

968,193

U

S

Tương tự tủ PP trung gian 2,3,4,5 giống tủ PP trung gian 1

3.4.6 Phụ tải tính toán tủ điện chiếu sáng tầng 3:

 Sảnh lầu, thang máy được bố trí 17 bộ đèn compact ốp trần FCS291 có Pđèn = 0,0253 với hệ số cos=0,95 => tg = 0,33

Như vậy ta tính được công suất chiếu sáng là:

Công suất tính toán:

Ptt = ks ku Nboden nbong/bo (Pden + Pballast)

3

2 3

2

ttCST ttCST

32,422,0

95,0

3

dm

ttCST ttCST

U

S

3.4.7 Phụ tải tính toán tủ điện tầng 3

Chọn hệ số đồng thời ks = 0,8; một tầng có 6 văn phòng.Trong đó có 3 loại phòng khác nhau

Công suất tính toán tủ DB-T4:

3

2 3

,0

447,85

16,69cos