Thiết kế cung cấp điện Trung Tâm Công Nghệ Thời Trang trường Cao Đẳng Công Nghệ Dệt May Thời Trang TP.Hồ Chí Minh

LỜI CẢM ƠN ˜&™ Em xin chânh thành cảm ơn quý Thầy Cô Trường Đại học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.HCM, các Thầy Cô trong khoa Điện – Điện Tử đã tận tâm chỉ bảo và giảng dạy cho em nhiều kiến thức, kinh nghiệm quý báu trong suốt thời gian qua. Đặc biệt, em xin chân thành cảm ơn Thầy Nguyễn Xuân Phú đã tình hướng dẫn, cung cấp nhiều tài liệu và kinh nghiệm để em luận văn tốt nghiệp này. Tp.Hồ Chí Minh, ngày 19 tháng 01 năm 2008 Sinh viên thực hiện SV : Nguyễn Lâm Tiến LỜI MỞ ĐẦU ˜&™ Trong quá trình phát triển Công Nghiệp Hoá – Hiện Đại Hoá đất nước ta thì công nghiệp điện lực giữ vai trò hết sức quan trọng. Vì năng lượng điện được sử dụng phổ biến và rộng rãi nước ta. Nhu cầu điện năng tăng lên không ngừng và nhu cầu sử dụng điện ngày cang cao của con người, việc nâng cao chất lượng điện năng, an toàn và tiết kiệm điện trong sử dụng hết sức cần thiết. Hệ thống điện ngày càng phức tạp, đòi hỏi việc thiết kế cung cấp có nhiệm vụ đề ra phương án cung cấp điện hợp lý và tối ưu sẽ đem lại hiệu quả kinh tế cao. Đồng thời vận hành và sửa chữa dễ dàng… Trong đợt làm luận văn tốt nghiệp cuối khoá, bằng vốn kiến thức đã học cùng với sự hướng dẫn của Thầy Nguyễn Xuân Phú và sự hổ trợ của bạn bè. Em xin trình bày đề tài “Thiết kế cung cấp điện Trung Tâm Công Nghệ Thời Trang trường Cao Đẳng Công Nghệ Dệt May Thời Trang TP.Hồ Chí Minh” Qua luận văn này đã giúp em cũng cố và hiểu biết thêm về kiến thức đã học và. Tuy nhiên do nguồn tài liệu và vốn kiến thức có hạn, thời gian thực hiện đề tài tương đối ngắn. Do đó không tránh khỏi những sai xót. Rất kính mong nhận được sự góp ý của quý Thầy Cô và các bạn. Qua đây em xin chân thành cảm ơn quý Thầy Cô trong khoa Điện – Điện Tử trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ Tp.HCM trong quá trình học tập đã cung cấp cho em những kiến thức cơ bản để em hoàn thành luận văn này. Đặc biệt, em xin cảm ơn rất nhiều Thầy Nguyễn Xuân Phú đã tận tâm giúp đỡ em trong suốt quá trình làm luận văn. Tp.Hồ Chí Minh, ngày 19 tháng 01 năm 2008 Sinh viên thực hiện SV : Nguyễn Lâm Tiến MỤC LỤC -----o0o----- Trang LỜI CẢM ƠN LỜI MỞ ĐẦU GIỚI THIỆU 6 Chương 1 : - XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI VÀ TÂM PHỤ TẢI - 7 1.1.Các đại lượng và hệ số tính toán 7 1.2.Tính toán cụ thể cho tòa nhà 10 1.2.1.Tầng trệt 10 1.2.2.Tầng 1 14 1.2.3.Tầng 2 19 Chương 2: - XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN – 23 2.1.Các công thức 23 2.2.Tính toán cụ thể 23 2.2.1.Tầng trệt 23 2.2.2.Tầng 1 24 22.3.Tầng 2 25 Chương 3: - PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN - 28 3.1.Khái quát 28 3.2.Lựa chọn sơ đồ cung cấp điện, sơ đồ trạm biến áp, so sánh kinh tế 28 3.2.1.Chọn điện áp định mức của mạng điện 28 3.2.2.Chọn nguồn điện 28 3.2.3.Chọn sơ đồ mạng điện áp cao 29 3.2.4.Sơ đồ mạng điện áp thấp 30 3.2.5.Chọn sơ đồ trạm biến áp (TBA) 31 Chương 4 : - CẤU TRÚC VÀ BỐ TRÍ TRẠM BIẾN ÁP - 38 4.1.Khái quát và phân loại 38 4.2.Chọn vị trí TBA 38 Chương 5 : - CHỌN CÁC PHẦN DẪN ĐIỆN VÀ CÁCH ĐI DÂY - 41 5.1.Tổng quát 41 5.1.1.Thanh góp 41 5.1.2.Dây dẫn 41 5.1.3.Cách chọn dây, cáp 41 5.2.Xác định phần dẫn điện cụ thể cho toà nhà 42 5.2.1.Chọn dây dẫn đương dây trên không 42 5.2.2.Chọn thanh cứng tủ phân phối 43 5.2.3.Chọn cáp hạ áp từ máy biến áp (MBA) đến các tủ phân phối 44 Chương 6 : - CHỌN CÁC KHÍ CỤ ĐIỆN - 48 6.1.Tổng quát 48 6.2.Lựa chọn các khí cụ điện 48 6.2.1.Chọn Aptomat 48 6.2.2.Chọn cầu chì 48 6.2.3.Lựa chọn biến dòng (BI) 48 6.2.4.Chọn chống sét van (CSV) 49 6.3.Tính toán lựa chọn cụ thể cho toà nhà 49 6.3.1.Chọn cầu chì tự rơi (FCO) 49 6.3.2.Chọn chống sét van (CSV) 50 6.3.3.Chọn BI 50 6.4.Chọn Aptomat 51 Chương 7 : -TÍNH TOÁN TỔN THẤT ĐIỆN ÁP, ĐIỆN NĂNG - 54 7.1.Khái niệm chung về tổn thất 54 7.1.1.Tổn thất điện áp trong mạng điện 54 7.1.2.Tính toán tổn thất điện áp cụ thể đối với toà nhà 54 7.1.3.Tổn thất công suất và tổn thất điện năng. 57 7.1.4.Tính toán cụ thể tổn thất công suất và tổn thất điện năng toà nhà. 57 7.2.Tính ngắn mạch 59 7.2.1.Khái niệm……………………………………………………………………..59 7.2.2.Tính ngắn mạch và kiểm tra Aptomat cụ thể cho tòa nhà…………………….60 Chương 8 : - NÂNG CAO HỆ SỐ COSj - 68 8.1.Ý nghĩa của việc nâng cao hệ số cosj 68 8.2.Tính toán dung lượng bù cho toà nhà 69 Chương 9 : - THIẾT KẾ CHỐNG SÉT - 72 9.1.Khái niệm 72 9.2.Nguyên lí hoạt động của kim thu sét 72 9.3.Một số kĩ thuật chống sét mới hiện nay 73 9.3.1.Kế hoạch thực hiên 6 điểm……………………………………………………73 9.3.2.Thiết bị chống sét tia tiên đạo 73 9.4.Tính toán chống sét cho toà nhà 75 Chương 10 : -THIẾT KẾ AN TOÀN ĐIỆN - 76 10.1.Tổng quan về nối đất 76 10.2.Sơ đồ nối đất 77 10.2.1.Các định nghĩa 77 10.2.2.Liên kết 78 10.3.Các loại sơ đồ hệ thống nối đất 79 10.3.1.Sơ đồ TT 79 10.3.2.Sơ đồ TN 80 10.3.3.Sơ đồ IT 81 10.4.Đặc tính của sơ đò TT, TN và IC 82 10.4.1.Sơ đồ TT 82 10.4.2.Sơ đồ TN-C 83 10.4.3.Sơ đồ TN-S 83 10.4.4.Sơ đồ IT 84 10.5.Tính toán nối đất 84 10.5.1.Thiết kế nối đất cho trạm biến áp 84 10.5.2.Thiết kế nối đất chông sét 86 Chương 11 : - CHIẾU SÁNG - 87 11.1.Lý thuyết cơ sở 87 11.1.1.Yêu cầu chung đối với hệ thống chiếu sáng 87 11.1.2.Lựa chọn các hệ thông chiếu sáng 87 11.1.3.Các khái niệm về các đại lượng cơ bản trong chiếu sáng 88 11.1.4.Các phương pháp tính toán 89 11.1.5.Các loại nguồn sáng 90 11.2.Tính toán chiếu sáng 92 11.3.Tính toán bằng phần mềm Luxicon 94 11.3.1.Giới thiệu phần mền Luxicon 94 11.3.2.Tính toán chiếu sáng bằng phần mền 94 KẾT LUẬN 103 TÀI LIỆU THAM KHẢO 104 Tên đề tài : “Thiết kế cung cấp điện Trung Tâm Công Nghệ Thời Trang - Trường Cao Đẳng Công Nghệ Dệt May Thời Trang TP.Hồ CHí Minh” GIỚI THIỆU Trung Tâm Công Nghệ Thời Trang được khởi công xây dựng và đưa vào hoạt động vào năm 2004,là một trong tổng số 8 khối tòa nhà phục vụ cho công tác dạy và học của Trường Cao Đẳng Công Nghiệp Dệt May & Thời Trang Tp.Hồ Chí Minh. Do mục đích sử dụng của tòa nhà là một Trung Tâm Công Nghệ Thời Trang nên tòa nhà được thiết kế xây dựng khác với các trường học thông thường. Nên việc lắp đặt thiết bị cung yêu cầu đòi hỏi kĩ thuật cao chính xác, đáp ứng được nhu cầu dạy và học. Địa chỉ :568 Kha Vạn Cân – P.Linh Đông – Q.Thủ Đức – Tp.Hồ Chí Minh Diện tích sàn : 2340 m2 Gồm 3 tầng, một tầng trệt và 2 lầu Chiều cao công trình 15,7 m Hình Phối Cảnh Trung Tâm Công Nghệ May Thời Trang Chương 1 : - XÁC ĐỊNH TÂM PHỤ TẢI – 1.1 Các đại lượng và hệ số tính toán: Mục đích: Xác định phụ tải tính toán làm cơ sở cho lựa chọn dây dẫn và các thiết bị trong lưới. Một vài hệ số tính toán: - Hệ số sử dụng (Ksd ) : Là tỉ số giửa công suất tác dụng trung bình hộ tiêu thụ và công suất định mức của nó. Hệ số sử dụng một thiết bị: K= Hệ số sử dụng một nhóm thiết bị: K = Với n: số thiết bị trong nhóm. P: Công suất định mức của thiết bị thứ i. - Hệ số công suất tác dụng cực đại (k): Là tỉ số giửa công suất tính toán và công suất tác dụng trung bình K= - Hệ số nhu cầu: là tỉ số giửa công suất tính toán và công suất định mức. K= - Hệ số đồng thời: Là tỉ số giửa công suất tác dụng tính toán cực đại tại nút khảo sát của hệ thống cung cấp điện với tổng các công suất tác dụng tính toán. K= Đối với đường dây cao áp của hệ thống cung cấp điện trong xí nghiệp lấy gần đúng K= 0,85 → 1 ( sách cung cấp điện – Nguyễn Xuân Phú ( chủ biên ), trang 34, NXB Khoa học – Kỹ thuật Một vài đại lượng tính toán cơ bản. - Công suất định mức: Là công suất của thiết bị dùng điện đuợc ghi trên nhãn máy hay lý lịch máy. Đối với động cơ điện, cồng suất định mức được ghi trên nhãn máy chính là công suất cơ trên trục cơ. Công suất đầu vào của động cơ gọi là công suất đặt P= Với là hiệu suất định mức của động cơ. - Phụ tải trung bình (P) : Là một đặc trưng tĩnh cơ bản của phụ tải trong một khoảng thời gian nào đó. P= = Q= = a, a là điện năng tác dụng và phản kháng xác định theo chỉ số công tơ đo điện năng tác dụng và phản kháng - Phụ tải cực đại (P): Là trị số cực đại của các giá trị phụ tải trung bình trong khoảng thời gian nào đó, được chia thành phụ tải cực đại lâu dài và phụ tải cực đại tức thời . - Phụ tải tính toán (P): Là phụ tải giả thiết lâu dài không đổi, tương đương với phụ tải thực tế ( biến đổi ) về mặt hiệu ứng nhiệt lớn nhất. Nói cách khác, phụ tải tính toán củng làm nóng dây dẫn lên tới nhiệt độ bằng nhiệt độ lớn nhất do phụ tải thực tế gây ra Mối quan hệ giựa phụ tải tính toán với các phụ tải khác được nêu trong bất đẳng thức sau: P≥ P ≥ P II. Các phương pháp xác định phụ tải tính toán ( Các phương pháp trình bài dưới đây là những phương pháp tính gần đúng ). Theo sách cung cấp điện, trang 38, Nguyễn Xuân Phú ( chủ biên ),NXB Khoa học – Kỷ thuật. 1. Theo sức tiêu hao điện năng trên đơn vị sản phẩm. Đối với các hộ tiêu thụ có đồ thị phụ tải thực tế không đổi, phụ tải tính toán bằng phụ tải trung bình và được xác định theo công thức: P= Với M: số lượng sản phẩm sản xuất trong một ca. T: thời gian của ca phụ tải lớn nhất ( h ). W: Suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm (kWh/1 đơn vị sản phẩm ). 2. Theo công suất đặt và hệ số yêu cầu. Phụ tải tính toán của nhóm hộ tiêu thụ có cùng chế độ làm việc được xác định như sau: P= K. Với : P- công suất đặt (P= P) K- Hệ số nhu cầu của nhóm thiết bị tiêu thụ đặt trưng lấy trong các tài liệu tra cứu. Q= P. tg , S= = Nếu kể đến hệ số đồng thời K thì S được tính theo công thức: S= K. Với: : Tổng phụ tải tác dụng tính toán của các nhóm phụ tải. : Tổng phụ tải phản kháng tính toán của nhóm phụ tải. 3. Tính theo suất phụ tải trênmột đơn vị diện tích. P= P.F Với F- Diện tích sử dụng ( m) P- Công suất trên một đơn vị diện tích ( W/m) 4. Phương pháp tính theo hệ số cực đại Kvà công suất trung bình P cần tính: - Số thiết bị làm việc hiệu qủa: n = - phụ tải tính toán của nhóm tiêu thụ có đồ thị biến đổi dược xac định theo công suất trung bìnhvà hệ số cực đại như sau: P= K. P= K.P hay P= K. P Phụ tải trung bình cực đại trong thời gian T= 3t được xem là phụ tải tính toán. Thường coi T= 30’ ( để tính phụ tải trung bình t= 10’ ), trên cơ sở đó người ta đưa ra công thức tính toán gần đúng và xây dựng đường cong K( K, n) để xác định hệ số cực đại, chính xác hơn có thể viết công thức dưới dạng: P= K .P (1) P- phụ tải tính toán của nhóm thiết bị trong thời gian 30’ hoặc phụ tải cực đại nửa giờ. K- Hệ số cực đại của công suất tác dụng ứng với thời giant rung bình trong 30 phút. P- Công suất tác dụng trung bình của nhóm thiết bị ở ca phụ tải lớn nhất. Khi hằng số thời gian t> 10’ thì tính lại: K= 1+ Ta có: P K.P (2) Chỉ sử dụng (1) và (2) khi n≥ 4 Khi n≤ 3 va n≤ 4 thì ta tính theo công thức sau: = Với n là số thiết bị thực tế của nhóm. Khi n < 3 và n< 4 thì ta tính theo công thức: là hệ số phụ tải của thiết bị thứ i Đối với nhóm thiết bị có chế độ làm việc lâu dài với đồ thị phụ tải bằng phẳng thì có thể lấy hệ số phụ tải bằng 1. Do đó: P= P= K. 1.2.Tính toán cụ thể cho tòa nhà 1.2.1.Tầng trệt: Số thiết bị KHO STT Thiết bị P(KW) X (m) Y(m) 1 Quạt thông gió 0,045 8,5 25,5 2 Quạt thông gió 0,045 14,5 25,5 3 Quạt thông gió 0,045 20,5 25,5 4 Quạt thông gió 0,045 14,5 19,5 5 Ổ cắm 2 5,5 22,5 6 Ổ cắm 2 14,5 19,5 7 Ổ cắm 2 23,5 22,5 8 Ổ cắm 2 14,5 25,5 åP(KW) = 8,18KW ; Ta có tâm phụ tải (14,5;22,35) Chiếu sáng KHO 1.Kích thước : Chiều rộng a = 18m Chiều dài b = 6m Chiều cao H = 4,8m Diện tích S = a.b = 108m2 2.Màu sơn : Trần : trắng, hệ số phản xạ rtr = 0,75 Tường : vàng nhạt, hệ số phản xạ rtg = 0,5 Sàn : xám, hệ số phản xạ rs = 0,3 3.Độ rọi yêu cầu : Chọn Etc = 150lux 4.Chọn hệ chiếu sáng : Chung đều 5.Chọn nhiệt độ màu : Tm = 35000K 6.Chọn bóng đèn : Loại : Huỳnh quang trắng nóng Tm = 2950K, Ra = 53, Pđ = 36 (W), fđ =3000 (lm) 7.Chọn bộ đèn Loại RI-GT, Cấp bộ đèn : 0,81E, Số đèn/1bộ : 2 Ldọcmax = 1,6Htt ; Lngangmax = 1,85Htt Quang thông các bóng/1bộ : f = 2.3000 = 6000 (lm) 8.Phân bố các bộ đèn Cách trần h/ = 0 (m) Bề mặt làm việc hlv = 0 (m) Chiều cao treo đèn so với bề mặt làm việc Htt= H – ( h/ + hlv ) = 4,8 – 0 = 4,8 (m) 9.Chỉ số địa điểm : 10.Hệ số bù : d = 1,35 (đèn huỳnh quang, mức độ trung bình ) 11.Tỷ số treo : 12.Hệ số sử dụng : U = h.Ud = 0,81.0,62 = 0,5022 13.Quang thông tổng : 14.Số bộ đèn: Chọn NBĐ = 8 bộ 15.Kiểm tra sai số quang thông 16.Kiểm tra độ rọi trên bề mặt làm việc 17.Phân bố các bộ đèn: NBĐ = 8 bộ, chia 2 dãy, mỗi dãy 4 bộ Sao cho Lngang = 3,5 (m) < Lngangmax = 2Htt = 2.4,8= 9,6(m) Ldọc = 3 (m) < Ldọcmax = 1,55Htt = 1,55.4,8 = 7,44 (m) Lngang = 3,5 (m) > Ldọc = 3(m) 18.Phụ tải chiếu sáng KHO: Pttcs-KHO = NBĐ.nbóng/1bộ.(Pđèn + Pballast) = 8.2.(0,036 + 10%.0,036) = 0,6336 KW Qttcs-KHO = Pttcs.tgj =0,6336.0,619 = 0,4378 KVAR Nhà xe chỉ có thiết bị chiếu sáng: Chiếu sáng nhà xe 1.Kích thước : Chiều rộng a = 30m Chiều dài b = 20m Chiều cao H = 4,8m Diện tích S = a.b = 600m2 2.Màu sơn : Trần : trắng, hệ số phản xạ rtr = 0,75 Tường : vàng nhạt, hệ số phản xạ rtg = 0,5 Sàn : xám, hệ số phản xạ rs = 0,3 3.Độ rọi yêu cầu : Chọn Etc = 200lux 4.Chọn hệ chiếu sáng : Chung đều 5.Chọn nhiệt độ màu : Tm = 35000K 6.Chọn bóng đèn : Loại : Huỳnh quang trắng nóng Tm = 2950K, Ra = 53, Pđ = 36 (W), fđ =3000 (lm) 7.Chọn bộ đèn Loại Profil paralume aluminium, Cấp bộ đèn : 0,62E, Số đèn/1bộ : 2 Ldọcmax = 1,55Htt ; Lngangmax = 2Htt Quang thông các bóng/1bộ : f =2.3000 = 6000 (lm) 8.Phân bố các bộ đèn Cách trần h/ = 0 (m) Bề mặt làm việc hlv = 0 (m) Chiều cao treo đèn so với bề mặt làm việc Htt= H – ( h/ + hlv ) = 4,8 – 0 = 4,8 (m) 9.Chỉ số địa điểm : 10.Hệ số bù : d = 1,35 (đèn huỳnh quang, mức độ trung bình ) 11.Tỷ số treo : 12.Hệ số sử dụng : U = h.Ud = 0,62.0,92 = 0,5704 13.Quang thông tổng : 14.Số bộ đèn: Chọn NBĐ = 48 bộ 15.Kiểm tra sai số quang thông 16.Kiểm tra độ rọi trên bề mặt làm việc 17.Phân bố các bộ đèn: NBĐ = 48 bộ, chia 8 dãy, mỗi dãy 6 bộ Sao cho Lngang = 3,5 (m) < Lngangmax = 2Htt = 2.4,8= 9,6(m) Ldọc = 3 (m) < Ldọcmax = 1,55Htt = 1,55.4,8 = 7,44 (m) Lngang = 3,5 (m) > Ldọc = 3(m) 18.Phụ tải chiếu sáng NHÀ XE: Pttcs-NX = NBĐ.nbóng/1bộ.(Pđèn + Pballast) = 48.2.(0,036 + 10%.0,036) = 3,8016 KW Qttcs-NX = Pttcs.tgj = 3,8016.0,619 = 2,3532 KVAR PHÒNG WC Chỉ có thiết bị chiếu sáng: 1.Kích thước : Chiều rộng a = 6m Chiều dài b = 6m Chiều cao H = 4,8m Diện tích S = a.b = 36 m2 2.Màu sơn : Trần : trắng, hệ số phản xạ rtr = 0,75 Tường : vàng nhạt, hệ số phản xạ rtg = 0,5 Sàn : xám, hệ số phản xạ rs = 0,3 3.Độ rọi yêu cầu : Chọn Etc = 200 lux 4.Chọn hệ chiếu sáng : Chung đều 5.Chọn nhiệt độ màu : Tm = 35000K 6.Chọn bóng đèn : Loại : Huỳnh quang trắng nóng Tm = 2950K, Ra = 53, Pđ = 36 (W), fđ =3000 (lm) 7.Chọn bộ đèn Loại Profil paralume aluminium , Cấp bộ đèn : 0,62E, Số đèn/1bộ : 2 Ldọcmax = 1,55Htt ; Lngangmax = 2Htt Quang thông các bóng/1bộ : f = 2.3000 = 6000 (lm) 8.Phân bố các bộ đèn Cách trần h/ = 0 (m) Bề mặt làm việc hlv = 0 (m) Chiều cao treo đèn so với bề mặt làm việc Htt= H – ( h/ + hlv ) = 4,8 – 0 = 4,8 (m) 9.Chỉ số địa điểm : 10.Hệ số bù : d = 1,25 (đèn huỳnh quang, mức độ ít bụi ) 11.Tỷ số treo : 12.Hệ số sử dụng : U = h.Ud = 0,62.0,48 = 0,2496 13.Quang thông tổng : 14.Số bộ đèn: Chọn NBĐ = 6 bộ 15.Kiểm tra sai số quang thông 16.Kiểm tra độ rọi trên bề mặt làm việc 17.Phân bố các bộ đèn: NBĐ = 6 bộ, chia 2 dãy, mỗi dãy 3 bộ Sao cho Lngang = 4 (m) < Lngangmax = 2Htt = 2.4,8= 9,6(m) Ldọc = 2(m) < Ldọcmax = 1,55Htt = 1,55.4,8 = 7,44 (m) Lngang = 4 (m) > Ldọc = 2(m) 18.Phụ tải chiếu sáng WC: Pttcs-WC = NBĐ.nbóng/1bộ.(Pđèn + Pballast) = 6.2.(0,036 + 10%.0,036) = 0,4752KW Qttcs-WC = Pttcs.tgj =0,4752.0,619 = 0,2942 KVAR 1.2.2.Tầng 1: Số thiết bị ở XƯỞNG MAY: STT THIỂT Bị P(KW) X (M) Y(m) 1 Quạt thông gió 1 0,5 2,25 2 Quạt thông gió 1 0,5 7 3 Quạt thông gió 1 0,5 12 4 Quạt thông gió 1 0,5 17 5 Quạt thông gió 1 25,5 2,25 6 Quạt thông gió 1 25,5 7 7 Quạt thông gió 1 25,5 12 8 Quạt thông gió 1 25,5 17 9 Ổ cắm 2 0,5 0,5 10 Ổ cắm 2 0,5 9,5 11 Ổ cắm 2 0,5 14,5 12 Ổ cắm 2 11,5 19,5 13 Ổ cắm 2 21,5 19,5 14 Ổ cắm 2 29,5 14,5 15 Ổ cắm 2 29,5 4,5 16 Ổ cắm 2 23,5 0,5 17 Ổ cắm 2 11,5 0,5 åP(KW) = 26 ; Ta có tâm phụ tải (13,88; 9,36) Trong xưởng may cón có máy may và quạt làm mát Công suất tính toán của số máy may toàn xưởng may Cứ 2m2 ta đặt một máy may,với diện tích 600m2 ta đặt 300 máy may Mỗi máy may có công suất là 50W Vậy ta có được công suất tính toán : Ptt = 300.50 = 15000 (W) = 15 (KW) Với Cosφ = 0,7 => tgφ =1.02 Qtt = 15. 1.02 = 15,3 (KVar) Công suất tính toán của toàn bộ số quạt làm mát xưởng may Cứ 30 m2 ta đặt 1 máy quạt làm mát Với diện tích 600m2 ta có tất cả 20 máy quạt làm mát Mỗi máy quạt trần có công suất 75W Vậy công suất tính toán là: Ptt = 75.20 = 1500 (W) = 1,5 (KW) Với Cosφ = 0,85 => tgφ = 0,619 Qtt = 1,5. 0,619 = 0,9285 (KVar) CHIẾU SÁNG XƯỞNG MAY: 1.Kích thước : Chiều rộng a = 30m Chiều dài b = 20m Chiều cao H = 4,2m Diện tích S = a.b = 600m2 2.Màu sơn : Trần : trắng, hệ số phản xạ rtr = 0,75 Tường : vàng nhạt, hệ số phản xạ rtg = 0,5 Sàn : xám, hệ số phản xạ rs = 0,3 3.Độ rọi yêu cầu : Chọn Etc = 350lux 4.Chọn hệ chiếu sáng : Chung đều 5.Chọn nhiệt độ màu : Tm = 35000K 6.Chọn bóng đèn : Loại : Huỳnh quang trắng nóng Tm = 2950K, Ra = 53, Pđ = 36 (W), fđ =3000 (lm) 7.Chọn bộ đèn Loại RI-GT , Cấp bộ đèn : 0,81E, Số đèn/1bộ : 2 Ldọcmax = 1,6Htt ; Lngangmax = 1,85Htt Quang thông các bóng/1bộ : f = 2.3000 = 6000 (lm) 8.Phân bố các bộ đèn Cách trần h/ = 0,9 (m) Bề mặt làm việc hlv = 0,8 (m) Chiều cao treo đèn so với bề mặt làm việc Htt= H – ( h/ + hlv ) = 4,2 – 1,7 = 2,5 (m) 9.Chỉ số địa điểm : 10.Hệ số bù : d = 1,25 (đèn huỳnh quang, mức độ it bụi ) 11.Tỷ số treo : 12.Hệ số sử dụng : U = h.Ud = 0,81.1,05 = 0,8505 13.Quang thông tổng : 14.Số bộ đèn: Chọn NBĐ = 54 bộ 15.Kiểm tra sai số quang thông 16.Kiểm tra độ rọi trên bề mặt làm việc 17.Phân bố các bộ đèn: NBĐ = 54 bộ, chia 9 dãy, mỗi dãy 6 bộ Sao cho Lngang = 3,5 (m) < Lngangmax = 2Htt = 2.4,8= 9,6(m) Ldọc = 3,4 (m) < Ldọcmax = 1,55Htt = 1,55.4,8 = 7,44 (m) Lngang = 3,5 (m) > Ldọc = 3,4 (m) 18.Phụ tải chiếu sáng XƯỞNG MAY: Pttcs-XM = NBĐ.nbóng/1bộ.(Pđèn + Pballast) = 54.2.(0,036 + 10%.0,036) = 4,2768 KW Qttcs-XM = Pttcs.tgj = 4,2768.0,619 = 2,6473 KVAR VĂN PHÒNG MAY SỐ THIẾT BỊ VĂN PHÒNG MAY Stt Thiết bị P(KW) X (m) Y(m) 1 Ổ cắm 2 5,5 19,5 2 Ổ cắm 2 5,5 25,5 3 Ổ cắm 2 11,5 19,5 4 Ổ cắm 2 11,5 25,5 5 Ổ cắm 2 17,5 19,5 6 Ổ cắm 2 17,5 25,5 7 Ổ cắm 2 23,5 19,5 8 Ổ cắm 2 23,5 25,5 9 Máy ĐHKK 2,5 5 20 10 Máy ĐHKK 2,5 23,5 20 11 Máy ĐHKK 2,5 5 25,5 12 Máy ĐHKK 2,5 23,5 25,5 13 Quạt thông gió 0,045 8,5 25,5 14 Quạt thông gió 0,045 14,5 25,5 15 Quạt thông gió 0,045 20,5 23,5 16 Quạt thông gió 0,045 14,5 19,5 åP(KW) = 26,18 ; Ta có tâm phụ tải (13,32;22,6) CHIẾU SÁNG VĂN PHÒNG MAY: 1.Kích thước : Chiều rộng a = 18m Chiều dài b = 6m Chiều cao H = 4,2m Diện tích S = a.b = 108m2 2.Màu sơn : Trần : trắng, hệ số phản xạ rtr = 0,75 Tường : vàng nhạt, hệ số phản xạ rtg = 0,5 Sàn : xám, hệ số phản xạ rs = 0,3 3.Độ rọi yêu cầu : Chọn Etc = 300lux 4.Chọn hệ chiếu sáng : Chung đều 5.Chọn nhiệt độ màu : Tm = 35000K 6.Chọn bóng đèn : Loại : Huỳnh quang trắng nóng Tm = 2950K, Ra = 53, Pđ = 36 (W), fđ =3000 (lm) 7.Chọn bộ đèn Loại Profil paralume aluminium, Cấp bộ đèn : 0,62E, Số đèn/1bộ : 2 Ldọcmax = 1,55Htt ; Lngangmax = 2Htt Quang thông các bóng/1bộ : f = 2.3000 = 6000 (lm) 8.Phân bố các bộ đèn Cách trần h/ = 0 (m) Bề mặt làm việc hlv = 0,8 (m) Chiều cao treo đèn so với bề mặt làm việc Htt= H – ( h/ + hlv ) = 4,2 – 0,8 = 3,4 (m) 9.Chỉ số địa điểm : 10.Hệ số bù : d = 1,25 (đèn huỳnh quang, mức độ ít bụi ) 11.Tỷ số treo : 12.Hệ số sử dụng : U = h.Ud = 0,62.0,75 = 0,465 13.Quang thông tổng : 14.Số bộ đèn: Chọn NBĐ = 15 bộ 15.Kiểm tra sai số quang thông 16.Kiểm tra độ rọi trên bề mặt làm việc 17.Phân bố các bộ đèn: NBĐ = 15 bộ, chia 5 dãy, mỗi dãy 3 bộ Sao cho Lngang = 3,75 (m) < Lngangmax = 2Htt = 2.4,8= 9,6(m) Ldọc = 2 (m) < Ldọcmax = 1,55Htt = 1,55.4,8 = 7,44 (m) Lngang = 3,75 (m) > Ldọc = 2 (m) 18.Phụ tải chiếu sáng VĂN PHÒNG MAY: Pttcs-VP = NBĐ.nbóng/1bộ.(Pđèn + Pballast) = 15.2.(0,036 + 10%.0,036) = 1,188 KW Qttcs-VP = Pttcs.tgj =1,188.0,619 = 0,7354 KVAR CHIẾU SÁNG WC TẦNG 1: Tương tự chiếu sáng WC tầng trệt 1.2.3.Tầng 2 Gồm phân xưởng may và cắt và WC.Trong đó Xưởng may và WC giống như tầng 1 nên trong tầng 2 này ta chi tính toán đặt thiết bị cho khu vực cắt. Thiết bị khu vực cắt: STT Thiết bị P(KW) X (m) Y(m) 1 Quạt thông gió 0,045 8,5 25,5 2 Quạt thông gió 0,045 14,5 25,5 3 Quạt thông gió 0,045 20,5 25,5 4 Quạt thông gió 0,045 14,5 19,5 5 Ổ cắm 2 5,5 22,5 6 Ổ cắm 2 14,5 19,5 7 Ổ cắm 2 23,5 22,5 8 Ổ cắm 2 14,5 25,5 åP(KW) = 8,18KW ; Ta có tâm phụ tải (14,5;22,35) Để làm mát khu vực cắt ta đặt quạt trần làm mát. Cứ 36m2 ta đặt 1 máy quạt làm mát Với diện tích 108m2 ta có tất cả 3 máy quạt làm mát Mỗi máy quạt trần có công suất 75W Vậy công suất tính toán là: Ptt = 75.3= 255 W = 0,255 KW Với Cosφ = 0,85 => tgφ = 0,619 Qtt = 0,255.0,619 = 0,157 KVAR CHIẾU SÁNG KHU CẮT : 1.Kích thước : Chiều rộng a = 18m Chiều dài b = 6m Chiều cao H = 4,2m Diện tích S = a.b = 108m2 2.Màu sơn : Trần : trắng, hệ số phản xạ rtr = 0,75 Tường : vàng nhạt, hệ số phản xạ rtg = 0,5 Sàn : xám, hệ số phản xạ rs = 0,3 3.Độ rọi yêu cầu : Chọn Etc = 300lux 4.Chọn hệ chiếu sáng : Chung đều 5.Chọn nhiệt độ màu : Tm = 35000K 6.Chọn bóng đèn : Loại : Huỳnh quang trắng nóng Tm = 2950K, Ra = 53, Pđ = 36 (W), fđ =3000 (lm) 7.Chọn bộ đèn Loại Profil paralume aluminium, Cấp bộ đèn : 0,62E, Số đèn/1bộ : 2 Ldọcmax = 1,55Htt ; Lngangmax = 2Htt Quang thông các bóng/1bộ : f = 2.3000 = 6000 (lm) 8.Phân bố các bộ đèn Cách trần h/ = 0 (m) Bề mặt làm việc hlv = 0,8 (m) Chiều cao treo đèn so với bề mặt làm việc Htt= H – ( h/ + hlv ) = 4,2 – 0,8 = 3,4 (m) 9.Chỉ số địa điểm : 10.Hệ số bù : d = 1,25 (đèn huỳnh quang, mức độ ít bụi ) 11.Tỷ số treo : 12.Hệ số sử dụng : U = h.Ud = 0,62.0,75 = 0,465 13.Quang thông tổng : 14.Số bộ đèn: Chọn NBĐ = 15 bộ 15.Kiểm tra sai số quang thông 16.Kiểm tra độ rọi trên bề mặt làm việc 17.Phân bố các bộ đèn: NBĐ = 15 bộ, chia 5 dãy, mỗi dãy 3 bộ Sao cho Lngang = 3,75 (m) < Lngangmax = 2Htt = 2.4,8= 9,6(m) Ldọc = 2 (m) < Ldọcmax = 1,55Htt = 1,55.4,8 = 7,44 (m) Lngang = 3,75 (m) > Ldọc = 2(m) 18.Phụ tải chiếu sáng KHU VỰC CẮT: Pttcs-C = NBĐ.nbóng/1bộ.(Pđèn + Pballast) = 15.2.(0,036 + 10%.0,036) = 1,188 KW Qttcs-C = Pttcs.tj =1,188.0,619 = 0,7354 KVAR TÂM PHỤ TẢI Tầng trệt có tọa độ A1 P = 8,18 KW Có tâm phụ tải A1(14,5;22,35) Tầng 1 có tọa độ A2 P = 26 KW Có tâm phụ tải (13,88; 9,36) P = 26,18 KW Có tâm phụ tải (13,32;22,6) Vậy tâm của tầng 1 là: ; P = 52,18 KW Có tâm phụ tải A2(13,59;16,033) Tầng 2 có tọa độ A3 P = 26 KW Có tâm phụ tải (13,88; 9,36) P = 8,18 KW Có tâm phụ tải (14,5; 23,5) ; P = 34,18 Có tâm phụ tải A3(14,03;12,744) Vậy tâm của tòa nhà: ; Chiếu sáng cầu thang : Mỗi cầu thang ta đặt một bóng đèn huỳnh quanh trắng nóng Tm = 2950K, Ra = 53, Pđ = 36 (W), fđ =3000 (lm) Loại Profil paralume aluminium, Cấp bộ đèn : 0,62E Chiếu sáng lối đi lên cầu thang ,mà tòa nhà có 2 tầng nên ta chỉ chọn 2 bóng chiếu sáng cầu thang Mỗi cầu thang chỉ đặt một bóng chiếu sáng lối đi lên từng tầng. Nên ta có công suất của chiếu sáng cầu thang là: Pttcs-CT = NBĐ.nbóng/1bộ.(Pđèn + Pballast) = 2.1.(0,036 + 10%.0,036) = 0,0792 KW Qttcs-CT = Pttcs.tgj =0,0792.0,619 = 0,049KVAR Phụ tải tính toán thang máy Công thức, số liệu lấy từ TCXD 27:1991, trang 24 Trong đó : Ptt = Phụ tải tính toán của các thang máy (KW). nT = Số lượng các thang máy. Pni = Công suất đặt của các thang máy (KW). Pgi = Công suất của hãm điện từ của các khí cụ điện điều khiển và các đèn điện trong thang máy. PV = Hệ số gián đoạn của động cơ điện theo lý lịch máy. Knc = Hệ số nhu cầu. cosj = 0,6 => tgj = 1,33 Cụ thể, theo yêu cầu của công trình, ta có : nT = 1 Pni = 10 KW Knc = 1 Pgi = 25W Pv = 0,9 Phụ tải tính toán bơm nước toàn tòa nhà a.Phụ tải tính toán bơm nước sinh hoạt toàn tòa nhà Công thức, số liệu lấy từ TCXD 27:1991, trang 24 cosj = 0,8 => tgj = 0,75 Knc = 0,1 b.Phụ tải tính toán bơm nước phòng cháy chữa cháy (PCCC) toàn tòa nhà Công thức, số liệu lấy từ TCXD 27:1991, trang 24 cosj = 0,8 => tgj = 0,75 Knc = 0,02 Bảng tổng kết thiết bị chiếu sáng: Tầng Khu vực S (m2 ) Etc (lux) Loại đèn Số bộ đèn Pđ (W) ∑Pđ+ballast (KW) Trệt Nhà Xe 600 200 Profil paralume aluminium 48 36 3,8016 Kho 108 150 RI-GT 8 36 0,6336 WC 36 200 Profil paralume aluminium 6 36 0,4752 1 Xưởng May 600 350 RI-GT 54 36 4,2768 VP May 108 300 Profil paralume aluminium 15 36 1,188 WC 36 200 Profil paralume aluminium 6 36 0,4752 2 Xưởng May 600 350 RI-GT 54 36 4,2768 Khu Cắt 108 300 Profil paralume aluminium 15 36 1,188 WC 36 200 Profil paralume aluminium 6 36 0,4752 Chương 2 : - XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN – 2.1.Các công thức Đối với phụ tải là ổ cắm ta tính như sau : Ptt-ổcắm = Kđt.Knc.Pđm-1ổcắm.n Qtt-ổcắm = Ptt-ổcắm. tgj Đối với phụ tải khác (điều hòa không khí, quạt thông gió,máy may,quạt làm mát…) ta tính như sau : Ptt = Knc.Pđm-tổng Qtt = Ptt.tgj Hệ số công suất trung bình xác định như sau: ; Dòng định mức thiết bị : 2.2. TÍNH TOÁN CỤ THỂ: 2.2.1TẦNG TRỆT: Đối với thiết bị ổ cắm tầng trệt ta chọn hệ số Kđt = 0,4 Đối với thiết bị chiếu sáng ta lấy Knc = 0,8. Tra theo sách Cung Cấp Điện (Nguyễn Xuân Phú-Nguyễn Công Hiên-Nguyễn Bội Khuê) trang 33. Nên từ số liệu tính toán chiếu sáng ở trên ta tính Ptt và Qtt chiếu sáng tầng trệt như sau: Pttcs-K = 0,6336 . 0,8 = 0,5069(KW) => Qttcs-K = 0,5069 .0,619 = 0,3138 (KVAR) Pttcs-NX= 3,8016.0,8 = 3,0413(KW) => Qttcs-NX = 3,0413 .0,619 = 1,8828 (KVAR) Pttcs-WC= 0,4752.0,8 = 0,3802(KW) => Qttcs-WC= 0,3802 .0,619 = 0,2354 (KVAR) Pttcs-T = Pttcs-K+ Pttcs-NX+ Pttcs-WC = 0,5069 + 3,0413 +0,3802 = 3,9284 (KW) Qttcs-T = Qttcs-K+ Qttcs-NX+ Qttcs-WC = 0,3138 +1,8828+0,2354 = 2,432 (KVAR) Thiết bị Số lượng P1tb (KW) Pđm (KW) Knc cosj/tgj Ptt (KW) Qtt (Kvar) Ổ cắm 4 2 8 0,7 0,7/1,02 2,24 2,2848 Quạt thông gió 4 0,045 0,09 0,8 0,8/0,75 0,114 0,108 Tổng 8,09 0,7/1,02 2,354 2,4012 Vậy: Ptt-T = Ptt+ Pttcs-T = 2,354 + 3,9284= 6,2824 KW Qtt-T= Qtt + Qttcs-T = 2,4012 + 2,432 = 4,8332 KVAR Hệ số công suất trung bình xác định như sau: 2.2.2TẦNG 1 Khu xưởng may: Ta cung tính giống như các thiết bị tầng trệt Đối với thiết bị chiếu sáng ta lấy Knc = 0,8 .Tra theo sách Cung Cấp Điện (Nguyễn Xuân Phú-Nguyễn Công Hiên-Nguyễn Bội Khuê) trang 33. Nên từ số liệu tính toán chiếu sáng ở trên ta tính Ptt và Qtt chiếu sáng xưởng may như sau: Pttcs-XM = 4,2768 . 0,8 = 3,4215(KW) => Qttcs-XM= 3,4215 .0,619 = 2,1179 (KVAR) Trong xưởng may còn có các thiết bị và được tính toán như sau: Thiết bị máy may có Knc =0,95; cosj= 0,7 PttMM =15.0,95 =14,25KW => QttMM = 14,25.0,619=8,821 KVar Thiết bị làm mát xưởng may là máy quạt được tính toán như sau: Có Knc =0,8 và cosj= 0,8 PttMQ=1,5.0,8 =1,2KW => QttMQ= 1,2.0,619 = 0,9 KVar Thiết bị Số lượng P1tb (KW) Pđm-tổng (KW) Knc cosj/tgj Ptt (KW) Qtt (Kvar) Ổ cắm 9 2 18 0,7 0,7/1,02 5,04 5,1408 Quạt thông gió 8 1 8 0,8 0,8/0,75 6,4 4,8 Tổng 26 0,73/0,934 11,44 10,69 Vậy: Ptt-XM = Ptt + Pttcs-XM + PttMM + PttMQ = 11,4 + 3,4215 + 14,25 +1,2 =30,2715 (KW) Qtt-XM = Qtt + Qttcs-XM + PttMM + PttMQ = 10,69 + 2,1179+8,821 +0,9 = 22,5289(Kvar) Hệ số công suất trung bình xác định như sau : Khu văn phòng may : Đối với thiết bị ổ cắm khu văn phòng may ta chọn hệ số Kđt = 0,8 Đối với thiết bị chiếu sáng ta lấy Knc = 0,8 .Tra theo sách Cung Cấp Điện (Nguyễn Xuân Phú-Nguyễn Công Hiên-Nguyễn Bội Khuê) trang 33 Nên từ số liệu tính toán chiếu sáng ở trên ta tính Ptt và Qtt chiếu sáng xưởng may như sau : Pttcs-VP = 1,188 . 0,8 = 0,9504(KW) => Qttcs-VP= 0.9504 .0,619 = 0,5883 (KVAR) Thiết bị văn phòng may Thiết bị Số lượng P1tb (KW) Pđm-tổng (KW) Knc cosj/tgj Ptt (KW) Qtt (Kvar) Ổ cắm 8 2 16 0,7 0,7/1,02 8,96 9,1392 Quạt thông gió 4 0,045 0,18 0,8 0,8/0,75 0,114 0,108 Máy ĐHKK 4 2,5 10 0,8 0,8/0,75 8 6 Tổng 26,18 0,74/0,91 17,074 15,5374 Vậy: Ptt-VP = Ptt + Pttcs-VP = 17,074 + 0,9504 = 18,0244 KW Qtt-VP = Qtt + Qttcs-Vp = 15,5374 + 0,5883 = 16,1257 KVAr Hệ số công suất trung bình xác định như sau: Khu vực WC Chỉ có thiết bị chiếu sáng,nên ta tính như trên Đối với thiết bị chiếu sáng ta lấy Knc = 0,8 .Tra theo sách Cung Cấp Điện (Nguyễn Xuân Phú-Nguyễn Công Hiên-Nguyễn Bội Khuê) trang 33. Nên từ số liệu tính toán chiếu sáng ở trên ta tính Ptt và Qtt chiếu sáng khu vưc WC như sau: Pttcs-WC= 0,4752.0,8 = 0,3802(KW) => Qttcs-WC= 0,3802 .0,619 = 0,2354 (KVAR) Vậy tầng 1 có Ptt-T1 và Qtt-T1 như sau : Ptt-T1 = Ptt-XM + Ptt-VP + Pttcs-WC = 30,2715 +18,0244 + 0,3802 =48,6761 KW Qtt-T1 = Qtt-XM + Qtt-VP + Qttcs-WC = 22,5289 + 16,1257 + 0,2354 = 38,89 KVAr Hệ số công suất trung bình xác định như sau : 2.2.3TẦNG 2 Giống như tầng 1 chỉ khác tầng 1 là khu vực văn phòng thành khu vực cắt Nên trong tầng này ta chỉ thay cách tính toán khu vực văn phòng may thành khu vực cắt. Khu vực cắt Đối với thiết bị ổ cắm khu văn phòng may ta chọn hệ số Kđt = 0,4 Đối với thiết bị chiếu sáng ta lấy Knc = 0,8 .Tra theo sách Cung Cấp Điện (Nguyễn Xuân Phú-Nguyễn Công Hiên-Nguyễn Bội Khuê) trang 33 Nên từ số liệu tính toán chiếu sáng ở trên ta tính Ptt và Qtt chiếu sáng khu vực cắt như sau : Pttcs-KVC = 1,188 . 0,8 = 0,9504(KW) => Qttcs-KVC= 0.9504 .0,619 = 0,5883 (KVAR) Thiết bị Số lượng P1tb (KW) Pđm (KW) Knc cosj/tgj Ptt (KW) Qtt (Kvar) Ổ cắm 4 2 8 0,7 0,7/1,02 2,24 2,2848 Quạt thông gió 4 0,045 0,09 0,8 0,8/0,75 0,114 0,108 Tổng 8,09 0,7/1,02 2,354 2,4012 Vậy: Ptt-KVC = Ptt+ Pttcs-KVC = 2,354 + 0,9504 = 3,3044 KW Qtt-KVC = Qtt + Qttcs-KVC = 2,4012 + 0,5883 = 2,9895 KVAR Hệ số công suất trung bình xác định như sau: Khu xưởng may có số liệu như trên: Ptt-X._.M = Ptt + Pttcs-XM + PttMM + PttMQ = 11,4 + 3,4215 + 14,25 +1,2 = 30,2715 (KW) Qtt-XM = Qtt + Qttcs-XM + PttMM + PttMQ = 10,69 + 2,1179+8,821 +0,9 = 22,528(Kvar) Khu vực WC Chỉ có thiết bị chiếu sáng,nên ta tính như trên Đối với thiết bị chiếu sáng ta lấy Knc = 0,8 .Tra theo sách Cung Cấp Điện (Nguyễn Xuân Phú-Nguyễn Công Hiên-Nguyễn Bội Khuê) trang 33. Nên từ số liệu tính toán chiếu sáng ở trên ta tính Ptt và Qtt chiếu sáng khu vưc WC như sau: Pttcs-WC= 0,4752.0,8 = 0,3802(KW) => Qttcs-WC= 0,3802 .0,619 = 0,2354 (KVAR) Vậy tầng 2 có Ptt-T1 và Qtt-T1 như sau : Ptt-T2 = Ptt-XM + Ptt-KVC + Pttcs-WC = 30,2715 +3,3044 + 0,3802 = 33,9561 KW Qtt-T2 = Qtt-XM + Qtt-KVC + Qttcs-WC = 22,5289 + 2,9895 + 0,2354 = 25,7538 KVAr Hệ số công suất trung bình xác định như sau: Chiếu sáng cầu thang : Chọn số liệu đã chon ở trên ta có : Cosj =0,85 Pttcs-CT = NBĐ.nbóng/1bộ.(Pđèn + Pballast) = 2.1.(0,036 + 10%.0,036) = 0,0792 KW Qttcs-CT = Pttcs.tgj =0,0792.0,619 = 0,049KVAR Phụ tải tính toán thang máy Chọn số liệu tính toán ở trên , cosj = 0,6 => tgj = 1,33 Phụ tải tính toán bơm nước toàn tòa nhà a.Phụ tải tính toán bơm nước sinh hoạt toàn tòa nhà Công thức, số liệu lấy từ TCXD 27:1991, trang 24 cosj = 0,8 => tgj = 0,75 ; Knc = 0,1 ; b.Phụ tải tính toán bơm nước phòng cháy chữa cháy (PCCC) toàn tòa nhà Công thức, số liệu lấy từ TCXD 27:1991, trang 24 ; cosj = 0,8 => tgj = 0,75 Knc = 0,02 Phụ tải tính toán tổng cho toàn toà nhà (có xét đến Kđt) : Chọn Kđt = 0,95 Công suất tác dụng của toàn toà nhà: Pttå = Kđt.(Ptt-T + Ptt-T1 + Ptt-T2 + Ptt-BSH + Ptt-TM + Ptt-PCCC+Ptt-CT) = 0,95.( 6,2824 +48,6761+33,9561+1+9,512+0,1+0,0792) = 94,63 (KW) Công suất phản kháng của toàn toà nhà: Qttå = Kđt.(Qtt-T + Qtt-T1 + Qtt-T2 + Qtt-BSH + Qtt-TM + Qtt-PCCC+Qtt-CT) = 0,95. (4,8332+ 38,89+25,7538 +0,75+12,65+0,075+0,049 ) = 78,85 (KVAr) Công suất biểu kiến của toàn toà nhà : Dòng điện tính toán hạ áp của toàn toà nhà : Hệ số công suất trung bình của toàn toà nhà : Chương 3 : -PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN- 3.1.Khái quát : Việc chọn phương án cung cấp điện bao gồm : chọn cấp điện áp, nguồn điện sơ đồ nối dây, phương thức vận hành… Phương án cung cấp điện được xem là hợp lý nếu thoã mãn những yêu cầu sau đây: Đảm bảo chất lượng điện, tức là đảm bảo tần số và điện áp nằm trong phạm vi cho phép. Đảm bảo độ tin cậy, tính liên tục cung cấp điện phụ hợp với yêu cầu phụ tải. Thuận lợi trong vận hành, lắp ráp và sửa chữa. Có các chỉ tiêu kinh tế và kĩ thuật hợp lý. Ngoài ra : khi thiết kế công trình cụ thể ta phải xem các yếu tố của quá trình công nghệ, khả năng cấp vốn và thiết bị, tay nghề công nhân… 3.2.Lựa chọn sơ đồ cung cấp điện, sơ đồ trạm biến áp, so sánh kinh tế. 3.2.1.Chọn điện áp định mức của mạng điện Lựa chọn hợp lý cấp điện áp định mức là một trong những nhiệm vụ quan trọng. Vì ảnh hưởng đến các chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật như vốn đầu tư, tổn thất điện năng, phí kim loại màu…Trị số điện áp lựa chọn lớn sẽ nâng cao khả năng tải của đường dây, làm giảm tổn thất điện áp, điện năng…song lại làm tăng giá thành công trình đường dây và thiết bị khác. Ta có : Công suất biểu kiến của toàn toà nhà:  Vì gần toà nhà có đường dây trên không 10KV một lộ đến, nên ta chọn nó làm nguồn cung cấp điện cho toà nhà, vừa dễ lắp đặt và vừa đủ công suất. Tra bảng 4.1: Giá trị gần đúng giữa U với công suất truyền tải S và chiều dài l. Sách cung cấp điện, tác giả Nguyễn Xuân Phú (chủ biên) – Nguyễn Công Hiên – Nguyễn Bội Khuê, nhà xuất bản Khoa học – Kỹ thuật – trang 54. Ta chọn Cấp điện áp của mạng U (KV) Loại đường dây Công suất truyền tải (KW) Khoảng cách (Km) 10 Trên không < 3000 < 8 3.2.2.Chọn nguồn điện Trong hệ thống cung cấp điện, nguồn điện nói chung có quan hệ mật thiết với phụ tải, cấp điện áp, sơ đồ cung cấp điện, vận hành…Do vậy, phải xem xét toàn diện khi xác định nguồn điện. Khi có nhiều nguồn điện thì phải lựa chọn trên cơ sở tính toán kinh tế - kĩ thuật. Tuỳ theo mô hình của hệ thống cung cấp điện có thể là : máy phát thuỷ điện, nhiệt điện, trạm biến áp khu vực, hoặc trạm biến áp phân phối… Đối với toà nhà này ta chọn đường dây trên không 10KV một lộ đến, làm nguồn cung cấp điện cho toà nhà, vừa dễ lắp đặt và vừa đủ công suất 3.2.3.Chọn sơ đồ mạng điện áp cao (từ đường dây trên không 10KV đến trạm biến áp của toà nhà ) Vì toà nhà là phụ tải loại 3 (ít quan trọng) nên ta chỉ cần cung cấp điện một lộ đến. Với 1 đường dây cung cấp và toà nhà có trạm phân phối chính. Có 2 máy biến áp nhận điện từ đường dây 10KV trên không. Với 1 đường dây cung cấp và toà nhà có trạm phân phối chính. Có 1 máy biến áp nhận điện từ đường dây 10KV trên không . Với 1 đường dây cung cấp và toà nhà có trạm phân phối chính. Có 1 máy biến áp nhận điện từ đường dây 10KV trên không.Và 1 máy phát dự phòng chạy dầu diezen. 3.2.4.Sơ đồ mạng điện áp thấp Trang thiết bị điện gồm : trang thiết bị điện tiêu thụ và lưới điện. Lưới điện cung cấp cho toà nhà, ta chọn sơ đồ hình tia. Vì sơ đồ nàyđơn giản, dễ vận hành, dễ thao tác. Sơ đồ hình tia một điểm phân phối, được cung cấp bằng 1 lộ riêng đi từ 1 điểm chung. 3.2.4.Chọn sơ đồ trạm biến áp (TBA) Từ công suất biểu kiến tính toán của toàn toà nhà :  Công suất máy biến áp được chọn theo công thức : Có thể sơ bộ so sánh 3 phương án cung cấp điện cho toà nhà. Tra bảng MBA sách Hướng Dẫn Đồ Án Cung Cấp Điện,Trang 60, tác giả Phan Thanh Bình, Dương Lan Hương, Phan Thị Thu Vân, chọn MBA do ABB chế tạo có các thông số kỹ thuật sau : Công suất (KVA) Điện áp (KV) DP0 (W) DPN (W) UN (%) Dòng điện không tải (i%) Kích thước, mm Dài-rộng-cao Trọng lượng (Kg) Giá (x1000đồng) 100 10/0,4 320 2050 4,5 5,5 900-730-1365 630 42.800 160 10/0,4 500 2950 4,5 6,5 1260-770-1420 820 62.800 Phương án 1 : Đặt 2 MBA, mỗi máy 100KVA. Phương án 2 : Đặt 1 MBA,công suất 160KVA. Phương án 3 : Đặt 1 MBA,công suất 160KVA, và 1 máy phát dự phòng công suất => SđmF = 110 KVA chạy bằng dầu diezen. Tính toán so sánh kinh tế 3 phương án về phương diện chi phí vận hành và vốn đầu tư bé nhất. Công thức lấy từ sách Cung Cấp Điện, thầy Nguyễn Xuân Phú (chủ biên), NXB khoa học kĩ thuật, trang 78. a.Chí phí vận hành hằng năm bé nhất Trong thành phần chi phí vận hành hằng năm thì chi phí về tổn thất điện năng chiếm vị trí quan trọng trong chi phí chung. Chi phí này sinh ra ở máy biến áp cũng như ở trên đường dây trong thời gian vận hành máy biến áp. Công thức tính tổn thất trong máy biến áp (MBA) + Tổn thất trong MBA là : Với : tổn thất công suất tác dụng không tải (KW).Tính toán gần đúng lấy gần đúng bằng tổn thất ở lõi thép MBA Với : tổn thất công suất ngắn mạch không tải (KW).Tính toán gần đúng lấy gần đúng bằng tổn thất đồng MBA với SđmB : Phụ tải định mức MBA (KVA) + Tổn thất công suất tác dụng trên đường dây điện cần thiết để vận chuyển công suất phản kháng là : Với : Công suất phản kháng để từ hoá MBA ở điện áp không đổi. Với : Công suất phản kháng của cuộn dây MBA. Với i0% : dòng điện không tải MBA (%). UN% : điện áp ngắn mạch MBA Với kkt : đương lượng kinh tế của công suất phản kháng, tức là công suất tác dụng mất trong mạng điện để vận chuyển công suất phản kháng, đơn vị KW/kvar, giá trị của kkt phụ thuộc vào vị trí đặt MBA so với nguồn công suất phản kháng, kkt thường nằm trong khoảng 0,02 – 0,15 có thể lấy trung bình là 0,05. + Tổn thất toàn bộ sẽ là : Với ; + Tổn thất điện năng : Với : thời gian tổn thất công suất cực đại. Smax : phụ tải max (KVA) b.Phương án 1 : Đặt 2 MBA, mỗi máy 100 KVA Một máy biến áp 100 KVA : 42.800.000 VNĐ Hai máy biến áp 100 KVA : 85.600.000 VNĐ .Chọn Kkt = 0,05KW/kvar - Khi vận hành 1 máy : = 0,32 + 0,05.5,5 = 0,595 (KW) = 2,05 + 0,05.4,5 = 2,275 (KW) (KW) - Công suất Spt mà ở đó ta đóng MBA thứ hai : (với n = 1 ; n+1 = 2) Vậy khi phụ tải đạt Spt = 72,32 (KVA) thì ta đóng MBA thứ 2 để hai máy vận hành song song đảm nhận công suất từ 72,32 (KVA). Khi đó tổn thất công suất ở chế độ vận hành 2 MBA 2 x 100 là : (KW) Vì không có đồ thị phụ tải nên ta tính gần đúng DA như sau : Mỗi ngày toà nhà hoạt động công suất lớn nhất trong khoảng 8 giờ Tmax = 8.365 = 2920 (giờ) => - Tổn hao khi vận hành 1 máy ứng với công suất phụ tải tối ưu là 72,32 (KVA) 1,79 (KW) Máy thứ 2 tuy chưa có phụ tải nhưng vẫn chạy và có tổn hao không tải : Ta bỏ qua tổn hao đồng ∆PN ở thứ cấp máy biến áp Tổn hao khi vận hành 2 máy ứng với công suất phụ tải lớn nhất là Spt1=123,18 (KVA) Tổn hao trên đường dây phía cao áp (tính từ đường dây trên không 10KV đến trạm biến áp toà nhà ). Vì dây trên không có hai dây dài 2 x 0,3 Km Đường dây ngắn trên không, chọn dây theo điều kiện Jkt. Xét Tmax = 3650h. Tra bảng 8-6: Trị số Jkt theo Tmax và loại dây, sách Cung Cấp Điện,tác giả Nguyễn Xuân Phú –Nguyễn Công Hiên-Nguyễn Bội Khuê,nhà xuất bản Khoa Học Kỹ Thuật,trang 274. Chọn Jkt = 1,1 (A/mm2). Dòng điện tính toán cao áp của trạm biến áp : Tra bảng 8.9 : Cáp điện lực hạ áp cách điện và vỏ PVC loại ba lõi đồng (mã hiệu CVV-3-x tiết diện lõi).Sách HƯỚNG DẪN ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN,tác giả PHAN THỊ THANH BÌNH-DƯƠNG LAN HƯƠNG-PHAN THU VÂN, trang 50. Chọn F = 3,5 mm2 ,Icp = 27A ; r0 = 5,3 (W/Km) ; x0 = 0,128 (W/Km). Kiểm tra lại dây dẫn theo điều kiện dòng sự cố Isc = 2.Itt = 2.3,56 = 7,12 (A) < Icp = 27 (A). Vậy dây F = 3,5 mm2 đạt yêu cầu. - Xác định tổn thất công suất tác dụng : = 0,483.1515,97 = 732,2 (KWh) - Tổng tổn hao điện năng phương án 1 : = 5212,2 + 13587,2 + 732,2 = 19531,6 (KWh) + Ưu điểm phương án 1 : Tính liên tục cung cấp điện cao vì khi một MBA bị sự cố thì MBA còn lại vẫn đảm bảo cung cấp điện trong thời gian cho phép. + Khuyết điểm phương án 1 : Ta không thể can thiệp cắt điện phía cao áp 10KV nên khi vận hành 1 máy (tải nhỏ) ta vẫn phải chịu tổn hao không tải máy còn lại. Vì vậy tổn hao tổng lớn. Ngoài ra diện tích và chi phí xây dựng cũng như vận hành là rất lớn. c.Phương án 2 : Đặt 1 MBA, công suất 160 KVA. Một máy biến áp 160 KVA : 62.800.000đồng. Chọn kkt = 0,05KW/kvar - Khi vận hành 1 máy : = 0,5 + 0,05.10,4 = 1,02 (KW) = 0,295 + 0,05.7,2 = 0,655 (KW) (KW) Vì không có đồ thị phụ tải nên ta tính gần đúng DA như sau Khi vận hành với công suất nhỏ nhất khoảng 72,32 (KVA), và lúc vận hành lớn nhất 123,18 (KVA). Chọn Tmax = 3650h Tổn hao trên đường dây phía cao áp (tính từ đường dây trên không 10KV đến trạm biến áp toà nhà ). Vì dây trên không có hai dây dài 2 x 0,3Km Đường dây ngắn trên không, chọn dây theo điều kiện Jkt. Xét Tmax = 3650h. Tra bảng 8-6: Trị số Jkt theo Tmax và loại dây, sách Cung Cấp Điện,tác giả Nguyễn Xuân Phú –Nguyễn Công Hiên-Nguyễn Bội Khuê,nhà xuất bản Khoa Học Kỹ Thuật,trang 274. Chọn Jkt = 1,1 (A/mm2). Dòng điện tính toán cao áp của trạm biến áp : Tra bảng 8.9 : Cáp điện lực hạ áp cách điện và vỏ PVC loại ba lõi đồng (mã hiệu CVV-3-x tiết diện lõi).Sách HƯỚNG DẪN ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN,tác giả PHAN THỊ THANH BÌNH-DƯƠNG LAN HƯƠNG-PHAN THU VÂN.trang 50. Chọn F = 3,5 mm2 ,Icp = 27A ; r0 = 5,3 (W/Km) ; x0 = 0,128 (W/Km). Kiểm tra lại dây dẫn theo điều kiện dòng sự cố Isc = 2.Itt = 2.3,56 = 7,12 (A) < Icp = 27 (A). = 0,241.1515,97 = 365,35 (KWh) Tổng tổn hao điện năng phương án 1 : (KWh) + Ưu điểm phương án 2 : Tổn hao ít, chi phí vận hành thấp. Vì chỉ có 1 máy nên có thể xây dựng trạm treo trên cột, ít chiếm diện tích. + Khuyết điểm phương án 2 : Tính cung cấp điện không cao, khi MBA hư thì mất điện hoàn toàn. - Vậy tổn hao phương án 1 lớn phương án 2 là : = 19531,6 -10091,95 = 9439,65 (KWh) Giả sử tiền điện 800đồng/KWh thì trong một năm ta sẽ tiết kiệm được : 800. 9439,65 = 7.551.720 đồng/năm So sánh 2 phương án về vốn đầu tư Phương án 1 : Tiền xây dựng trạm 40.106 đồng Tiền mua 2 MBA 100 (KVA) là 85.600.000 đồng. Tổng đầu tư là 125.600.000 đồng. Phương án 2 : Tiền xây dựng trạm 30.106 đồng Tiền mua 1 MBA 160 (KVA) là 62.800.000 đồng. Tổng đầu tư là 92.800.000 đồng. Dùng phương án 1 phải đầu tư thêm : 32.800.000 đồng. Dùng phương án 1 phải chịu tổn thất hơn phương án 2 : 7.551.720 đồng/năm So sánh về phương diện đảm bảo cung cấp điện Phương án 1 : Khi 1 MBA hư. Vì MBA đặt ngoài trời nên cho phép quá tải 30% nghĩa là 100.1,3 = 130 (KVA) => Đảm bảo cung cấp điện. Phương án 2 : Khi MBA hư thì mất điện hoàn toàn. Vì vậy phương án 1 có ưu điểm cung cấp điện liên tục hơn phương án 2. Nhưng phương án 1 có vốn đầu tư và chịu tổn hao rất lớn. Nên ta chọn phương án 2 . d. Phương án 3 : Đặt 1 MBA, công suất 160 KVA, và 1 máy phát dự phòng công suất => SđmF = 110 KVA chạy bằng dầu diezen. Phương án này có các chỉ tiêu giống phương án 2. Nhưng chỉ cần đầu tư thêm 1 máy phát dự phòng Phương án 3 : Tiền xây dựng trạm 30.000.000 đồng Tiền mua 1 MBA 160 (KVA) là 62.800.000 đồng. Tiền mua máy phát dự phòng là 20.000.000đồng. Tổng đầu tư là 112.800.00 đồng Tuy ta phải đầu tư thêm 20.000.000đồng mua máy phát (so với phương án 2) nhưng đảm bảo tính cung cấp điện cao hơn. Đảm bảo cho tính hoạt động liên tục hộ loại 2. Kết luận : Ta chọn phương án 3.Vì đảm bảo + Chiếm diện tích ít, tiền xây dựng thấp + Đảm bảo tính liên tục cung cấp điện + Chi phí vận hành hàng năm nhỏ. Chọn sơ đồ cấp điện cho toà nhà như sau + Phía cao áp 10KV ta chọn sơ đồ một máy biến áp lấy điện từ đường dây trên không, có tủ phân phối chính. + Phía hạ áp 0,4KV ta chọn sơ đồ cấp điện hình tia. Sơ đồ nguyên lý cung cấp điện toà nhà CHƯƠNG 4 : CẤU TRÚC VÀ BỐ TRÍ TRẠM BIẾN ÁP 4.1. Khái quát và phân loại Trạm biến áp (TBA) dùng để biến đổi điện năng từ cấp điện áp này sang cấp điện áp khác. Có vai trò rất quan trọng. Phân TBA thành 2 loại : 4.1.1: Trạm biến áp trung gian Nhận điện từ hệ thống cấp 35-220KV biến đổi thành cấp điện áp 10KV hoặc 6KV. Cá biệt khi xuống 0,4KV 4.1.2: Trạm biến áp phân xưởng Trạm này nhận điện từ 10KV, 6KV, hoặc 15KV hoặc 35KV. Còn phía thứ cấp có các loại 220/127V, 380/220V hoặc 660V. Về phương diện cấu trúc người ta chia ra trạm ngoài trời và trạm trong nhà. - Trạm ngoài trời : Các thiết bị điện áp cao đều đặt ngoài trời, còn phần phân phối điện áp thấp thì đặt trong nhà hoặc đặt trong các tủ sắt chuyên dùng. Xây dựng trạm ngoài trời kinh phí thấp hơn so với trạm trong nhà. - Trạm trong nhà : Tất cả các thiết bị đều đặt trong nhà. Loại này kinh phí khá tốn kém. 4.2. Chọn vị trí TBA Vị trí TBA thoã mãn các yêu cầu sau - Gần trung tâm phụ tải, thuận tiện cho nguồn cung cấp đưa đến. - An toàn, liên tục cung cấp điện - Thao tác vận hành và quản lý dễ dàng. - Tiết kiệm vốn đầu tư và chi phí vận hành bé. - Vị trí đặt có thể ở độc lập bên ngoài, liền kề với phân xưởng hoặc đặt bên trong phân xưởng. Vậy đối với toà nhà này thì TBA thuộc loại TBA phân xưởng - Toạ độ tâm vòng tròn phụ tải từng tầng, xác định dựa vào sơ đồ mặt bằng - Toạ độ tâm phụ tải toà nhà Tầng trệt có tọa độ A1 P=8,18 KW Có tâm phụ tải A1(14,5;22,35) Tầng 1 có tọa độ A2 P= 52,18 KW Có tâm phụ tải A2(13,59;16,033) Tầng 2 có tọa độ A3 P = 34,18 Có tâm phụ tải A3(14,03;12,744) Vậy tâm của tòa nhà: ; Toạ độ tâm phụ tải toà nhà (13,83;15,4) ( Tầng trệt có tọa độ A1 ; Tầng 1 có tọa độ A2 ; Tầng 2 có tọa độ A3) Sơ đồ đường tròn tâm phụ tải trên mặt bằng Sơ đồ nối dây TBA Sơ đồ nối dây thoã mãn các yêu cầu sau - Đảm bảo cung cấp điện theo yêu cầu phụ tải - Sơ đồ nối dây rõ ràng, thuận tiênh khi vận hành và xử lý sự cố - An toàn lúc vận hành và sửa chữa. - Hợp lý kinh tế trên cơ sở đảm bảo yêu cầu kỹ thuật. Vì toà nhà là hộ tiêu thụ loại 3 (ít quan trọng). TBA thuộc loại TBA phân xưởng nên chọn phương án chỉ cần 1 lộ đến. Chọn cấu trúc trạm (TBA) - Trạm biến áp thuộc TBA phân xưởng loại ngoài trời. - Trọng lượng máy biến áp và các thiết bị tương đối nhỏ - Có 2 loại trạm bệt và treo + Trạm bệt : Máy biến áp đặt trên nền xi măng cốt thép ngay dưới chân cột điện và xây rào bảo vệ xung quanh với chiều cao 2,5m để ngăn cản người và vật đến gần. Chương 5 : CHỌN CÁC PHẦN DẪN ĐIỆN VÀ CÁCH ĐI DÂY 5.1.Tổng quát 51.1.Thanh góp : Thanh góp còn gọi là thanh cái hay thanh dẫn. Thanh góp dùng trong các tủ phân phối, tủ động lực hạ áp, trong các tủ máy cắt, các trạm phân phối trong nhà ngoài trời cao áp. Với các tủ cao, hạ áp và trạm phân phối trong nhà ta dùng thanh góp cứng, với trạm phân phối ngoài trời ta dùng thanh góp mềm. Thanh góp được chọn theo dòng phát nóng cho phép hoặc theo mật độ kinh tế của dòng điện và kiểm tra theo ổn định động và ổn định nhiệt của dòng ngắn mạch. 5.1.2.Dây dẫn Dây dẫn là thành phần chủ yếu của mạng điện, việc lựa chọn tiết diện dây dẫn và dây cáp đúng tiêu chuẩn kỹ thuật và thoã mãn kinh tế sẽ góp phần đảm bảo được chất lượng của mạng điện thiết kế. Đảm bảo cho việc cung cấp điện an toàn, liên tục…Nếu ta tính toán và lựa chọn tăng tiết diện dây dẫn quá dư thì vốn đầu tư tăng ( khối lượng kim loại tăng ), phí tổn hao mòn, sửa chữa tăng. Nhưng bù lại giảm tổn thất điện năng, giảm được tiền phí do tổn thất điện năng hằng năm, đồng thời tiền phí tổn để mua thêm thiết bị phát điện phát thêm công suất bù lại tổn thất điện năng do đường dây sẽ giảm đi. Phương pháp đi dây : Tuỳ theo kết cấu địa hình, yêu cầu thẩm mỹ từng khu vực mà ta đi dây theo các phương pháp khác nhau : - Đối với các tuyến cáp chính có thể đi dây ngầm hoặc âm tường… - Đối với các tuyến dây chính đi từ tủ phân phối chính đến các tủ phân phối phụ có thể đi ngầm, trong ống nhựa… - Đối với các tuyến dây phụ đi từ tủ phân phối phụ đến các khu vực có thể đi dây trên khay, đi ngầm, đi dây treo… 5.1.3.Cách chọn dây, cáp - Chọn dây dẫn theo điều kiện phát nóng Khi có dòng điện đi qua, chỗ bị phát nóng nhiều nhất là chỗ nối. Vì mối nối là chỗ tiếp xúc kém nhất trên đường dây. Để đảm bảo điều kiện bình thường của dây khi mang tải, cụ thể là đảm bảo cách điện của dây và chỗ mối nối làm việc an toàn, nhiệt độ tại đó không vượt quá nhiệt độ cho phép. Đối với dây trần nhiệt độ cho phép không vượt quá 700C, đảm bảo các mối nối làm việc bình thường. Dối với dây bọc cao su, polime tổng hợp nhiệt độ cho phép từ 600C đến 800C. Đối với mỗi loại dây dẫn nhà chế tạo cho trứơc giá trị dòng điện cho phép, dòng cho phép ứng với nhiệt độ môi trường là : Không khí là 250C ; Đất là 150C Nếu nhiệt độ môi trường tại chỗ đặt dây dẫn khác với nhiệt độ tiêu chuẩn trên thì dòng điện Icp cần phải hiệu chỉnh. Kiểm tra : Itt : Dòng tính toán (A) Khc : Hệ số hiệu chỉnh, tra bảng A5, A6, A7 sách “hướng dẫn đồ án môn học thiết kế cung cấp điện” của cô Phan Thị Thanh Bình – Dương Lan Hương – Phan Thị Thu Vân, trang 13. + Đối với dây không chôn ngầm trong đất Theo tiêu chuẩn IEC : K1 : Thể hiện cách lắp đặt dây K2 : Thể hiện ảnh hưởng của số lượng dây đặt kề nhau K3 : Thể hiện ảnh hưởng của nhiệt độ tương ứng với các dạng cách điện + Đối với cáp chôn ngầm trong đất Theo tiêu chuẩn IEC : K4 : Thể hiện cách lắp đặt dây K5 : Thể hiện ảnh hưởng của số lượng dây đặt kề nhau K6 : Thể hiện tính chất đất chôn cáp. K7 : Thể hiện nhiệt độ của đất - Chọn dây dẫn theo điều kiện tổn thất điện áp Đối với mạng trung áp và hạ áp, do trục tiếp cung cấp cho các phụ tải. Vấn đề đảm bảo điện áp rất quan trọng, vì vậy người ta lấy điều kiện kiểm tra tổn thất điện áp cho phép làm điều kiện đầu tiên để chọn tiết diện dây dẫn. Sau đó kiểm tra lại theo điều kiện phát nóng. - Chọn dây theo mật độ kinh tế Jkt Dùng cho lưới U ³ 110KV vì trên lưới này không có thiết bị sử dụng điện trục tiếp đầu vào, vấn đề điện áp không cấp bách. Chọn theo Jkt sẽ có lợi về mặt kinh tế (chi phí tính toán hằng năm thấp nhất ).Đối với lưới đô thị và xí nghiệp, nói chung khoảng cách ngắn, thời gian sử dụng công suât lớn, cũng được chọn theo Jkt. 5.2.Xác định phần dẫn điện cụ thể cho toà nhà và kiểm tra theo điều kiện phát nóng 5.2.1.Chọn dây dẫn đường dây trên không 10KV đến trạm biến áp (TBA) toà nhà (L = 0,3km) Ta chọn dây theo điều kiện Jkt. Xét Tmax = 3650h. Tra bảng 8-6: Trị số Jkt theo Tmax và loại dây, sách Cung Cấp Điện,tác giả Nguyễn Xuân Phú –Nguyễn Công Hiên-Nguyễn Bội Khuê,nhà xuất bản Khoa Học Kỹ Thuật,trang 274. Chọn Jkt = 1,1 (A/mm2). Dòng điện tính toán cao áp của trạm biến áp : => Tra bảng 8.9 : Cáp điện lực hạ áp cách điện và vỏ PVC loại ba lõi đồng (mã hiệu CVV-3-x tiết diện lõi).Sách HƯỚNG DẪN ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN,tác giả PHAN THỊ THANH BÌNH-DƯƠNG LAN HƯƠNG-PHAN THU VÂN.trang 50. Chọn F = 8 mm2 ,Icp = 44A ; r0 = 2,31 (W/Km) ; x0 = 0,128 (W/Km). - Kiểm tra lại theo điều kiện phát nóng : Chọn qqđ = 250C : Nhiệt độ định mức của môi trường chế tạo qqđ = 800C : Nhiệt độ cho phép lâu dài qxq = 350C : Nhiệt độ môi trường tính toán. > Vậy dây dẫn đã chọn thoã mãn điều kiện phát nóng. 5.2.2Chọn thanh dẫn cứng tủ phân phối ngòi trời (TPPN.Trời) đặt tại trạm biến áp toà nhà. Ta chọn dây theo điều kiện Jkt. Xét Tmax = 3650h. Tra bảng 8-6: Trị số Jkt theo Tmax và loại dây, sách Cung Cấp Điện,tác giả Nguyễn Xuân Phú –Nguyễn Công Hiên-Nguyễn Bội Khuê,nhà xuất bản Khoa Học Kỹ Thuật,trang 274. Chọn Jkt = 1,1 (A/mm2). Dòng điện tính toán hạ áp của trạm biến áp : ; Tra bảng 2-56 : Dòng điện phụ tải lâu dài cho phép của thanh cái bằng đồng và nhôm, do LENS chế tạo. Sách Cung Cấp Điện, tác giả Nguyễn Xuân Phú (chủ biên) – Nguyễn Công Hiên – Nguyễn Bội Khuê, Nhà Xuất Bản Khoa Học – Kỹ Thuật – trang 655. Ta chọn thanh cái đồng có tiết diện 1 thanh F = 200 mm2 ; dòng điện cho phép mỗi pha 1 thanh Icp = 700 (A) ; Kích thước 40x5 (mm2) ; khối lượng 1,780kg/m Tra bảng 2-40 : Điện trở và điện kháng của thanh cái phẳng, trang 647. => Kích thước 40x5 (mm2) có R0 = 0,1(mW/m) ; x0 = 0,145(mW/m) - Kiểm tra lại theo điều kiện phát nóng : Chọn qqđ = 250C : Nhiệt độ định mức của môi trường chế tạo qqđ = 800C : Nhiệt độ cho phép lâu dài qxq = 350C : Nhiệt độ môi trường tính toán. > Vậy thanh dẫn đã chọn thoã mãn điều kiện phát nóng. 5.2.3.Chọn cáp hạ áp từ máy biến áp (MBA) đến các tủ phân phối ngoài trời (TPPN.Trời) của toà nhà. Chọn cáp từ máy biến áp ( MBA) đến tủ phân phối ngoài trời (TPPN.Trời) của toà nhà (L = 2m ) Do cáp chôn ngầm trong đất : K4 = 0,8 ( Cách lắp đặt dây : cáp chôn trong ống rãnh ) K5 = 0,65 ( Số lượng dây đặt kề nhau : đặt 4 cáp ) K6 = 1,05 ( Tính chất đất chôn cáp : ẩm ) K7 = 1 ( Nhiệt độ của đất : 200C ) => Khc = K4.K5.K6.K7 = 0,55 Dòng điện tính toán hạ áp của toàn toà nhà: Tra bảng 8.3 : Cáp hạ áp 1 lõi đồng, cách điện PVC do LENS chế tạo. Sách “HƯỚNG DẪN ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN”, tác giả PHAN THANH BÌNH, DƯƠNG LAN HƯƠNG, PHAN THỊ THU VÂN, trang 44. F = 1 x 150 (mm2) ; R0 = 0,124 ( W/Km ) ; Icp = 387 (A) Kiểm tra lại : Khc.Icp = 0,55.387 = 212,85 (A) > IttS = 187,15 (A) Thoã mãn Chọn cáp từ tủ phân phối chính ngoài trời (TPPN.Trời) đến tủ phân phối trong nhà (TPPT.Nhád) của toà nhà (L = 20m ) Do cáp chôn ngầm trong đất : K4 = 0,8 ( Cách lắp đặt dây : cáp chôn trong ống rãnh ) K5 = 0,65 ( Số lượng dây đặt kề nhau : đặt 4 cáp ) K6 = 1,05 ( Tính chất đất chôn cáp : ẩm ) K7 = 1 ( Nhiệt độ của đất : 200C ) => Khc = K4.K5.K6.K7 = 0,55 Dòng điện tính toán hạ áp của toàn toà nhà: Tra bảng 8.3 : Cáp hạ áp 1 lõi đồng, cách điện PVC do LENS chế tạo. Sách “HƯỚNG DẪN ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN”, tác giả PHAN THANH BÌNH, DƯƠNG LAN HƯƠNG, PHAN THỊ THU VÂN, trang 44. F = 1 x 150 (mm2) ; R0 = 0,124 ( W/Km ) ; Icp = 387 (A) Kiểm tra lại : Khc.Icp = 0,55.387 = 212,85 (A) > IttS = 187,15 (A) Thoã mãn - Chọn cáp từ (TPPT.Nhà) đến tủ điện tầng trệt (TĐL-TT) (L = 0,5m) Từ việc tính toán ở trên ta có: Ptt-T = Ptt+ Pttcs-T = 2,354 + 2,432 = 6,2824 KW Qtt-T= Qtt + Qttcs-T = 2,4012 + 2,432 = 4,8332 KVAR Tra bảng 8.9 : Cáp điện lực hạ áp cách điện và vỏ PVC loại ba lõi đồng (mã hiệu CVV-3-x tiết diện lõi).Sách HƯỚNG DẪN ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN,tác giả PHAN THỊ THANH BÌNH-DƯƠNG LAN HƯƠNG-PHAN THU VÂN.trang 50. Chọn F = 4 mm2 ; Icp = 30 (A) ; r0 = 4,61 (W/Km) Kiểm tra lại : Khc.Icp = 0,55.30= 16,5 (A) > Itt-TDLT = 12,05 (A) Thoã mãn - Chọn cáp từ (TPPT.Nhà) đến tủ điện tầng 1 (TĐL-T1) (L = 5 m Từ việc tính toán ở trên ta có : Ptt-T1 = Ptt-XM + Ptt-VP + Pttcs-WC = 30,2715 +18,0244 + 0,3802 =48,6761 KW Qtt-T1 = Qtt-XM + Qtt-VP + Qttcs-WC = 22,5289 + 16,1257 + 0,2354 = 38,89 KVAr Tra bảng 8.9 : Cáp điện lực hạ áp cách điện và vỏ PVC loại ba lõi đồng (mã hiệu CVV-3-x tiết diện lõi).Sách HƯỚNG DẪN ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN,tác giả PHAN THỊ THANH BÌNH-DƯƠNG LAN HƯƠNG-PHAN THU VÂN.trang 50. Chọn F = 120 mm2 , Icp = 228 (A) ; r0 = 0,153 (W/Km) Kiểm tra lại : Khc.Icp = 0,55.228 = 125,4 (A) > Itt-TDLT1 = 94,66 (A) Thoã mãn Chọn cáp từ (TPPT.Nhà) đến tủ điện tầng 2(TĐL-T2) (L = 10m) Từ việc tính toán ở trên ta có: Ptt-T2 = Ptt-XM + Ptt-KVC + Pttcs-WC = 30,2715 +3,3044 + 0,3802 =33,9561 KW Qtt-T2 = Qtt-XM + Qtt-KVC + Qttcs-WC = 22,5289 + 2,9895 + 0,2354 = 25,7538 KVAr Tra bảng 8.9 : Cáp điện lực hạ áp cách điện và vỏ PVC loại ba lõi đồng (mã hiệu CVV-3-x tiết diện lõi).Sách HƯỚNG DẪN ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN,tác giả PHAN THỊ THANH BÌNH-DƯƠNG LAN HƯƠNG-PHAN THU VÂN.trang 50. Chọn F = 60 mm2 ; Icp = 150 (A) ; r0 = 0,309 (W/Km) Kiểm tra lại : Khc.Icp = 0,55.150 = 82,5 (A) > Itt-TDLT2 = 64,75 (A) Thoã mãn Chọn cáp từ (TPPT.Nhà) đến tủ điện thang máy(TDL-TM) (L = 11m) Từ việc tính toán ở trên ta có: ) => Tra bảng 8.9 : Cáp điện lực hạ áp cách điện và vỏ PVC loại ba lõi đồng (mã hiệu CVV-3-x tiết diện lõi).Sách HƯỚNG DẪN ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN,tác giả PHAN THỊ THANH BÌNH-DƯƠNG LAN HƯƠNG-PHAN THU VÂN, trang 50. Chọn F = 14 mm2 ; Icp = 62 (A) ; r0 = 1,33 (W/Km) Kiểm tra lại : Khc.Icp = 0,55.62= 34,1 (A) > Itt-TDLTM = 24,05 (A) Thoã mãn Chọn cáp từ (TPPT.Nhà) đến tủ điện bơm nước sinh hoạt và phòng cháy chữa cháy (TĐL-BN)( L=1m) Từ việc tính toán ở trên ta có: ; => Tra bảng 8.9 : Cáp điện lực hạ áp cách điện và vỏ PVC loại ba lõi đồng (mã hiệu CVV-3-x tiết diện lõi).Sách HƯỚNG DẪN ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN,tác giả PHAN THỊ THANH BÌNH-DƯƠNG LAN HƯƠNG-PHAN THU VÂN, trang 50. Chọn F = 1 mm2 ; Icp = 14 (A) ; r0 = 18,1(W/Km) Kiểm tra lại : Khc.Icp = 0,55.14= 7,7 (A) > Itt-TDLN= 2,75 (A) Thoã mãn Bảng tổng kết chọn dây cáp cho toàn toà nhà. Dây/cáp F (mm2) R0 (W/Km) Icp (A) Cách điện Hãng chế tạo Chọn thanh dẫn cứng tủ phân phối ngoài trời (TPPN.Trời) đặt tại trạm biến áp. 200 0,1 700 PVC LENS Chọn dây dẫn đường dây trên không 10KV đến trạm biến áp (TBA) toà nhà (L = 0,3Km) 8 2,31 44 PVC Chọn cáp từ máy biến áp ( MBA) đến tủ phân phối ngoài trời (TPPN.Trời) của toà nhà (L = 2m ) 1×150 0,124 387 PVC LENS Chọn cáp từ tủ phân phối ngoài trời(TPPN.Trời) đến tủ phân phối trong nhà (TPPT.Nhà) (L = 20m) 1×150 0,124 387 PVC LENS Chọn dây dẫn từ (TPPT.Nhà) đến tầng trệt (TĐL-TT) ( L= 0,5m) 4 4,61 30 PVC Chọn dây dẫn từ (TPPT.Nhà) đến tầng 1(TĐL-T1) (L = 5 m) 120 0,153 229 PVC Chọn dây dẫn từ (TPPT.Nhà) đến tầng 2 (TĐL-T2) ( L = 10 m) 60 0,309 150 PVC Chọn dây dẫn từ (TPPT.Nhà) đến thang may (TĐL-TM) (L = 11m) 14 1,33 60 PVC Chọn dây dẫn từ (TPPT.Nhà) đến bơm nước (TĐL-BN) ( L= 1 m) 1 18,1 14 PVC Chương 6 : CHỌN CÁC KHÍ CỤ ĐIỆN 6.1.Tổng quát Thiệt bị bảo vệ được thiết kế điều khiển tự động khi có sự cố xãy ra, hay xuất hiện một chế độ không bình thường, có nguy cơ làm hỏng thiết bị thì chúng sẽ tự động ngắt để đảm bảo cho hệ thống điện được an toàn. Trong điều kiện vận hành các thiết bị thường làm việc ở 3 chế độ : chế độ làm việc lâu dài, chế độ quá tải, chế độ ngắn mạch. Các thết bị trong lưới hạ thế là các Aptomat và cầu chì. Trong điều kiện ngày nay việc dùng Aptomat là rất tiện lợi vì nó tự động đóng cắt dòng điện, bảo vệ đường dây và bảo vệ động cơ khỏi bị quá tải hay ngắn mạch. 6.2.Lựa chọn các khí cụ điện 62.1.Chọn Aptomat Aptomat được chọn theo 3 điều kiện : UđmA ≥ UđmLĐ ; IđmA ≥ Ilvmax ; Ic đmA ≥ IN ; Phối hợp với dây dẫn : IđmA ≤ Khc.Icp dâydẫn. = 0,55 . Icp dâydẫn. ; Ikđ-nhiệt ; Ikđ-điện từ : Dòng điện khởi động của bộ cắt ngắn mạch điện bằng nhiệt, hoặc bằng điện từ của Aptomat. 62.2.Chọn cầu chì Cầu chì được chọn và kiểm tra theo các điều kiện : Điện áp định mức của cầu chì (KV) : Uđm-CC ≥ Uđm-LĐ Dòng điện định mức của cầu chì (A) :Iđm-CC ≥ Ilvmax Dòng cắt định mức (KA) : Icđm-CC ≥ IN Công suất cắt định mức (MVA) :  Với : 6.2.3.Lựa chọn biến dòng (BI) Máy biến dòng (BI) dùng để biến đổi dòng điện sơ cấp có trị số bất kỳ xuống 5A (đặc biệt 1A hoặc 10A), nhằm cấp nguồn dòng cho các mạch đo lường, bảo vệ, tín hiệu, điều khiển…Phụ tải thứ cấp BI rất nhỏ nên có thể xem BI luôn làm việc ở trạng thái ngắn mạch. Để đảm bảo cho người vận hành, cuộn thứ cấp BI phải nối đất. Chọn BI theo các điều kiện sau : - Sơ đồ nối dây và kiểu BI Sơ đồ nối dây : tuỳ thuộc vào nhiệm vụ của BI Kiểu BI : phụ thuộc vào vị trí đặt - Điện áp định mức : Uđm-BI ≥ Uđm-LĐ - Dòng điện định mức : Iđm-BI ≥ Ilvmax - Cấp chính xác : phù hợp với yêu cầu của dụng cụ nối vào phía thứ cấp. - Phụ tải thứ cấp : S2đm-BI ≥ S2tt S2đm-BI : phụ tải định mức của cuộn dây thứ cấp của BI, đơn vị (VA) S2tt : phụ tải tính toán của cuộn dây thứ cấp BI trong điều kiện làm việc bình thường, đơn vị (VA) Với : I2đm-BI dòng điện định mức thứ cấp BI Z2đm tổng trở cho phép mạch ngoài årdc : tổng điện trở cuộn dây dụng cụ đo. rdd : điện trở dây dẫn nối từ thứ cấp BI đến dụng cụ đo. rtx : điện trở của các chỗ tiếp xúc (0,05 – 0,1) Tiết điện dây dẫn : với r : điện trở suất vật liệu dây dẫn ( rCu = 0,0175 ; ( rAl = 0,0283 ) ltt : Chiều dài tính toán dây dẫn sơ đồ dùng 3 BI trên 3 pha nối sao : ltt = l sơ đồ dùng hình sao không hoàn toàn : Sơ đồ dùng 1 BI trên 1 pha : ltt = 2l Theo độ bền cơ tiết diện dây dẫn tối thiểu không được nhỏ hơn 1,5mm2 đối với đồng và 2,5mm2 đối nhôm. 6.2.5.Chọn chống sét van (CSV) Nhiệm vụ CSV là chống sét đánh từ ngoài đường dây trên không truyền vào trạm biến áp và trạm phấn phối. CSV là điện trở phi tuyến, với Uđm-LĐ thì điện trở CSV vô cùng lớ._.i có chiều dày > 4mm. Dây nối đất cần có tiết diện thỏa mãn độ bền cơ khí và ổn định nhiệt, chịu được dòng điện cho phép lâu dài.Dây nối đất không được bé hơn tiết diện dây dẫn pha,thường dùng thép có tiết diện 120,nhôm 35,đồng 5. Đối với mạng điện có điện áp dưới 1000V,điện trở nối đất tại mọi thời điểm trong năm không được vượt quá 4Ω. *. Tính toán nối đất cho trường đại học: Sử dụng công thức bảng 10-2, trang 385, sách cung cấp điện, tác giả Nguyễn Xuân Phú (chủ biên). Với : Rlc- điện trở một cọc () b- bề rộng của thanh dẹt t- độ chôn của cọc tính từ mặt đất tới điểm giữa của cọc. l- chiều dài cọc - điện trở suất của đất Các hệ số Kcọc , Kthnh , ρđất tra bảng hệ số hiệu chỉnh 10 -1 trang 384, sách cung cấp điện, tác giả Nguyễn Xuân Phú (chủ biên). 10.2.Sơ đồ nối đất:. Theo hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn quốc tế IEC. Trong một tòa nhà, việc nối điện cực nối đất và kết lưới các phần kim loại với nhau và với vỏ kim loại của thiết bị điện sẽ tránh xuất hiện điện áp cao nguy hiểm giữa hai phần kim loại bị chạm đồng thời. 10.2.1. Các định nghĩa : - Điện cực nối đất (1): Vật dẫn hay nhóm vật dẫn điện tiếp xục với nhau và liên kết về điện với đất. - Đất: Phần dẫn điện của đất tại bất kì điểm nào cũng được qui ước lấy là 0. - Các điện cực nối đất độc lập: Các điện cực nối đất đặt cách nhau một khoảng mà dòng cực đại đi qua một điện cực sẽ không ảnh hưởng đáng kể đến điện áp của các điện cực khác. - Điện trở của điện cực nối đất: Điện trở tiếp xúc với điện cực nối đất. - Dây nối đất (2): Dây bảo vệ nối đầu nối đất chính (6) của lưới với điện cực nối đất (1) hoặc với các dụng cụ tiếp địa khác (sơ đồ TN). - Các bộ phận cần nối đất (vỏ kim loại) (bảng F 25): Phần dẫn điện của thiết bị khi bình thường không có điện, tuy nhiên trong điều kiện hư hỏng sẽ xuất hiện điện áp. - Dây bảo vệ (3): Dây dùng để bảo vệ tránh điện giật và dùng để nối các phần sau : ♦ Các bộ phận cần nối đất của thiết bị (vỏ kim loại). ♦ Các bộ phận nối đất tự nhiên. ♦ Đầu nối đất chính. ♦ Điện cực nối đất. ♦ Điểm nối đất của nguồn hoặc trung tính nhân tạo. - Nối đất tự nhiên (vật dẫn tự nhiên) Phần dẫn điện có khả năng tạo điện thế, thường là điện thế đất và không nằm trong lưới điện (4). Ví dụ: ♦ Trần hoặc tường không cách điện, khung kim loại của tòa nhà. ♦ Ống dẫn kim loại chứa nước, gaz, khí nén, và các kết cấu kim loại khác liên quan đến chúng. - Dây liên kết (5): Dây bảo vệ tạo liên kết đẳng thế. - Đầu nối đất chính (6): Đầu hoặc bản cực để nối các dây bảo vệ (kể cả dây liên kết đẳng thế) và các dây nối đất làm việc (nếu có) với trang bị nối đất. 10.2.2 Liên kết : - Hệ thống lưới đẳng thế chính: Lưới này được cấu tạo bởi các dây bảo vệ và nó phải đảm bảo rằng nếu trên bộ phận nối đất tự nhiên đi vào lưới có xuất hiện điện thế (do sự cố bên ngoài lưới) thì sẽ không xuất hiện điện áp giữa hai bộ phận nối đất tự nhiên ở bên trong lưới. Sự kết lưới cần phải được thực hiện tại các lối vào các tòa nhà và lưới này được nối với đầu nối đất chính (6). Tuy nhiên, nối đất vỏ kim loại của dây thông tin cần phải có sự đồng ý của cơ quan chủ quản. - San thế bổ sung (phụ): Các liên kết này sẽ nối các vỏ kim loại thiết bị điện và bộ phận nối đất tự nhiên với nhau khi các điều kiện bảo vệ không được tuân thủ, có nghĩa là dây san thế ban đầu có điện trở lớn quá giá trị cho phép. - Nối đất phần kim loại không có điện (vỏ kim loại) của thiết bị: Điều này được thực hiện bằng dây bảo vệ với mục đích tạo nên đường đi có điện trở bé cho dòng điện sự cố tản xuống đất. Một sự san thế hiệu quả và nối đất các kết cấu kim loại, vỏ kim loại của thiết bị điện là cần thiết cho việc bảo vệ chống điện giật Bảng danh mục các bộ phận cần nối đất và vật dẫn tự nhiên : Các bộ phận nối đất (gọi tắt là vỏ kim loại) 1. Đường cáp: + ống dẫn; + cáp cách điện giấy vỏ chì, bọc giáp hoặc không; + cáp bọc kim loại cách điện giấy hoặc chất kháng; 2. Thiết bị đóng cắt: Phần có thể tháo rời. 3. Thiết bị: Vỏ kim loại của thiết bị có cách điện loại I. 4. Các phần tử không điện: + Kết cấu kim loại đặt cáp (khay cáp, thang cáp,…) + Vật thể kim loại: Gần dây dẫn trên không hoặc thanh dẫn; tếp xúc với thiết bị điện. Các bộ phận không cần nối đất (không được coi là phần vỏ kim loại) 1. Các đường, ống như: Đi dây cách điện; Bảng điện bằng gỗ hay vật liệu cách điện; đây và cáp không có vỏ kim loại. 2. Thiết bị đóng cắt: dạng kín có cấu trúc cách điện. 3. Thiết bị: Các thiết bị có cách điện loại II. Các phần được coi là bộ phận nối đất tự nhiên (vật dẫn tự nhiên) 1. Các phần tử của cấu trúc tòa nhà: + kết cấu kim loại và bê tông cốt thép: khung kim loại; bản cọc sắt; bảng bê tông cốt thép. + Bề mặt: Nền nhà hoặc tường có kết cấu bê tông cốt thép có bề mặt tự nhiên; sàn lát gạch. + Kết cấu bọc kim loại: tường bọc kim loại. 2. Các phần tử khác: + ống kim loại, ống dẫn kim loại chứa gaz, nước, hệ thống sưởi; + Các phần tử có kim loại (thùng chứa, bể chứa, lò sưởi,…) + Các kết cấu kim loại trong phàng tắm, giặc, vệ sinh,…) + Giấy kim loại hóa. Các phần không được coi là vật dẫn tự nhiên + sàn nhà, gỗ; + sàn bọc cao su hoặc linoleum; + tường ngăn chát vữa – tường gạch; + thảm hoặc thảm gắn tường. 10.3.Các loại sơ đồ hệ thống nối đất: Sơ đồ nối đất được đặt trưng bởi cách nối đất điểm trung tính hạ thế của máy biến áp phân phối (hoặc của các nguồn khác) và cách thức nối đất vỏ thiết bị của lưới hạ thế. 10.3.1. Sơ đồ TT (trung tính nối đất, vỏ kim loại nối đất) : Điểm nối sao (hoặc nối sao cuộn hạ của biến áp phân phối) của nguồn sẽ được nối trực tiếp với đất. Các bộ phận cần nối đất và vật dẫn tự nhiên sẽ nối chung tới cực nối đất riêng của lưới. Điện cực này có thể độc lập hoặc phụ thuộc về điện với điện cực của nguồn, hai vùng ảnh hưởng có thể bao trùm lẫn nhau mà không ảnh hưởng đến thao tác của các thiết bị bảo vệ. 10.3.2. Sơ đồ TN ( trung tính nối đất, các phần vỏ kim loại nối trung tính ) Sơ đồ TN-C Dây trung tính là dây bảo vệ và được gọi là dây PEN. Sơ đồ này không được phép sử dụng cho các dây nhỏ hơn 10 (mm) cho (Cu) và 16 (mm) cho (AL) và thiết bị xách tay. Sơ đồ TN – C đòi hỏi một sự đẳng áp hiệu quả trong lưới và nhiều điểm nối đất lặp lại. Sơ đồ TN – S (5 dây) Dây bảo vệ và dây trung tính là riêng biệt. Đối với cáp có vỏ bọc chì, dây bảo vệ thường là vỏ chì. Hệ TN-S là bắt buộc đối với mạch có tiết diện nhỏ hơn 10mm(Cu) và 16 mm (AL) cho các thiết bị di động. Sơ đồ TN-C-S Sơ đồ TN-C và TN-S có thể được cùng sử dụng trong cùng một lưới. Trong sơ đồ TN-C-S, sơ đồ TN-C không bao giờ được sử dụng sau sơ đồ TN-S. Điểm phân dây PE tách khỏi dây PEN thường là điểm đầu của lưới. Trong sơ đồ TN-C, chức năng bảo vệ của dây PEN được đặt hàng đầu. Đặc biệt, PEN cần trực tiếp với đầu nối đất của htiết bị và sau đó một cầu nối sẽ được nối với đầu trung tính. 10.3.3. Sơ đồ IT ( trung tính cách ly ) : Trung tính cách ly hoặc nối đất qua điện trở , các vỏ kim loại nối đất. Vỏ kim loại và vật dẫn tự nhiên sẽ được nối tới một điện cực nối đất chung. Trên thực tế, mọi dây dẫn đều có một điện kháng nối với đất vì không có cách điện nào hoàn hảo. Song song với đường rò điện sẽ có đường rò dòng dung với đất. Tổng trở cách điện trong sơ đồ IT Tổng trở tương đương với tổng trở cách điện trong sơ đồ IT Sơ đồ IT (nối đất qua tông trở) Một điện trở (1-2 k) được nối giữa điểm trung tính cuộn hạ biến áp phân phối và đất. Các vỏ kim loại và vật dẫn tự nhiên sẽ được nối tới cực nối đất. Nguyên nhân dùng Zs là để tạo một thế cố định xo với đất (Zs nhỏ hon các Zct) của các lưới nhỏ và do đó giảm ngưỡng quá áp như là việc lan truyền sóng từ cuộn cao. Tuy nhiên nó sẽ tăng dòng sự cố thứ nhất. 10.4. Đặc tính của sơ đồ TT, TN và IC : 10.4.1. Sơ đồ TT - Phương pháp nối đất: Điểm trung tính của máy biến áp được nối trực tiếp với đất. vỏ các thiết bị sẻ được nối tới cực nối đất bằng dây nối đất. Cực nối đất này thường độc lập với cực nối đất trung tính biến áp. - Bố trí dây PE: Dây PE riêng biệt với dây trung tính và được định cỡ theo dòng sự cố lớn nhất có thể xảy ra. - Bố trí bảo vệ chống chạm điện gián tiếp: Mạch sẽ tự động ngắt khi có hư hỏng cách điện. Trên thực tế các RCD sẽ đảm nhận chức năng này. Dòng tác động của chúng sẽ bé do có điện trở mắc nối tiếp của hai điện cực nối đất. 10.4.2. Sơ đồ TN-C : - Phương pháp nối đất: Điểm trung tính của máy biến áp được nối trục tiếp với đất và dây trung tính sẽ được nối đất lặp lại càng nhiều càng tốt. Các vỏ thiết bị và vật dẫn tự nhiên sẽ nối tới dây trung tính. - Cách lắp PE: Dây trung tính và PE là một. - Bố trí chốn chạm điện gián tiếp: Sơ đồ có sự cố và điện áp tiếp xúc lớn: + Có thể cách điện trong trường hợp hư hỏng cách điện. + Cách điện đựoc thực hiện bằng CB hay cầu chì. RCD sẽ không được sử dụng vì sự cố hư hỏng cách điện được coi như ngắn mạch pha-trung tính. 10.4.3. Sơ đồ TN-S - Phương pháp nối đất: Điểm trung tính của biến áp được nối đất một lần tại đầu vào của lưới. Các vỏ kim loại và vật dẫn tự nhiên sẽ được nối với dây bảo vệ, dây này sẽ được nối với trung tính của máy biến áp. - Bố trí dây PE: Dây PE riêng biệt với dây trung tính và được định cỡ theo dòng sự cố lớn nhất có thể xảy ra. - Bố trí bảo vệ chống chạm điện: Do dòng sự cố và điện áp tiếp xúc lớn nên: + Tự động cắt điện khi có hư hỏng cách điện. + Các CB, cầu chì sẽ đảm nhận vai trò này, hoặc các RCD, vì bảo vệ chống chạm điện sẽ tách biệt với bảo vệ ngắn mạch pha - pha hoặc pha - trung tính. 10.4.4. Sơ đồ IT : - Phương pháp nối đất: Điểm trung tính của máy biến áp được cách ly vơí đất hoặc nối đất qua điện trỏ và bộ hạn chế quá áp. Trong điều kiện bình thường, áp của nó gần bằng với áp của vỏ thiết bị qua điện dung rò với đất của mạch và thiết bị. Vỏ các thiết bị và vật dẫn tự nhiên của tòa nhà sẽ được nối tới điện cực nối đất riêng. - Dây PE sẽ được tách biệt với dây trung tính và được định cỡ theo dòng sự cố lớn nhất có thể xảy ra. - Bố trí chốn chạm điện gián tiếp: Dòng sự cố khi chỉ có hư hỏng cách điện thường thấp và không nguy hiểm. Khó có khả năng xảy ra thêm sự cố điểm thứ hai nếu lắp đặt một thiết bị báo cách điện dể bảo vệ và hiển thị khi xảy ra sự cố điểm thứ nhất. Từ đó có thể định vị chính xác và loại trừ nó. Ta thấy mỗi sơ đồ nối đất đều có những đặc trưng về ưu điểm và khuyết điểm. Song với mục đích sử dụng là tòa nhà cao tầng nên ta sẽ chọn sơ đồ TN-S. 10.5. Tính toán nối đất. 10.5.1. Thiết kế nối đất cho trạm biến áp. Đất ở khu vực trường là đất sét có điện trở suất là: Đất khô nên ta chọn hệ số mùa là: Kcọc = 1,4 và Kthnh = 1,6 => ttcọc = Kcọc .ρđất = 1,4 . 10( = 140 ( ttthanh = Kthanh.ρđất = 1,6.10(= 160 ( Dùng cọc thép góc L có kích thước (60 x 60 x 6) mm dài 3,5 m được đóng thẳng chìm sâu xuống đát cách mặt đất 0,8 m. Đường kính ngoài đẳng trị của cọc thép góc: d = 0,95 . b = 0,95 . 0,06 = 0,057(m). Độ chôn sâu của cọc, tính từ mặt đất đến điểm giữa của cọc: t = h +1/2 = 0,8+3,5/2 = 2,55 (m) => Điện trở đất của một cọc: = 27,46 () Hệ số sử dụng của cọc là tỉ số a/l = 2 => ( Bảng 10 - 3, trang 387, sách Cung Cấp Điện, tác giả Nguyễn Xuân Phú (chủ biên) - Nguyễn Công Hiên – Nguyễn Bội Khuê , nhà xuất bản Khoa học Kỹ Thuật. => số cọc n = ( công thức 10 -22 , trang 386, sách cung cấp điện, tác giả Nguyễn Xuân Phú (chủ biên) - Nguyễn Công Hiên – Nguyễn Bội Khuê , nhà xuất bản Khoa học Kỹ Thuật.) Vậy : chọn 6 cọc, mỗi cọc cách nhau a = 7 m Điện trở khuếch tán của 6 cọc là: Rc = Chọn thanh thép dẹt có kích thước (40x4) mm, được chôn sâu 0,8 m và được nối thành vòng qua 6 cọc. Tổng chiều dài của các thanh nối nằm ngang L = 6.7 = 42 (m) Hệ số sử dụng thanh nối là tỉ số a/l = 2=> => điện trở khuếch tán của thanh nối: = = 11,02 () Điện trở nối đất của toàn bộ hệ thống : Sử dụng công thức 10 -11, trang 386, sách cung cấp điện, tác giả Nguyễn Xuân Phú (chủ biên) - Nguyễn Công Hiên – Nguyễn Bội Khuê , nhà xuất bản Khoa học Kỹ Thuật. = 3,33 () => Kết hợp nối đất tự nhiên là hệ thống móng các tòa nhà thì Rnđ sẽ nhỏ hơn 3,83(). Vậy hệ thống nối đất thỏa điều kiện an toàn. 10.5.2.Thết kế nối đất chống sét: - Dùng cọc thép góc (60x60x6)mm, chiều dài l = 2,5m đóng thẳng xuống và cách mặt đất 0,8m.. - Hệ số sử dụng của cọc là tỉ số a/l = 2 => - Ở trên ta đã tính R1c = 11,09 [W]. Điện trở khuếch tán 10 cọc :  => Dùng thanh thép dẹt có kích thước (40x4)mm chôn sâu 0,8m và nối 10 cọc thành một đường thẳng. - Tổng chiều dài của các thanh nằm ngang : L = 5.9 = 45 (m) - Do mật độ dòng điện chạy qua hệ thống nối đất trong thời gian sét đánh sẽ rất lớn nên ta tính điện trở xung của một điện cực (Rx) thông qua hệ số xung của hệ thống nối đất a. Tra bảng 10-4; 10-5 sách cung cấp điện, tác giả Nguyễn Xuân Phú (chủ biên) – Nguyễn Công Hiên – Nguyễn Bội Khuê, nhà xuất bản Khoa học – Kỹ thuật – trang 388 Lấy giá trị dòng sét 20 KA => acọc = 0,7 ; athanh = 0,65 =>Rx-cọc = acọc.Rc = 0,7.4,82 = 3,37 [W] ; Rx-thanh = athanh.Rt = 0,65.9,72 = 6,32 (W) , kết hợp với nối đất tự nhiên thì Rnđ sẽ < 2,2 [W]. Vậy hệ thống nối đất chống sét thoã mãn yêu cầu. Chương 11: TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG 11.1.LÝ THUYẾT CƠ SỞ. 11.1.1. YÊU CẦU CHUNG ĐỐI VỚI HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG Trong thiết kế chiếu sáng điều quan trọng nhất chúng ta cần phải quan tâm đến là độ rọi (E) và hiệu quả của chiếu sáng đối với thị giác của con người. Ngoài ra còn có các đại lượng như quang thông, màu sắc ánh sáng do các bóng đèn phát ra, sự bố trí các bộ đèn, vị trí treo đèn trên trần.để làm sao cho căn phòng hây phân xưởng được chiếu sáng điều ở mọi vị trí, đảm bảo tính kinh tế, vẽ mỹ quan của căn phòng ma không làm cho những người làm việc trong đó không bị chói, tính kinh tế cũng được xem xét trong thiết kế chiếu sáng. Vì vậy công việc thiết kế chiếu sáng cần các yêu cầu sau: Không làm lóa mắt, vì cường độ ánh sáng cao chiếu vào mắt sẽ làm cho thần kinh bị căn thẳng, thi giác bị lệch lạc. Không bị lóa khi ánh sáng bị phản xạ,ở một số thiết bị có bề mặt sáng bóng làm cho ánh sáng phản xạ lại cũng khá lớn. Do đó cần phải quan tâm đến vị trí lắp đặt đèn. Phải có độ rọi đồng đều, để khi quan sát từ nơi nầy sang nơi khác mắt người không phải điều tiết nhiều gây nên hiện tượng mỏi mắt. Phải tạo được ánh sáng giống như ánh sáng ban ngày, điều nầy giúp mắt nhận xét, đánh giá mọi việc được chính xác. Đảm bảo độ rọi ổn định trong quá trình chiếu sáng bằng cách hạn chế sự dao động điện áp của lưới điện, treo đèn cố định,với bóng đèn huỳnh quang cần hạn chế quang thông bù. 11.1.2.LỰA CHỌN CÁC HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG. Để thiết kế chiếu sáng trong nhà, thường sử dụng các phương pháp sau: Hệ chiếu sáng chung : Không những bề mặt được chiếu sáng mà tất cả các phòng nói chung điều được chiếu sáng. Trong trường hợp này đèn được đặt dưới trần có bề cao cách sàn tương đối lớn. Trong phương thức này có hai phương thức đặt đèn : Chung đều và khu vực . Trong hệ chiếu sáng chung đều : Khoảng cách giữa các đèn trong một dãy và giữa các dãy được đặt đều nhau. Sự phân bố đều được sử dụng trong các trường hợp khi cần có các điều kiện chiếu sáng giống nhau trên diện tích phòng. Hệ chiếu sáng chung khu vực : Các đèn được chọn đặt theo sự lựa chọn hướng phân bố có lợi của quang thông và khắc phục các bóng tối trên bề mặt được chiếu sáng do các dụng cụ, máy móc đặt sát gần nhau tức là có những độ cao khác nhau làm che khuất các ánh sáng tới các bề mặt làm việc thấp hơn.Nhược điểm của sự phân bố này là huy độ phân bố không điều trong tầm mắt và hệ thống mạch điện phức tạp . Hệ chiếu sáng hỗn hợp: Là sự kết hợp giữa chiếu sáng chung điều và chiếu sáng địa phương.Gồm có các đèn được đặt trực tiếp tại các chỗ làm việc dùng để chiếu sáng chỗ làm việc và các đèn dùng để chiếu sáng chung để khắc phục sự phân bố không đều của huy độ trong tầm nhìn và thiết bị, tạo 1 độ rọi cần thiết tại các lối đi trong phòng. Lựa chọn giữa hệ chiếu sáng chung và chiếu sáng hỗn hợp là 1 bài toán tương đối phức tạp. Kết quả của nó phải dựa vào hàng loạt yếu tố : tâm lý, sinh lý, kinh tế, cấu trúc và ngành nghề . Chi phí vận hành chiếu sáng đối với hệ thống chiếu sáng hỗn hợp thường thấp hơn các hệ thông chiếu sáng chung . Hệ chiếu sáng hỗn hợp có ưu điểm hơn trong việc thuận tiện sử dụng , vì các đèn được làm việc tại chỗ nên dễ dàng thay đổi , lau chùi và có thể bật tắt chúng khi cần thiết. 11.1.3.CÁC KHÁI NIỆM VỀ CÁC ĐẠI LƯỢNG CƠ BẢN TRONG CHIẾU SÁNG. a) Quang thông : Φ Đơn vị : lumen (lm) Quang thông là thông lượng hữu ích trong hệ ánh sáng hay lượng ánh sáng phát ra trong một đơn vị thời gian của các nguồn sáng. Quang thông của một hay nhiều bức xạ phức tạp là: Φ = (λ)V(λ)d λ F = S 683VliFeli b) Quang hiệu của nguồn sáng: H (lm/W) Được xác định bằng tỷ số quang thông phát ra trên công suất của nguồn sáng : H = c) Cường độ ánh sáng: I (cd). Nguồn sáng điểm là nguồn sáng mà khoảng cách từ điểm cho trước đến nguồn đó (l) so với kích thước lớn nhất của nguồn sáng ( a ) bằng l/a ≥5. Cường độ ánh sáng theo hướng α bằng tỷ số quang thông phát ra trong một đơn vị góc khối theo hướng α. ; Đơn vị candela (cd). Góc khối: Đó là góc khối tạo bởi bề mặt nón, có giá trị: dw = ds/r2. ds : Diện tích bề mặt cầu mà góc khối tạo nên. r : Bán kính hình cầu. Đơn vị : Steradian (st), góc khối lớn nhất = 4p. Theo các đặc tính phân bố cường độ ánh sáng của nguồn sáng điểm, người ta phân chia làm hai nhóm : Nguồn đối xứng : Cường độ ánh sáng phân bố đối xứng qua một trục nào đó. Nguồn không đối xưng : Cường độ ánh sáng phân bố không đối xứng qua bất kỳ một trục nào. d) Độ rọi: E (lux). Là một đại lượng rất quang trọng và không thể thiếu trong thiết kế chiếu sáng, nó chính là mật độ quang thông rớt lên bề mặt được chiếu sáng. ; Đơn vị : lux (lx). Mỗi một đối tượng chiếu sáng được đặc trưng bởi một giá trị độ rọi khác nhau, giá trị này là một tiêu chuẩn để đánh giá về thiết kế chiếu sáng có yêu cầu hay không. e) Huy độ: L (cd/m2) Là huy độ bức xạ trong ánh sáng. L = Trong đó : dAa là diện tích biểu kiến (diện tích hình chiếu của mguồn sáng lân mặt phẳng vuông goc với hướng a). Huy độ la một đại lượng quan vì nó tách dụng trực tiếp lên mắt người. Đèn quỳnh quang: L = 7x103 (cd/m2) Đèn thủy ngân : L ≤ 1.8x109 (cd/m2) Tim đèn nung sáng 100W,220V : L = 5.5x106 (cd/m2) f) Độ trưng: M (lm/m2) M = g) Nhiệt độ màu: Tm (oK). Nhiệt độ màu là nhiệt độ của vật đèn có màu sắc bức xạ giống như màu sắc của vật bức xạ khảo sát với nhiệt độ thực của nó. Các nguồn sáng có nhiệt độ màu thấp chấp nhận ở mức độ rọi thấp, còn các mức độ cao đòi hỏi nguồn sáng có nhiệt độ màu cao. h) Chỉ số màu: Ra. Chỉ số màu nói lên sự phản ánh trung thực về màu sắc của một nguồn sáng nào đó khi chiếu sáng một vật nào đó. Ra < 60 : Không đòi hỏi về màu sắc. 60 < Ra < 70 : Sự phản ánh màu sắc bình thường. Ra >70 : Sự phản ánh màu sắc trung bình. Ra > 80 : Đòi hỏi về chất lượng màu sắc. Ra > 90 : Đòi hỏi cao về chất lượng màu sắc. i) Hệ số bù : d. Trong thiết kế chiếu sáng phải chú ý trong quá trình vận hành của hệ thống chiếu sáng, giá trị độ rọi trên bề mặt làm việc suy giảm, nguyên nhân chính là do sự giảm quang thông của nguồn sáng trong quá trình sáng, sự giảm hiệu suất của đèn, tường và trần bị bẩn. Do đó khi tính toán phải kể đến hệ số bù d. : Hệ số suy giảm quang thông. : Hệ số suy giảm do các bề mặt phản xạ bị bẩn. 11.1.4.CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN. a) Phương pháp hệ số sử dụng. Quang thông tổng của bộ đèn được xác định : Etc : Độ rọi tiêu chuẩn trên bề mặt làm việc (lx). hd, hi : Hiệu suất trực tiếp và gián tiếp của bộ đèn. ud, ui : Hệ số có ích của bộ đèn. S : Diện tích bề mặt làm việc. d : Hệ số bù. ; Với :{ b) Phương pháp công suất riêng. Khi các bộ đèn phân bố chiếu xuống mặt phẳng nằm ngang thì người ta sử dụng rộng rải phương pháp công suất riêng. Phương pháp nầy dung để tính toán cho các đối tượng không quan trọng. Công suất riêng: Là công suất của hệ thống chiếu sáng trên mặt phẳng chiếu sáng. ; Pđ : Công suất đèn (W) Khi đó công suất đèn sẽ là : Ptổng = priêng. S Số bộ đèn là : c)Phương pháp điểm. Người ta sử dụng phương pháp này khi đối tượng chiếu sáng không có hình hợp chữ nhật và có ít nhất hai nguồn sáng trở lên. + Nguồn sáng điểm đối xứng tròn xoay. + Nguồn sáng không điểm đối xứng tròn xoay. + Nguồn sáng dài. Khi so sánh các phương pháp trên thì ta thấy. + Phương pháp hệ sử dụng có kết quả chính xác nhất, cách tính toán tương đối đơn giản. + Phương pháp công suất riêng sai số lớn nhưng tính toán củng đơn giản. 11.1.5. CÁC LOẠI NGUỒN SÁNG. a. Lọai đèn nung sáng ( Incandescend filment lamps). Đèn nung sáng phát sáng là do có dòng điện chạy qua dây tóc, được nung nóng đến phát sáng. Dây tóc thường làm bằng volfram ( do nhiệt độ nóng chảy cao khoảng 3650oK ),sự bóc hơi chậm và độ bền khí cao. Phạm vi sử dụng rộng rải,chiếu sáng cục bộ hoặc trang trí do Ra »100W Ưu điểm : + Có nhiều loại công suất và chịu được nhiều điện áp khác nhau. + không đòi hỏi thiết bị phụ tải ( ballast ). + Bật sáng tức thời. + Giá thành rẻ. Nhược điểm : + Tuổi thọ không cao ( < 200 giờ). + Tiêu thụ điện nhiều. Các chuẩn loại cũng thuộc đèn nung sáng : đèn có tráng gương, đèn màu, đèn hồng ngoại, đèn halogen ... b.Các lọai đèn phóng điện. b1.Đèn huỳnh quang (Flourescent lamps). Là đèn phóng điện trong hơi thủy ngân áp suất thấp,nhờ lớp bột huỳnh quang ở bên trong thành bóng đèn mà biến đổi những tia cực tím thành những tia ánh sáng nhìn thấy được. Ưu điểm : + Kinh tế ( >7000 giờ ). + Chiếu sáng những nơi cần độ sáng cao. + Độ chói nhỏ. Nhược điểm : + Không có các loại công suất khác nhau, kích thước lớn. + Cần thiết bị phụ ( ballast, tụ điện ). + Không làm việc ở những nơi có dao động điện áp. Gồm các loại: stander, trắng công nghiệp và trắng chói,deluxe. b2. Đèn thủy ngân cao áp (Mercury lamps). Trong đèn ngoài khí trơ, còn có hơi thủy ngân. Khi đèn làm việc áp suất hơi thủy ngân đạt 2-5 atm. Ưu, nhược điểm cũng tương tự như đèn huỳnh quang. Ngoài ra, đèn chỉ bật sáng trở lại khi đã nguội và thời gian bật sáng lâu từ 5-7 phút. b3. Đèn halogen kim loại (Metal Halide lamps). Sự phóng điện xảy ra hổn hợp hơi thủy ngân và halogen áp suất cao, sự xung động quang thông nhỏ hơn và thời gian mồi sáng nhanh hơn so với đèn thủy ngân cao áp. Phạm vi sử dụng: Tượng đài, khu thể thao. b4. Đèn natri áp suất thấp (Low-Pressure Sodium lamps) Sự phóng điện xảy ra trong khí trơ Ne khi đến 250o, sự phóng điện sẻ qua hơi natri, thời gian mồi sáng từ 5-10 phút. Ưu điểm: Ánh sáng màu vàng cam rất gần với độ nhạy cảm cực đại của mắt (555 mm ), nó có ưu điểm nhìn thấy rõ những nơi có nhiều sương mù. Do đó hiện nay nó được dùng nhiều cho chiếu sáng xa lộ, đô thị. b5. Đèn natri áp suất cao (High-pressure Sodium lamps). Ở nhiệt độ trên 1000oC, Na phát ra các vạch quang phổ nhìn thấy được, do đó cho ánh sáng trắng hơn, nhiệt độ màu 2000-2500oK. Ưu điểm : Nhiệt độ màu thấp, do đó dễ chịu ở mức độ rọi thấp, dùng để chiếu sáng ở trung tâm thành phố và sân bãi. 11.2.TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG. Tính chiếu sáng cho khu vực xưởng may: 1.Kích thước : Chiều rộng a = 18m ; Chiều dài b = 6m ; Chiều cao H = 4,2m Diện tích S = a.b = 108m2 2.Màu sơn : Trần : trắng, hệ số phản xạ rtr = 0,75 Tường : vàng nhạt, hệ số phản xạ rtg = 0,5 Sàn : xám, hệ số phản xạ rs = 0,3 3.Độ rọi yêu cầu : Chọn Etc = 300lux 4.Chọn hệ chiếu sáng : Chung đều 5.Chọn nhiệt độ màu : Tm = 35000K 6.Chọn bóng đèn : Loại : Huỳnh quang trắng nóng Tm = 2950K, Ra = 53, Pđ = 36 (W), fđ =3000 (lm) 7.Chọn bộ đèn : Loại Profil paralume aluminium, Cấp bộ đèn : 0,62E, Số đèn/1bộ : 2 ; Ldọcmax = 1,55Htt ; Lngangmax = 2Htt ; Quang thông các bóng/1bộ : f = 2.3000 = 6000 (lm) 8.Phân bố các bộ đèn : Cách trần h/ = 0 (m) ; Bề mặt làm việc hlv = 0,8 (m) Chiều cao treo đèn so với bề mặt làm việc : Htt= H – ( h/ + hlv ) = 4,2 – 0,8 = 3,4 (m) 9.Chỉ số địa điểm : 10.Hệ số bù : d = 1,25 (đèn huỳnh quang, mức độ ít bụi ) 11.Tỷ số treo : 12.Hệ số sử dụng : U = h.Ud = 0,62.0,75 = 0,465 13.Quang thông tổng : 14.Số bộ đèn: Chọn NBĐ = 15 bộ 15.Kiểm tra sai số quang thông 16.Kiểm tra độ rọi trên bề mặt làm việc 17.Phân bố các bộ đèn: NBĐ = 15 bộ, chia 3 dãy, mỗi dãy 5 bộ Sao cho Lngang = 3,75 (m) < Lngangmax = 2Htt = 2.4,8= 9,6(m) Ldọc = 2 (m) < Ldọcmax = 1,55Htt = 1,55.4,8 = 7,44 (m) Lngang = 3,75 (m) > Ldọc = 2(m) 11.3 Tính toán bằng phần mềm LUXICON 11.3.1. Giới thiệu phần mềm LUXICON Luxicon là phần mềm tính toán chiếu sáng của hãng Cooper Lighting (Mỹ), cho phép thiết kế chiếu sáng trong nhà và ngoài trời. Luxicon tính toán trong những không gian đặc biệt (trần nghiêng, tường nghiêng, có đồ vật, vật dụng trong phòng) trong điều kiện có và không có ánh sáng tự nhiên. Luxicon được cài từ 1 đĩa CD và chạy tốt trên hệ điều hành Windows 95 trở lên. 11.3.2.Tính toán chiếu sáng VĂN PHÒNG MAY bằng phần mềm Luxicon. Các phòng khác tương tự 1.Kích thước : Chiều rộng a = 18m ; Chiều dài b = 6 m; Chiều cao H = 4,2 m Trần : trắng, hệ số phản xạ rtr = 0,75 Tường : vàng nhạt, hệ số phản xạ rtg = 0,5 Sàn : xám, hệ số phản xạ rs = 0,3 Độ rọi yêu cầu :Chọn Etc = 300lx Bề mặt làm việc hlv = 0,8 [m] 2.Bố trí cửa Bố trí cửa sổ, Nhập kích thước Bề rộng a = 2m ; bề dọc b = 1,2m ; hệ số phản xạ 0,1 ; hệ số truyền nhiệt 0,9 và lắp đặt 4 cửa sổ cho hướng Bắc Bố trí 2 cửa chính theo kiến trúc xây dựng của khu văn phòng may Nhập kích thước Bề rộng X = 2m ; bề dọc Y = 2,5 m ; hệ số phản xạ 0,1 ; hệ số truyền nhiệt 0,9 3.Bố trí thêm bàn ghế Chọn các thông số chiều cao, bề rộng, bề dọc, hệ số phản xạ…của bàn ghế như sau Bố trí 10 bàn làm việc trong khu văn phòng may, bố trí đều quanh phòng. Ta có hình không gian sau khi bố trí cửa và bàn trong khu văn phòng may như sau 4.Lựa chọn bộ đèn : Tại Luminaire Type : chọn interior (thiết kế trong nhà) Chọn : Industrial, Class Room Chọn Fluorescent (đèn huỳnh quang), nhập số bóng trong 1 bộ là 2, công suất lớn hơn 30W, hiệu suất lớn hơn 80%. Sau đó chọn Search. Ta thấy có 18 bộ đèn đã tìm thoã mãn yêu cầu. Chọn Search Results để xem kết quả cụ thể của bộ đèn. Ta chọn loại đèn : 2-32W T- 8 Rapid Start 4” Desingner Nhấp OK > hộp thoạ > Nhập Type : A Chọn OK Chọn Quantily để xem số bộ đèn dùng cho cả phòng (13 bộ) Chọn nút để thay đổi các yếu tố tác động lên hệ số suy giảm. Ta chọn hệ số suy giảm do bụi bẩn (LDD) : 0,9 Hệ số tính đến sự già hoá của bộ đèn (LSD) : 0,95 Các hệ số suy giảm khác : 1 Chọn hệ số suy giảm thực tế : 0,85 => Ta thấy hệ số suy giảm tổng cộng là : 0,72 Chọn Add to Plan Kết quả bộ đèn được chọn là : Mã hiệu đèn : Metalux Loại đèn theo Catalog : P410-323, hệu suất 83,35% 2bóng/1bộ, công suất đèn Pđ = 32W, Quang thông đèn Fđ = 2925lm Chọn chỉ số màu CRI = 85, nhiệt độ màu Tm = 35000K Chọn điện áp U = 220V, số ballast là 2 Mô hình sau khi lắp đặt các cửa và phân bố đèn 4.Tạo lưới tính toán : Chọn tính toán lưới theo chiều ngang và chiều dọc 5.Tính toán - Tính toán trong trường hợp có ánh sánhg tự nhiên Chọn Click L Daylight Setting…> Hộp thoại > chọn bản đồ Châu Á (Asia), ngày, giờ, tính toán trời trong (clear). Chọn Maps Kết quả thể hiện các đường độ rọi sau tính toán (Calculate Seclected) Ta thấy kết quả các đường đẳng rọi chủ yếu tập trung ở các cửa. Vì ánh sáng mặt trời có độ rọi lớn chiếu vào. Bảng thể hiện thông số độ rọi sau tính toán Ta thấy độ rọi trung bình trên các mắt lưới (Ave) : Etb = 1810lux Độ rọi lớn nhất : Emax = 4632 lux ; Độ rọi nhỏ nhất : Emin = 752 lux Tỉ số EAve/Emin = 2 , Emax/Emin = 6. Vậy : Đối với ban ngày thì thoã mãn. Vì có ánh sáng mặt trời. Hình thể hiện kết quả nhìn thấy thực tế (Render) - Tính toán trong trường hợp không có ánh sáng tự nhiên Chọn Chọn Calculate Seclected. Kết quả tính toán Bảng tính toán kết quả Độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc : ETB/lv = 352,3lux (thoã mãn) Mật độ phân bố công suất theo diện tích : P0 = 11,8W/m2 Kiểm tra lại : ETB/lv-phần mềm » Etb-tính toán => 352,3lux » 310lux => thoã mãn. Kết quả sau khi Render KẾT LUẬN Trên đây là tất cả phần thiết kế của đề tài được giao. Kết quả thiết kế tính toán là tổng hợp toàn bộ kiến thức mà em đã tiếp thu được trong thời gian học tập tại trường, quá trình khảo sát thực tế và nhờ sự hướng dẫn tận tình Thầy Nguyễn Xuân Phú trong thời gian thực hiện đề tài, giúp đỡ em hoàn thành luận văn này đúng thời gian quy định. Trong quá trình tính toán thiết kế em hoàn toàn tuân thủ theo các bước quy định của công việc thiết kế tính toán. Kết hợp tham khảo nhiều tài liệu và ý kiến của Thầy Nguyễn Xuân Phú góp phần cho em thiết kế tính toán thuận lợi hơn, từ đó chọn ra được phương án tối ưu để thiết kế, đảm bảo tính kỹ thuật và kinh tế nhất. Tuy nhiên trong quá trình làm luận văn. Do kiến thức và kinh nghiệm còn hạn chế nên luận văn còn nhiều sai xót. Kính mong quý Thầy Cô thông cảm và góp ý để em có thêm kiến thức, kinh nghiệm quý báu cho công việc của người kỹ sư sau này. Tp.Hồ Chí Minh, ngày 19 tháng 01 năm 2008  Sinh viên thực hiện SV : Nguyễn Lâm Tiến TÀI LIỆU THAM KHẢO ----------------o0o--------------- 1.Sách “sổ tay LỰA CHỌN VÀ TRA CỨU THIẾT BỊ ĐIỆN từ 0,4 đến 500KV”, tác giả Ngô Hồng Quang. 2.Sách “cung cấp điện”, tác giả Nguyễn Xuân Phú (chủ biên) – Nguyễn Công Hiên – Nguyễn Bội Khuê, nhà xuất bản Khoa học – Kỹ thuật. 3.Sách “HƯỚNG DẪN ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN”, tác giả PHAN THANH BÌNH, DƯƠNG LAN HƯƠNG, PHAN THỊ THU VÂN. 4.Sách “hướng dẫn sử dụng phần mềm THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG”, Cô Dương Lan Hương – Đại Học Quốc Gia Tp.HCM – Trường Đại Học Bách Khoa. 5.Sách “Giáo trình mạng và cung cấp điện”, Cô Phan Thị Thanh Vân. 6.Sách “KĨ THUẬT CHIẾU SÁNG”, Cô Dương Lan Hương - nhà xuất bản Khoa học – Kỹ thuật. 7.Sách “KĨ THUẬT CHIẾU SÁNG CHO NHÀ VÀ CÔNG TRÌNH” Theo tiêu chuẩn Việt Nam, nhà xuất bản xây dựng. 8.Sách “HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ LẮP ĐẶT ĐIỆN”, Theo tiêu chuẩn quốc tế IEC – Schneider, nhà xuất bản Khoa học – Kỹ thuật. 9.Và một số tài liệu khác…. ._.