BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA ĐIỆN BÀI TẬP LỚN MÔN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN ĐỀ TÀI THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN CHO BIỆT THỰ CBHD Th S PHẠM TRUNG HIẾU Sinh viên Dương Tiến Đại Mã sinh viên 2019605357 HÀ NỘI, 2022 1 Thiết kế cấp điện cho biệt thự NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN 2 Thiết kế cấp điện cho biệt thự MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU 4 CHƯƠNG 1 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN 7 1 1 Khái quát chung 7 1 2 Những phương pháp tính toán phụ tải thường dùng 8 1 2 1 Phương pháp tính theo.
XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN
Khái quát chung
Phụ tải tính toán là phụ tải giả định lâu dài và không thay đổi, tương đương với phụ tải thực tế về hiệu quả phát nhiệt và mức độ hủy hoại cách điện Điều này có nghĩa là phụ tải tính toán sẽ làm nóng thiết bị điện đến nhiệt độ tương tự như phụ tải thực tế, do đó, việc chọn thiết bị dựa trên phụ tải tính toán sẽ đảm bảo an toàn cho thiết bị về mặt phát nóng.
Phụ tải tính toán là yếu tố quan trọng trong việc lựa chọn và kiểm tra các thiết bị trong hệ thống cung cấp điện, bao gồm máy biến áp, dây dẫn, và các thiết bị đóng cắt, bảo vệ Việc xác định chính xác phụ tải tính toán giúp đảm bảo hiệu suất và độ tin cậy của toàn bộ hệ thống điện.
Tính toán tổn thất công suất, tổn thất điện năng, và tổn thất điện áp là những yếu tố quan trọng trong việc xác định phụ tải tính toán Phụ tải này phụ thuộc vào nhiều yếu tố như công suất, số lượng và chế độ làm việc của thiết bị điện, cũng như trình độ và phương thức vận hành hệ thống Việc xác định chính xác phụ tải tính toán là rất khó khăn nhưng cần thiết, vì nếu phụ tải tính toán nhỏ hơn thực tế sẽ làm giảm tuổi thọ thiết bị và có nguy cơ gây ra sự cố cháy nổ Ngược lại, nếu phụ tải tính toán lớn hơn thực tế sẽ dẫn đến lãng phí tài nguyên.
Do tính chất quan trọng của phụ tải điện, đã có nhiều nghiên cứu và phương pháp tính toán được phát triển Tuy nhiên, do phụ tải điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau, chưa có phương pháp nào hoàn toàn chính xác và tiện lợi Các phương pháp đơn giản thường thiếu độ chính xác, trong khi những phương pháp phức tạp hơn lại khó khăn trong việc áp dụng do ảnh hưởng của nhiều yếu tố.
Thiết kế cấp điện cho biệt thự
Những phương pháp tính toán phụ tải thường dùng
1.2.1 Phương pháp tính theo P đ và hệ số nhu cầu K nc
Phụ tải tính toán của nhóm thiết bị có chế độ làm việc giống nhau được xác định theo biểu thức:
- 𝑃 đ𝑚𝑖 : công suất định mức của thiết bị thứ i, kW
- 𝑃 𝑡𝑡 , 𝑄 𝑡𝑡 , 𝑆 𝑡𝑡 : công suất tác dụng, phản kháng và toàn phần tính toán của nhóm thiết bị, kW, kVAR, kVA
- n: số thiết bị trong nhóm
1.2.2 Phương pháp tính theo hệ số cực đại K max và P tb
- 𝑃 𝑡𝑏 : công suất trung bình của thiết bị hay nhóm thiết bị, kW
- 𝑃 đ𝑚 : công suất định mức của thiết bị hay nhóm thiết bị, kW
1.2.3 Phương pháp tính theo công suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm W 0
Thiết kế cấp điện cho biệt thự
- 𝑀: số đơn vị sản phẩm được sản suất ra trong một năm (sản lượng)
- 𝑊 0 : suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm (kWh/đơn vị sản phẩm)
- 𝑇 𝑚𝑎𝑥 : thời gian sử dụng công suất lớn nhất
1.2.4 Phương pháp theo công suất phụ tải trên từng đơn vị diện tích sản xuất
- 𝑃 0 : suất phụ tải trên 1m 2 diện tích sản suất (kW/m 2 )
1.2.5 Phương pháp tính theo hệ số đồng thời K đt
- 𝑃 𝑡𝑡∑ : công suất tính toán tổng của các hộ dùng điện, kW
- 𝑃 𝑡𝑡𝑖 : công suất tính toán của nhóm phụ tải thứ i, kW
Tùy thuộc vào quy mô sản xuất và đặc điểm công trình, việc lựa chọn phương pháp tính toán phụ tải điện thích hợp sẽ được thực hiện theo từng giai đoạn thiết kế và kỹ thuật Bài viết này sẽ tập trung vào việc tính toán dựa trên tiêu chuẩn IEC.
Thiết kế cấp điện cho biệt thự
Chọn phụ tải điều hòa
1.3.1 Phương pháp chọn phụ tải điều hòa
Công suất tính toán của phụ tải điều hòa được xác định dựa trên yêu cầu công suất trao đổi nhiệt của hệ thống điều hòa trung tâm hoặc bán trung tâm, cùng với các thiết bị tiêu thụ điện khác trong hệ thống.
- PPDN: công suất trao đổi nhiệt của hệ thống điều hòa (Btu, Hp)
- Kqd: hệ số quy đổi từ công suất trao đổi nhiệt sang công suất điện (1Btu=0,09W) o Theo như tiêu chuẩn Việt Nam,
Nếu bạn lắp đặt điều hòa trong phòng khách hoặc bếp, hãy cộng thêm 4000 BTU do những không gian này thường có nhiều người và phát sinh nhiệt lượng lớn.
- 𝜂: hiệu suất làm việc của hệ thống điều hòa (lấy 𝜂 = 0,9)
- Pyci: công suất yêu cầu của các thiết bị tiêu thụ điện khác của hệ thống điều hòa
Thiết kế cấp điện cho biệt thự
1.3.2 Áp dụng chọn phụ tải điều hòa cho từng tầng
Ta có bảng tính sau:
Công suất trao đổi nhiệt (Btu)
Phòng ngủ con trai (Tầng 3)
Thiết kế cấp điện cho biệt thự
Chúng tôi khuyên bạn nên chọn điều hòa DaiKin FTXV50QVMV cho các phòng con gái và phòng ngủ khách, trong khi điều hòa DaiKin FTXV71QVMV là lựa chọn lý tưởng cho phòng khách, phòng ngủ VIP và phòng con trai.
Tính toán phụ tải
1.4.1 Phương pháp tính toán phụ tải
Chọn phương pháp tính theo hệ số đồng thời Kđt :
- 𝑃 𝑡𝑡∑ : công suất tính toán tổng của các hộ dùng điện (kW)
- 𝑃 𝑡𝑡𝑖 : công suất tính toán của nhóm phụ tải thứ i (kW)
- 𝐾 𝑑𝑡 : hệ số đồng thời của phụ tải nhà ở riêng biệt, căn hộ; Kdt= 0,5 0,65
Ta thấy đối với biệt thự ta chọn suất phụ tải sinh hoạt Posh= 8 kW trong đó
PT= Posh= 8 kW Lấy cosφ = 0,85 ta có:
1.4.2 Tính toán phụ tải tầng 1
Chọn loại đèn LED RS340B 1 xLED17S/827 VWB của hãng PHILIP có P@W
Theo tính toán ta chọn được phòng khách sẽ có 8 đèn, ta có bảng:
STT Tên thiết bị Pđm (kW) Số lượng
Thiết kế cấp điện cho biệt thự
Phòng ăn có diện tích 25 m² cần tuân thủ yêu cầu về mật độ công suất chiếu sáng LPD Theo tài liệu, trị số mật độ công suất chiếu sáng tối đa cho phòng ngủ là một yếu tố quan trọng cần được xem xét để đảm bảo ánh sáng phù hợp cho không gian này.
11 W/m 2 Dự tính sử dụng đèn LED RS340B 40W để chiếu sáng cho phòng ngủ:
Công suất chiếu sáng phòng ăn là:
Số lượng đèn cần dùng cho phòng ăn là: n'5/40 = 6,875 = 7 bóng
STT Tên thiết bị Pđm (kW) Số lượng
Thiết kế cấp điện cho biệt thự
Phòng bàn trà có diện tích 8 m², theo tài liệu “Yêu cầu về mật độ công suất chiếu sáng LPD”, mật độ công suất chiếu sáng tối đa cho không gian này là 11 W/m² Để đáp ứng yêu cầu chiếu sáng, dự kiến sử dụng đèn LED RS340B công suất 40W cho phòng bàn trà.
Công suất chiếu sáng phòng bàn trà là:
Số lượng đèn cần dùng cho phòng bàn trà là: n/40 2,2 =2 bóng
STT Tên thiết bị Pđm (kW) Số lượng
Sảnh chính có diện tích là 16,674 m 2 Ta dự tính sử dụng 4 đèn LED RS340B 40W để chiếu sáng cho sảnh
Công suất chiếu sáng tính toán cho sảnh chính là:
Vậy tổng công suất của tầng 1 là:
Pt1 = Ppk + Ppăn + Ppbt + Psảnh =1,53kW
Thiết kế cấp điện cho biệt thự
1.4.3 Tính toán phụ tải tầng 2
Phòng ngủ VIP có diện tích 35 m² và theo tài liệu về "Yêu cầu về mật độ công suất chiếu sáng LPD", mật độ công suất chiếu sáng tối đa cho phòng ngủ là 11 W/m² Để đáp ứng yêu cầu này, dự kiến sử dụng đèn LED RS340B 40W cho hệ thống chiếu sáng trong phòng ngủ.
Công suất chiếu sáng phòng ngủ vip là:
Số lượng đèn cần dùng cho phòng ngủ vip là: n85/40 = 9,625 = 10 bóng
STT Tên thiết bị Pđm (kW) Số lượng
Phòng con gái có diện tích 22,55 m² và yêu cầu mật độ công suất chiếu sáng tối đa là 11 W/m² Để đáp ứng nhu cầu chiếu sáng cho phòng, dự kiến sử dụng đèn LED RS340B công suất 40W.
Thiết kế cấp điện cho biệt thự
Công suất chiếu sáng phòng con gái là:
Số lượng đèn cần dùng cho phòng con gái là: n$8,05/40 = 6,2 = 6 bóng
STT Tên thiết bị Pđm (kW) Số lượng
Phòng thay quần áo tầng 2
Phòng thay quần áo tầng 2 có diện tích là 5,5 m 2 Ta dự tính sử dụng 2 đèn LED RS340B 40W để chiếu sáng cho phòng thay quần áo tầng 2:
Nhà vệ sinh WC1 và WC2 có diện tích 6,5 m² mỗi phòng Do yêu cầu về độ rọi không cao cho không gian này, chúng tôi dự kiến sử dụng một đèn LED RS340B 40W cho mỗi nhà vệ sinh để đảm bảo ánh sáng đủ cho hoạt động sử dụng.
Công suất chiếu sáng tính toán cho cả 2 phòng WC là:
Thiết kế cấp điện cho biệt thự
Vậy tổng công suất của tầng 2 là:
Pt2 = Ppnv t2 + Ppcg t2 + Pptqa t2 + P2WC t2 =3,58kW
1.4.4 Tính toán phụ tải tầng 3:
Phòng ngủ của con trai có diện tích 34,56 m², theo tài liệu “Yêu cầu về mật độ công suất chiếu sáng LPD”, mật độ công suất chiếu sáng tối đa cho phòng ngủ là 11 W/m² Để đáp ứng yêu cầu chiếu sáng, dự kiến sử dụng đèn LED RS340B 40W cho không gian này.
Công suất chiếu sáng phòng ngủ con trai là:
Số lượng đèn cần dùng cho phòng ngủ con trai là: n80,16/40 = 9,504 = 10 bóng
STT Tên thiết bị Pđm (kW) Số lượng
Thiết kế cấp điện cho biệt thự
Phòng ngủ khách có diện tích 22,55 m², theo tài liệu “Yêu cầu về mật độ công suất chiếu sáng LPD”, mật độ công suất chiếu sáng tối đa cho phòng ngủ là 11 W/m² Để đáp ứng yêu cầu này, dự kiến sử dụng đèn LED RS340B 40W để chiếu sáng cho không gian.
Công suất chiếu sáng phòng ngủ khách là:
Số lượng đèn cần dùng cho phòng ngủ khách là: n$8,05/40 = 6,2 = 6 bóng
STT Tên thiết bị Pđm (kW) Số lượng
Phòng thay quần áo tầng 3
Phòng thay quần áo tầng 3 có diện tích là 6,5 m 2 Ta dự tính sử dụng 2 đèn LED RS340B 40W để chiếu sáng cho phòng thay quần áo tầng 3:
Nhà WC3 có diện tích 5 m² và nhà WC4 có diện tích 7,5 m² Vì là nhà vệ sinh, yêu cầu về độ rọi không cao Chúng tôi dự kiến sử dụng một đèn LED RS340B 40W cho mỗi nhà WC để chiếu sáng.
Thiết kế cấp điện cho biệt thự
Công suất chiếu sáng tính toán cho cả 2 phòng WC là:
Vậy tổng công suất của tầng 3 là:
Pt2 = Ppnct t3 + PpnK t3 + PptQA t3+ P2WC t3 = 4,06(kW)
Lấy hệ số đồng thời là kdt= 0,65 tính được công suất của cả biệt thự là:
Pbt= kdt (Pt1 + Pt2+ Pt3 ) = 0,65.(1,53+3,58+4,06) =5,96 kW
Thiết kế cấp điện cho biệt thự
XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ NỐI DÂY CỦA MẠNG ĐIỆN
Giới thiệu các dạng đi dây trong nhà thường sử dụng
2.1.1 Sơ đồ nối dây tia Đặc điểm:
Hệ thống tủ phân phối điện có nhiều ưu điểm nổi bật, bao gồm sơ đồ nối dây rõ ràng và mỗi tủ được trang bị một đường dây riêng biệt, giúp giảm thiểu sự ảnh hưởng lẫn nhau Mỗi đường dây đều có cầu dao bảo vệ riêng, đảm bảo độ tin cậy trong cung cấp điện cao Ngoài ra, việc thực hiện các biện pháp bảo vệ và tự động hóa trở nên dễ dàng hơn, cùng với khả năng vận hành và bảo trì thuận tiện.
- Nhược điểm: Tốn nhiều đừng dây vì thế chi phí kinh tế cao
2.1.2 Sơ đồ nối dây dạng phân nhánh
Thiết kế cấp điện cho biệt thự Đặc điểm:
- Ưu điểm: Tốn ít đây dẫn, chi phí thấp
- Nhược điểm: Các tầng, các phòng phụ thuộc lẫn nhau, vì muốn bảo trì sửa chữa ta phải cắt toàn bộ hệ thống
Lựa chọn sơ đồ điện tối ưu
- Sơ đồ nguyên lý cấp điện cho biệt thự
Thiết kế cấp điện cho biệt thự
- Sơ đồ bố trí các tủ phân phối và đi dây cho các tầng:
Thiết kế cấp điện cho biệt thự
Thiết kế cấp điện cho biệt thự
LỰA CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN
Chọn dây dẫn từ trạm biến áp đến tủ phân phối tổng
Thiết kế cấp điện cho biệt thự
Chọn aptomat 5SQ2 260-0KA16 do Siemens chế tạo có thông số:
Điện áp định mức : Uđm A 80 (V) = Uđm LĐ
Dòng điện định mức : Iđm A = 16 (A) > Itt = 10,65 (A)
Dòng cắt định mức : ICđm A = 3 ( kA)
Chọn dây cáp đồng hạ áp 2 lõi cách điện PVC do LENS chế tạo có tiết diện F= 3 mm 2 ; Icp = 37 A; điện trở dây ở 20 o C ro= 12,1 Ω/km.
Chọn dây dẫn từ tủ phân phối tổng đến tủ phân phối tầng 1
√3.0,22.0,85 = 3,07 (A) Chọn aptomat 5SQ2 260-0KA10 do Siemens chế tạo có thông số:
Điện áp định mức : Uđm A #0 (V) > Uđm LĐ
Dòng điện định mức : Iđm A = 10 (A) > Itt = 3,07 (A)
Dòng cắt định mức : ICđm A = 3 ( kA)
Chọn dây cáp đồng hạ áp 2 lõi cách điện PVC do LENS chế tạo có tiết diện F= 3 mm 2 ; Icp = 37 A; điện trở dây ở 20 o C ro= 12,1 Ω/km.
Chọn dây dẫn từ tủ phân phối tổng đến tủ phân phối tầng 2
Thiết kế cấp điện cho biệt thự
Chọn aptomat 5SQ2 260-0KA16 do Siemens chế tạo có thông số:
Điện áp định mức : Uđm A #0 (V) > Uđm LĐ
Dòng điện định mức : Iđm A = 16 (A) > Itt = 7,18 (A)
Dòng cắt định mức : ICđm A = 3 ( kA)
Chọn dây cáp đồng hạ áp 2 lõi cách điện PVC do LENS chế tạo có tiết diện F= 3 mm 2 ; Icp = 37 A; điện trở dây ở 20 o C ro= 12,1 Ω/km.
Chọn dây dẫn từ tủ phân phối tổng đến tủ phân phối tầng 3
√3.0,22.0,85 = 8,14 (A) Chọn aptomat 5SQ2 260-0KA16 do Siemens chế tạo có thông số:
Điện áp định mức : Uđm A #0 (V) > Uđm LĐ
Dòng điện định mức : Iđm A = 16 (A) > Itt = 8,14 (A)
Dòng cắt định mức : ICđm A = 3 ( kA)
Chọn dây cáp đồng hạ áp 2 lõi cách điện PVC do LENS chế tạo có tiết diện F= 3 mm 2 ; Icp = 37 A; điện trở dây ở 20 o C ro= 12,1 Ω/km.
Chọn dây dẫn từ tủ phân phối mỗi tầng đến các phòng
Ta thấy tại các phòng có công suất không quá cao nên ta có thể chọn chung cùng loại aptomat và dây dẫn
Chọn aptomat 5SQ2 260-0KA16 do Siemens chế tạo có thông số:
Thiết kế cấp điện cho biệt thự
Điện áp định mức : Uđm A #0 (V) > Uđm LĐ
Dòng điện định mức : Iđm A = 10 (A)
Dòng cắt định mức : ICđm A = 3 ( kA)
Chọn dây dẫn cho hệ thống chiếu sáng hành lang và đèn cầu thang bộ, nên sử dụng dây dẫn đồng hạ áp 2 lõi cách điện PVC của LENS với tiết diện F=1,5 mm², có dòng điện định mức Icp = 31 A và điện trở dây ở 20°C là ro = 12,1 Ω/km.
Chọn aptomat cho điều hòa
√3.0,22.0,85 =6,17 (A) Chọn aptomat 5SQ2 260-0KA10 do Siemens chế tạo có thông số:
Điện áp định mức : Uđm A #0 (V) > Uđm LĐ
Dòng điện định mức : Iđm A = 10 (A) > Itt = 6,17 (A)
Dòng cắt định mức : ICđm A = 3 ( kA)
Chọn dây cáp đồng hạ áp 2 lõi cách điện PVC do LENS chế tạo có tiết diện F= 3 mm 2 ; Icp = 37 A; điện trở dây ở 20 o C ro= 12,1 Ω/km
Thiết kế cấp điện cho biệt thự
XÁC ĐỊNH CÁC THAM SỐ CHẾ ĐỘ CỦA MẠNG ĐIỆN
Tổn thất điện áp
Vậy tính toán tương tự ta có bảng kết quả 5.1 dưới đây
Bảng 5.1 Kết quả tính toán tổn thất điện áp
Cao áp 8,23 6,17 1,94 0,113 0,01 Đến tủ phân phối tổng 8,23 6,17 0,4 0,06 0,0025
Tính toán tổn thất công suất
- Tổn thất công suất phản kháng
- Tổn thất công suất tác dụng
Vậy tính toán tương tự ta có bảng kết quả 5.2 dưới đây
Bảng 5.2 Kết quả tính toán tổn thất công suất
Thiết kế cấp điện cho biệt thự Đoạn P; kW Q; kVAr r0;/ km x0; / km P; kW
Tính toán tổn thất điện năng
Ta có: Tổn thất điện năng
Tổng tổn thất điện năng của toà nhà là:
Tổn thất điện áp là yếu tố quan trọng trong thiết kế hệ thống cung cấp điện, ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng và hiệu quả sử dụng điện năng Giảm thiểu tổn thất điện áp không chỉ nâng cao chất lượng điện mà còn giúp dự án trở nên khả thi hơn khi kết hợp với chi phí hợp lý.
Vì vậy việc tính toán phải đưa ra được những phương án có tổn thất điện năng nằm trong một giới hạn cho phép
Thiết kế cấp điện cho biệt thự
TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT CHO TRẠM BIẾN ÁP
Khảo sát
Để cung cấp điện cho biệt thự có công suất sử dụng 15 kW, cần lập kế hoạch xin cấp điện và kéo điện từ trạm biến áp 22/0.4 kV Trạm biến áp này có công suất 500 KVA và mạng hạ áp được thiết kế với trung tính nối đất.
Loại đất nền để dựng trạm biến áp là loại (đất cát pha) phạm vi của điện trở suất 150 ÷400 Khi thiết kế sơ bộ ta lấy trị số 150 (Ωm)
Dự tính cọc trôn thẳng đứng và sâu 0.8m nên có hệ số mùa Km 1.4÷2 , đất khô khi đo vào mùa khô nên lấy Km= 1.5
Mạng hạ áp 22/0.4 kV với công suất 500 KVA có trung tính nối đất và bảo vệ nối đất ở phía phụ tải yêu cầu điện trở hệ thống nối đất là Ryc = 4 (Ω).
Chúng tôi dự kiến sử dụng 40 cọc thép góc 60x60x6 mm, dài 2.5m, được chôn đứng theo hình chữ nhật với khoảng cách giữa các cọc là a = 2.5m Các đầu cọc sẽ được nối với nhau bằng thanh ngang thép tròn có đường kính d mm, chôn sâu 0.8m.
Ta dụng thép cọc nên có d= 0.95b =0.95 ×60 = 0.057 (m)
Thiết kế cấp điện cho biệt thự
Ta có: L= 2.5 × 36 = 90m theo chiều dài và rộng ta có l1 = 9×2.5 ".5 m, l2 = 9×2.5 ".5m theo hệ số l1 / l2 = 1 => K= 5.5
Ta dùng thép tròn có d mm = 0.02m Điện trở thanh là:
Theo tính toán sơ bộ thì hết 36 cọc theo bảng ta có: Ƞt = 0.22, Ƞc= 0.41
Tính toán sơ bộ
Chúng tôi dự kiến sử dụng 40 cọc thép góc 60x60x6 mm, dài 2.5m, được chôn thẳng đứng và xếp theo hình chữ nhật, với khoảng cách giữa các cọc là a = 2.5m Các đầu cọc sẽ được nối bằng thanh ngang thép tròn có đường kính d mm, chôn sâu 0.8m.
Ta dụng thép cọc nên có d= 0.95b =0.95 ×60 = 0.057 (m)
Thiết kế cấp điện cho biệt thự
Ta có: L= 2.5 × 36 = 90m theo chiều dài và rộng ta có l1 = 9×2.5 ".5 m, l2 = 9×2.5 ".5m theo hệ số l1 / l2 = 1 => K= 5.5
Ta dùng thép tròn có d mm = 0.02m Điện trở thanh là:
Theo tính toán sơ bộ thì hết 36 cọc theo bảng ta có: Ƞt = 0.22, Ƞc= 0.41
Thiết kế cấp điện cho biệt thự
TÍNH TOÁN DUNG LƯỢNG BÙ
* Ý nghĩa của việc chọn bù công suất phản kháng:
Hệ số công suất cosφ là chỉ số quan trọng đánh giá tính hợp lý và tiết kiệm trong việc sử dụng điện tại các phân xưởng Việc nâng cao hệ số công suất cosφ không chỉ giúp tối ưu hóa hiệu quả sản xuất mà còn cải thiện quá trình phân phối và sử dụng điện năng.
- Phần lớn các thiết bị tiêu dùng điện đều tiêu thụ công suất tác dụng
Công suất tác dụng P là năng lượng được chuyển đổi thành cơ năng hoặc nhiệt năng trong các thiết bị điện, trong khi công suất phản kháng Q đại diện cho công suất từ hóa trong các máy điện xoay chiều, không tạo ra công.
* Việc nâng cao hệ số cosφ sẽ đưa đến các hiệu quả:
- Giảm được tổn thất công suất và tổn thất điện năng trong mạng điện
- Giảm tổn thất điện áp trong mạng điện
- Nâng cao khả năng truyền tải năng lượng điện của mạng
- Tăng khả năng phát của các máy phát điện
Tính toán dung lượng bù để cải thiện hệ số công suất lên giá trị cosφ 2 =0,95
- Phụ tải tính toán của biệt thự là: Pttbt= 10,455 kW
- Hệ số công suất của biệt thự: Cosφ1 = 0,85
- Dung lượng bù cho nhà biệt thự:
Qb = Ptt bt (Tanφ1- Tanφ2) ,455.( 0,62 - 0,33) = 3,03 kVAr
Theo tính toán thì dung lượng bù Qb =3,03 kVAr và công suất phụ tải nhỏ nên không cần thiết để lắp thiết bị bù
Thiết kế cấp điện cho biệt thự
THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG CHO MỘT PHÒNG ĐIỂN HÌNH
Thiết kế chiếu sáng bằng tay
7.1.1 Tính toán thiết kế chiếu sáng sơ bộ
Bước 1: Chọn độ rọi yêu cầu và cấp quan sát:
Căn cứ vào TCVN 7114:2008, chọn độ rọi yêu cầu Eyc = 300 lx và cấp chất lượng quan sát loại B
Bước 2: Chọn bóng đèn và bộ đèn: Ứng với độ rọi yêu cầu 300 lx tra biểu đồ Kruithof nên chọn bóng đèn ứng với nhiệt độ màu T = 3000 ÷ 4100 K
Chọn loại đèn LED RS340B 1 xLED17S/827 VWB của hãng PHILIP
Bước 4: Bố trí sơ bộ bộ đèn trong không gian chiếu sáng :
Bộ đèn gắn âm trần: h’ = 0m Độ treo cao của đèn so với mặt phẳng làm viêc: h = H – h’ – 0,8 = 3,7 – 0 – 0,8 = 2,9 m
Chỉ số treo đèn: Chọn j=0
Thiết kế cấp điện cho biệt thự Để đảm bảo độ đồng đều độ rọi trên mặt phẳng làm việc đối với đèn loại
B, khoảng cách giữa các bộ đèn phải thỏa mãn điều kiện sau:
Số bộ đèn tối thiểu bố trí theo cạnh a
Số bộ đèn tối thiểu bố trí theo cạnh b
Số lượng bộ đèn tối thiểu:
Bước 5: Xác định tổng quang thông các bộ đèn:
Hệ số dự trữ : tra phụ lục 4.3 với đèn LED trong môi trường ít bụi và được bảo dưỡng tốt = 1,15;
Hệ số lợi dụng quang thông U:
Từ chỉ số treo đèn j = 0, chỉ số không gian k = 0,93 1:3:4 = 8:7:3 Ứng với đèn loại B tra phụ lục ta có k 0,8 0,93 1,0
Theo phương pháp nội suy:
1−0,8 = 0,94 Vậy tổng quang thông các bộ đèn để đảm bảo độ rọi yêu cầu
Thiết kế cấp điện cho biệt thự
Bước 6: Xác định số lượng bộ đèn thực tế cần bố trí
Số lượng bộ đèn thực tế cần:
1650 = 6,8 Để đảm bảo độ rọi yêu cầu và tính thẩm mỹ N Nmin nên chọn N = 8 bộ
Độ rọi trung bình đạt được trên mặt phẳng làm việc:
Bước 7: Xác định lưới phân bố lại bộ đèn
Dự kiến bố trí 8 bộ đèn thành 2 hàng mỗi hàng 4 bộ
Kiểm tra điều kiện độ đồng đều rọi khu vực mặt phẳng làm việc:
Bố trí 8 bộ đèn với các kích thước đã chỉ định đảm bảo đạt yêu cầu về độ rọi và duy trì sự đồng đều trên bề mặt làm việc.
Sơ đồ bố trí các đèn như sau:
Thiết kế cấp điện cho biệt thự a q n b p m
Thiết kế cấp điện cho biệt thự
