THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG & CUNG CẤP ĐIỆN CHUNG CƯ DRAGON HILL

TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG KHOA : ĐIỆN – ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG & CUNG CẤP ĐIỆN CHUNG CƯ DRAGON HILL GVHD: SVTH : MSSV: LỚP : KHĨA: ThS HỒ ĐĂNG SANG NGUYỄN XN HỊA HIỆP 41000159 10040001 K14 (2010-2015) TP HỒ CHÍ MINH, NĂM 2015 ĐATN: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: ThS Hồ Đăng Sang MỤC LỤC Chƣơng GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Giới thiệu tổng quan chung cư cao tầng Dragon Hill 1.1.1 Địa điểm 1.1.2 Quy mơ cơng trình 1.2 Yêu cầu thiết kế 1.2.1 Phương diện kỹ thuật 1.2.2 Phương diện kinh tế Chƣơng THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG BẰNG PHẦN MỀM DIALUX 2.1 Các yêu cầu tiêu thiết kế chiếu sáng 2.1.1 Yêu cầu thiết kế chiếu sáng 2.1.2 Các tiêu cần đạt 10 2.2 Các bước tính tốn chiếu sáng theo phương pháp “Hệ số sử dụng” 10 2.3 Thiết kế chiếu sáng tầng hầm 13 2.3.1 Tính tốn chiếu sáng phịng an ninh 13 2.3.2 Tính tốn chiếu sáng cho khu vực khác tầng hầm 15 2.4 Thiết kế chiếu sáng tầng 16 2.13 Thiết kế chiếu sáng hộ loại A 17 2.13.1 Thiết kế chiếu sáng hộ A1 (65m2) 17 2.14 Thiết kế chiếu sáng hộ loại B 18 2.14.1 Thiết kế chiếu sáng hộ B1 (90m2) 18 2.15 Thiết kế chiếu sáng hộ loại C 19 2.15.1 Thiết kế chiếu sáng hộ C1 (65m2) 19 2.16 Thiết kế chiếu sáng hộ loại D 20 2.16.1 Thiết kế chiếu sáng hộ D1 (120m2) 20 2.17 Thiết kế chiếu sáng hộ loại E (200m2) 21 2.18 Thiết kế chiếu sáng hộ loại P 22 2.18.1 Thiết kế chiếu sáng hộ P1 (633m2) 22 Chƣơng TÍNH TỐN PHỤ TẢI 24 SVTH Nguyễn Xuân Hòa Hiệp Trang ĐATN: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: ThS Hồ Đăng Sang 3.1 Tính toán phụ tải lạnh 24 3.1.1 Tính tốn công suất máy lạnh tầng hầm 25 3.1.2 Tính tốn cơng suất máy lạnh tầng 25 3.1.3 Tính tốn cơng suất máy lạnh tầng 27 3.1.4 Tính tốn cơng suất máy lạnh cho loại hộ 27 3.2 Tính tốn phụ tải ổ cắm, quạt hút gió, máy nước nóng 31 3.2.1 Tính tốn phụ tải ổ cắm, quạt hút gió tầng hầm 31 3.2.2 Tính tốn phụ tải ổ cắm, quạt hút gió tầng 31 3.2.3 Tính tốn phụ tải ổ cắm, quạt hút gió tầng 32 3.2.4 Tính tốn phụ tải ổ cắm, máy nước nóng, quạt hút gió loại hộ 32 3.3 Tính tốn cơng suất tải động lực chung cư 33 3.3.1 Chọn công suất máy bơm nước sinh hoạt 33 3.3.2 Chọn công suất máy bơm nước thải 34 3.3.3 Chọn công suất máy bơm thoát nước 34 3.3.4 Chọn công suất máy bơm phòng cháy chữa cháy 35 3.3.5 Chọn công suất máy bơm bù áp (Booster Set) 36 3.3.6 Chọn công suất quạt thơng gió tầng hầm 36 3.3.7 Chọn công suất quạt tạo áp cầu thang 36 3.3.8 Chọn cơng suất quạt hút khói bếp 37 3.3.9 Chọn công suất thang máy 37 3.3.10 Liệt kê công suất tải động lực 37 3.4 Liệt kê công suất chung cư 39 3.4.1 Liệt kê công suất tầng (Công cộng, thương mại) 39 3.4.2 Liệt kê công suất loại hộ 42 3.5 Công suất toàn chung cư 49 Chƣơng CÔNG SUẤT MÁY BIẾN ÁP – MÁY PHÁT ĐIỆN 50 4.1 Chọn công suất máy biến áp 50 4.2 Chọn cơng suất máy máy phát điện dự phịng 50 4.3 Chọn tụ bù 50 SVTH Nguyễn Xuân Hòa Hiệp Trang ĐATN: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: ThS Hồ Đăng Sang 4.3.1 Ý nghĩa tụ bù nâng cao cosφ 50 4.3.2 Hình thức đặt tụ bù 51 4.3.3 Tính tốn chọn tụ bù 51 Chƣơng CHỌN DÂY KÈM THIẾT BỊ BẢO VỆ 53 5.1 Giới thiệu sơ lược Busway chọn hướng cấp điện 53 5.1.1 Giới thiệu sơ lược Busway 53 5.1.2 Chọn hướng cấp điện 54 5.1.3 Chọn tiết diện dây dẫn 54 5.2 Chi tiết chọn dây dẫn kết hợp thiết bị bảo vệ 56 5.2.1 Máy biến áp (MBA) máy phát điện (MF) tới tủ phân phân (MSB) 56 5.2.2 Chọn dây kết hợp CB từ tủ phân phối (MSB) đến tủ hộ (DB) 57 5.2.2.1 Chọn busway từ tủ phân phối (MSB) đến tủ tầng (LDB- F) 57 5.2.2.2 Chọn dây từ tủ tầng (LDB- F) đến tủ hộ (DB) 60 5.2.2.3 Chọn dây từ tủ hộ (DB) đến thiết bị 64 5.2.3 Chọn dây kết hợp CB từ tủ phân phối (MSB) đến tải động lực 69 5.2.4 Chọn dây kết hợp CB từ tủ phân phối (MSB) đến tải cơng cộng 71 5.2.4.1 Từ tủ phân phối (MSB) đến tầng (LDBx-BF-26F) 71 5.2.4.2 Từ tủ phân phối tầng hầm (LDBx-BF) đến phòng (DB) 72 5.2.4.3 Từ tủ phân phối tầng (LDBx-1F) đến phòng (DB) 74 5.2.4.4 Từ tủ phân phối tầng (LDBx-4F) đến phòng (DB) 75 5.2.4.5 Chọn dây kết hợp CB cho tầng lại (tầng 2, 3, 5, 6-24, 25, 26, 27) 76 Chƣơng KIỂM TRA SỤT ÁP 78 6.1 Phương pháp tính sụt áp 78 6.2 Tính tốn sụt áp 79 6.2.1 Tính tốn sụt áp từ sau MBA đến tủ điện hộ xa 79 6.2.2 Tính tốn sụt áp từ sau MBA đến tủ điện công cộng 82 6.2.3 Tính tốn sụt áp từ sau MBA đến động 82 Chƣơng KIỂM TRA NGẮN MẠCH 84 SVTH Nguyễn Xuân Hòa Hiệp Trang ĐATN: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: ThS Hồ Đăng Sang 7.1 Phương pháp tính ngắn mạch 84 7.2 Tính tốn ngắn mạch 84 7.2.1 Tính tốn ngắn mạch tủ phân phối tủ plug-in-unit tầng 84 7.2.2 Tính tốn ngắn mạch tủ LDB- F 85 7.2.3 Tính tốn ngắn mạch tủ công cộng, dịch vụ, thương mại 86 7.2.4 Tính tốn ngắn mạch tủ động lực động 87 CHƢƠNG TÍNH TỐN CHỐNG SÉT VÀ NỐI ĐẤT 89 8.1 Tính tốn chống sét 89 8.1.1 Khái niệm chống sét 89 8.1.2 Các nguyên tắc bảo vệ chống sét 89 8.1.4 Áp dụng cho chung cư Dragon Hill 90 8.1.4.1 Nguyên tắc tính toán vùng bảo vệ đầu thu sét ESE 90 8.1.4.2 Tính tốn bảo vệ chống sét cho cơng trình 91 8.1.4.3 Tính tốn nối đất chống sét cho cơng trình 92 8.2 Hệ thống nối đất (Thiết bị điện nhẹ) 95 8.2.1 Lựa chọn sơ đồ nối đất 95 8.2.2 Các biện pháp bảo vệ chống chạm 95 8.2.3 Tính tốn điện trở nối đất hệ thống dành cho thiết bị (RHT ≤ 4Ω) 96 8.2.4 Tính tốn điện trở nối dành cho điện nhẹ (RHT ≤ 1Ω) 97 Chƣơng CHUN ĐỀ TÌM HIỂU NĂNG LƢỢNG GIĨ 99 9.1 Tình hình khai thác lượng gió 99 9.1.1 Trên giới 99 9.1.2 Việt Nam 101 9.1.2.1 Tiềm gió 101 9.1.2.2 Lợi ích khó khăn 102 9.1.2.3 Các dự án thực 103 9.2 Turbine gió gió trục ngang 105 9.2.1 Cấu tạo 105 9.2.2 Nguyên lý hoạt động 107 SVTH Nguyễn Xuân Hòa Hiệp Trang ĐATN: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: ThS Hồ Đăng Sang 9.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất turbine gió 107 9.2.4 So sánh với turbine trục đứng 108 9.3 Giới thiệu turbine gió máy điện cảm ứng kích từ kép (DFIG) 110 9.4 Các mơ hình lượng gió 111 9.4.1 Hệ thống điện gió Hybrid Downdraf Tower 111 9.4.2 Công nghệ Sheerwind Invelox 112 9.5 Kết luận 113 CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO 114 SVTH Nguyễn Xuân Hòa Hiệp Trang ĐATN: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: ThS Hồ Đăng Sang Chƣơng GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Giới thiệu tổng quan chung cƣ cao tầng Dragon Hill 1.1.1 Địa điểm - Chung cư cao tầng Dragon Hill quy hoạch phần khu số 15, đường Nguyễn Hữu Thọ, xã Phước Kiển – huyện Nhà Bè – TP Hồ Chí Minh - Ranh giới khu đất xác định sau: + Phía Đơng : Giáp tuyến điện cao khu sân golf dự kiến + Phía Tây : Giáp đường Nguyễn Hữu Thọ lộ giới 60m + Phía Nam : Giáp khu số 18 đường Nguyễn Hữu Thọ + Phía Bắc : Giáp khu số 12 đường Nguyễn Hữu Thọ Hình 1.1 Vị trí chung cư Dragon Hill Hình 1.2 Chung cư Dragon Hill 1.1.2 Quy mơ cơng trình - Ở luận văn này, em tính tốn thiết kế dành riêng cho Khối Bảng 1.1 Thống kê diện tích khối Tầng Diện tích sàn Hầm 5137 2044 2148 1985 634 1393 1145 1145*19 = 21755 KT hồ bơi 6-24 Diện tích hộ SVTH Nguyễn Xn Hịa Hiệp Thương mại Diện tích chung Chỗ đậu xe Đơn vị 857 4280 m2 958 m2 1608 540 m2 1565 420 516 345 235 235*19 =4465 m2 m2 m2 1088 825 910 910*19 =17290 118 214 m2 Trang ĐATN: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: ThS Hồ Đăng Sang 25 1213 1127 86 m2 26 Sân thƣợng Tổng cộng 1185 1082 39721 1027 504 24856 158 310 8897 m2 m2 4280 m2 268 1688 Bảng 1.2 Thống kê hộ khối Loại hộ T1 A1 (2 PN) A2 (2PN) A3 (2PN) B1 (3PN) B2 (3PN) B3 (3PN) C1 (2PN) C2 (2PN) C3 (2PN) C4 (2 tầng 2PN) C5 (2 tầng 2PN) C6 (2 tầng 2PN) C7 (2 tầng 2PN) C8 (2 tầng 2PN) C9 (2 tầng 2PN) D1 (2 tầng 3PN) D2 (2 tầng 3PN) D3 (2 tầng 3PN) E1 (2 tầng 4PN) P1 (4PN) P2 (4PN) P3 (4PN) P4 (4PN) Tổng cộng Shop Shop Shop Shop Shop Shop Shop Shop Shop Shop 10 Tổng cộng T2+3 Số hộ T4 T5-24 03 02*20=40 02 02*20=40 01 02 02*20=40 02 02*20=40 02*20=40 T25, 26 06 02 04 02 07 03 02 01 01 02 01 01 01 33 10 200 01 01 01 01 04 Tổng số hộ 43 42 01 42 42 40 03 01 02 02 07 03 02 01 01 02 01 01 01 01 01 01 01 247 01 01 01 01 01 01 01 01 01 01 10 Diện tích (m2) 65 85 80 90 100 115 65 80 85 90 93 98 100 106 120 120 144 147 200 633 646 679 696 116 132 100 100 100 164 85 84 105 102 1.2 Yêu cầu thiết kế - Ở luận văn này, em tính tốn thiết kế dành riêng cho Khối SVTH Nguyễn Xuân Hòa Hiệp Trang ĐATN: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: ThS Hồ Đăng Sang - Mục tiêu chung việc thiết kế hạng mục kỹ thuật nhằm đáp ứng yêu cầu đầu tư dự án, yêu cầu sử dụng tiêu chuẩn thiết kế kỹ thuật tiên tiến + Thiết kế mục đích sử dụng + Giải pháp tối ưu kinh tế - Thiết kế kỹ thuật nhằm đạt tiêu chí tối ưu kinh tế cụ thể chi phí đầu tư ban đầu, chi phí tiêu hao lượng, chi phí vận hành, tu bảo dưỡng tuổi thọ thiết bị 1.2.1 Phƣơng diện kỹ thuật - Chống điện giật, chống hỏa hoạn điện - Cung cấp điện liên tục, đáp ứng nhu cầu phụ tải - Đảm bảo điều kiện sụt áp, tổn thất sản xuất cung dể dàng cải tạo mở rộng mạng lưới số tiêu chuẩn khác điều kiện cho phép dự án 1.2.2 Phƣơng diện kinh tế - Trong trình thiết kế thường xuất nhiều phương án, phương án có ưu nhược điểm riêng, có mâu thuẫn kinh tế kỹ thuật - Một phương án đắt tiền thường có ưu điểm chất lượng độ tin điện cao Nhưng lại tốn khơng thực Vì vậy, thiết kế cần phải kết hợp hài hòa phương diện kinh tế kỹ thuật để đưa phương án thiết kế tối ưu - Ngoài yếu tố trên, người thiết kế phải lưu ý cho hệ thống cung cấp điện thật đơn giản, dễ thi công, vận hành sửa chữa cơng trình phải có tính khả thi khả mở rộng SVTH Nguyễn Xuân Hòa Hiệp Trang ĐATN: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: ThS Hồ Đăng Sang Chƣơng THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG BẰNG PHẦN MỀM DIALUX 2.1 Các yêu cầu tiêu thiết kế chiếu sáng 2.1.1 Yêu cầu thiết kế chiếu sáng - Đảm bảo độ rọi đầy đủ bề mặt làm việc - Sự tương phản vật cần chiếu sáng nền, độ chói màu sắc số trường hợp phụ thuộc vào phương chiếu sáng, mức độ chiếu sáng tập hợp quang phổ chiếu sáng - Độ chói phân bố đồng phạm vi bề mặt làm việc tồn trường nhìn phụ thuộc vào dạng chiếu sáng, phân bố ánh sáng đèn cách bố trí đèn - Tập hợp quang phổ ánh sáng, lúc cần bảo đảm truyền ánh sáng tốt, cần tăng tương phản màu sắc - Hạn chế lóa mắt, giảm mệt mỏi làm việc trường nhìn, giảm độ chói nguồn sáng cách chọn góc bảo vệ đèn phù hợp, chọn chiều cao treo đèn tính tốn bố trí đèn có lợi - Hạn chế phản xạ chói bề mặt làm việc, giảm độ chói nguồn cách dùng ánh sáng phản xạ, chọn cách bố trí đèn phân bố ánh sáng đèn, kể trường hợp mặt phẳn làm việc mặt phẳng nghiêng - Đèn bố trí cho giảm bóng tối để bề mặt làm việc cách tăng số lượng đèn, dùng đèn có ánh sáng phản xạ khuyết tán - Đảm bảo độ rọi ổn định trình chiếu sáng, cách hạn chế dao động lưới điện, cố định đèn chắn, với đèn huỳnh quang cần hạn chế quang thông bù - Trong số trường hợp, để gia tăng chất lượng chiếu sáng cần dùng biện pháp đặc biệt, dùng loại đèn mặt phát sáng lớn dùng ánh sáng màu - Chiếu sáng chung: Một hệ thống chiếu sáng đồng bộ, dùng đèn huỳnh quang, đèn downlight với tiêu chuẩn tiết giảm lượng thiết kế phối trí chặt SVTH Nguyễn Xn Hịa Hiệp Trang ĐATN: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: ThS Hồ Đăng Sang - Cơng suất điện gió giới thời gian 1996 – 2008 sau: - Sự phát triển cơng suất điện gió theo khu vực sau: - Công nghệ cải tiến theo: SVTH Nguyễn Xuân Hòa Hiệp Trang 100 ĐATN: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: ThS Hồ Đăng Sang 9.1.2 Việt Nam 9.1.2.1 Tiềm gió - Việt Nam vị trí nằm khu vực cận nhiệt đới gió mùa bờ biển dài nên gió mạnh thay đổi theo mùa - Tiềm gió Biển Đơng cho thấy Nam Trung Bộ Việt Nam nơi lý tưởng để lắp đặt trạm lượng gió (Bản đồ thực từ: Bộ Cơng Thương, TrueWind Solutions LCC (USA) ngân hàng giới năm 2010 với phần mềm mô MesoMap) - Trong giai đoạn 2005 - 2030, nhu cầu lƣợng Việt Nam tăng lần Nhu cầu điện Việt nam tăng 10%/năm đến năm 2025 - Theo chương trình đánh giá Năng lượng cho Châu Á, Ngân hàng Thế giới có khảo sát chi tiết lượng gió khu vực Đơng Nam Á, có Việt Nam Theo tính tốn nghiên cứu này, bốn nước khảo sát Việt Nam có tiềm gió lớn hẳn quốc gia lân cận Thái Lan, Lào Campuchia Cụ thể sau: SVTH Nguyễn Xuân Hòa Hiệp Trang 101 ĐATN: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: ThS Hồ Đăng Sang Việt Nam Campuchia Lào Thái Lan Diện tích lãnh thổ có tiềm (%) 8,6 0,2 2,9 0,2 Xây dựng trạm điện gió phục vụ vùng khó khăn (%) 41 13 - Vào năm 2001, Cơ quan Năng lượng quốc tế (IEA) Ngân hàng Thế giới (WB) công bố nghiên cứu cho rằng, Việt Nam có tiềm phát triển điện gió lớn, tương đương 513.360 MW, tức gấp 200 lần công suất Nhà máy Thủy điện Sơn La, 10 lần tổng công suất dự báo ngành điện năm 2020 (đối với tốc độ gió 6m/s độ cao 65m, chiếm 39% tổng diện tích Việt Nam) - Qua số liệu Việt Nam nước có tiềm lượng gió mức cao 9.1.2.2 Lợi ích khó khăn Lợi ích Khó khăn - Nguồn tài ngun dồi - Vốn đầu tư cao => giá bán cao - Không gây ô nhiễm môi trường - Phụ thuộc vào thời tiết chế độ gió - Có thể khai thác nhiều nơi - Những nơi gió tốt lại xa thành - Cơng nghệ tiến => giá thành rẻ (4- phố cent/kWh) - Gây ô nhiễm tiếng ồn vận hành - Xây dựng trang trại => giúp nông - Có thể gây sóng hạ âm làm cho dân mang lại nguồn thu người đau đầu - Không phải di tản nhiều hộ dân cư - Có thể làm thay đổi dịng khơng khí => ảnh hưởng đến lồi chim lưu trú SVTH Nguyễn Xn Hịa Hiệp Trang 102 ĐATN: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: ThS Hồ Đăng Sang - Có thể ảnh hưởng đến tín hiệu sóng vơ tuyến - Khi gặp thiên tai giơng bão bị hưu hại - Làm thay đổi phá vỡ cảnh quan vùng lắp đặt điện gió - Ngồi cịn số khó khăn khác phát triển điện gió Việt Nam như: + Theo công ty GIZ giá bán từ 10,4 Uscent/kWh EVN mua 7,8 Uscent/kWh ~ 1,614 đồng/kWh người tiêu dùng mua từ 983 - 3,991 đồng/kWh Trung bình khoảng 1,304 đồng/kWh + Tiềm gió miền Trung, miền Nam, Tây Nguyên từ m/s đến 19 m/s thích hợp với máy phát điện gió cơng suất lớn lại sử dụng mát có dải cơng suất từ 1-2 MW + Tài liệu thông tin liệu khơng đầy đủ địa lý, tốc độ gió nhiều vùng miền nước + Thiếu nguồn đầu tư, hợp tác quốc tế + Thiếu hạ tầng sở kỹ thuật + Chính sách, kế hoạch quy định trợ giá điện gió quan liên hệ phủ khơng rõ rệt, cụ thể 9.1.2.3 Các dự án thực - Tính đến tháng 5/2013 có 50 dự án điện gió đăng ký xin đầu tư, phần lớn tập trung khu vực từ Trung Trung vào tỉnh phía Nam Tuy nhiên, Việt Nam có nhà máy điện gió phát điện thương mại, lại giai đoạn chuẩn bị - Tính đến tháng 2/2015 nước có ba dự án điện gió vận hành phát điện với tổng cơng suất khoảng 52-54 MW Cịn lại 45 dự án khác nhà đầu tư đăng ký với tổng công suất khoảng 4.822 MW chưa triển khai - Tính theo dự án đặt tỉnh: SVTH Nguyễn Xuân Hòa Hiệp Trang 103 ĐATN: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: ThS Hồ Đăng Sang Hình ảnh Địa điểm Lạng Sơn Bình Định Ninh Thuận Bình Thuận Gia Lai Lâm Đồng Bà Rịa-Vũng Tàu Tiền Giang Bến Tre Trà Vinh Sóc Trăng Bạc Liêu Cà Mau Số lƣợng 13 14 1 2 - Sau số dự án tiêu biểu: STT Nhà đầu tƣ CTCP lượng tái tạo Việt Nam (REVN) Tập đồn Điện lực dầu khí VN Cty TNHH thương mại dịch vụ Công Lý CT TNHH EAB (CHLB Đức) Cơng suất (MW) Đăng Hịa kí lƣới 120 30 Hoạt động 30 30 TKKT Đảo Phú Quý, Vestas Bình Thuận (Denmark) 6 Hoạt động Tp Bạc Liêu, Bạc Liêu GE 99 16 Hoạt động Cơn Đảo, Bà Rịa-Vũng Tàu Vĩnh Châu, Sóc Trăng - 12 12 Chuẩn bị xây dựng - 50 30 Chuẩn bị báo cáo Địa điểm Tuy Phong, Bình Thuận Thuận Nam, Ninh Thuận SVTH Nguyễn Xuân Hòa Hiệp Nhà cung cấp turbine Fuhrlaender Germany - Tình trạng Trang 104 ĐATN: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CT CP lượng Thương Tín Cty TNHH MTV điện gió Trà Vinh Vietnam Wind Energy Co Ltd (Greta) CT TNHH Văn Thanh CT CP Vietenergy WPD GVHD: ThS Hồ Đăng Sang 40 đầu tư TKCS 66 66 Mới cấp giấy phép DADT - 120 40 - 100 - Ninh Thuận - Trà Vinh Hàn Quốc Thuận Bắc, Binh Thuận - Bắc Bình, Bình Thuận Hàm Thuận Nam, Bình Thuận 120 Báo cáo đầu tư Đo gió 9.2 Turbine gió gió trục ngang 9.2.1 Cấu tạo STT Chức Tên gọi Blades (cánh quạt) Rotor Gió thổi qua cánh quạt nguyên nhân làm cho cánh quạt chuyển động quay Bao gồm cánh quạt trục Cánh xoay làm nghiêng để giữ Pitch (bƣớc răng) cho rotor quay gió khơng q cao hay q thấp để tạo điện Brake (bộ hãm – SVTH Nguyễn Xn Hịa Hiệp Dùng để dừng rotor tình trạng khẩn cấp Trang 105 ĐATN: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: ThS Hồ Đăng Sang phanh) điện, sức nước động Low – speed shaft Trục quay tốc độ thấp Bánh nối với trục có tốc độ thấp với trục có tốc độ cao tăng tốc độ quay từ 30 đến Gear box – Hộp số 60 vòng/ phút lên 1200 đến 1500 vòng/ phút, tốc độ quay yêu cầu hầu hết máy phát điện sản xuất điện Bộ bánh đắt tiền, phần động tuabin gió Generator (máy phát) Dùng để phát điện Controller (bộ điều Bộ điều khiển khởi động động khiển) Anemometer 10 Wind vane Bộ đo lường tốc độ gió truyền liệu tốc độ gió tới điểu khiển Để xử lý hướng gió liên lạc với “yaw drive” để định hướng tuabin gió Bao gồm rotor vỏ bọc ngoài, toàn dặt đỉnh trụ bao gồm phần: gear box, low and high – speed shafts, generator, controller, and 11 Nacelle (vỏ) brake Vỏ bọc dùng bảo vệ thành phần bên vỏ Một số vỏ phải đủ rộng để kỹ thuật viên đứng bên trong làm việc 12 High – speed shaft 13 Yaw drive 14 Yaw motor 15 Tower (trụ đỡ Nacelle) SVTH Nguyễn Xuân Hòa Hiệp Trục truyền động máy phát tốc độ cao Dùng để giữ cho rotor ln ln hướng hướng gió có thay đổi hướng gió Động cung cấp cho “yaw drive” định hướng gió Được làm thép hình trụ dằn Trang 106 ĐATN: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: ThS Hồ Đăng Sang thép Bởi tốc độ gió tăng lên trụ cao, trụ đỡ cao để thu lượng gió nhiều phát điện nhiều 9.2.2 Nguyên lý hoạt động - Năng lượng gió làm cho hai ba cánh quạt (B) quay quanh rotor (A) mà rotor nối với trục (C+D) trục truyền động làm quay trục quay máy phát (G) để tạo điện - Các tuabin gió đặt trụ cao để thu hầu hết lượng gió độ cao cách mặt đất 30 mét tuabin gió có tốc độ nhanh hơn, bị luồng gió bất thường - Turbine gió hoạt động tốc độ gió khoảng đến 14 dặm/giờ tương ứng với 12 km/h đến 22 km/h tắt động khoảng 65 dặm/giờ tương đương với 104 km/h máy phát phát nóng - Các tuabin gió sử dụng cung cấp điện cho nhà cửa xây dựng, chúng nối tới mạng điện để phân phối mạng điện rộng 9.2.3 Các yếu tố ảnh hƣởng đến hiệu suất turbine gió - Một số yếu tố sau tác động đến hiệu suất turbine: + Sức gió: Tốc độ gió nhanh, lực thổi mạnh lượng gió turbine tạo lớn SVTH Nguyễn Xuân Hòa Hiệp Trang 107 ĐATN: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: ThS Hồ Đăng Sang + Độ cao: Càng lên cao, tốc gió lớn (do ảnh hưởng yếu tố khí quyển, đồi núi, cối, nhà cửa ) Tốc độ gió tăng 12% khoảng cách turbine đến mặt đất tăng lần + Độ cản gió: Phụ thuộc vào cối, nhà cửa, núi đồi dẫn đến cản trở lưu thông dịng khơng khí tự Để xem xét độ khả thi vùng đặt cột đo gió năm + Cánh quạt: Yếu tố động lực học mối quan tâm hàng đầu Hình dạng cánh cần phải chọn xác Lực nâng với cánh gió phụ thuộc lớn vào góc đập (góc giữ hướng gió tương đối cánh gió) Nếu góc đập lớn dẫn đến sinh rối loạn, làm tăng lực đẩy ngang giảm lực nâng + Nhiệt độ khơng khí: Năng lượng turbine gió tăng 16% nhiệt độ giảm từ +200C xuống -200C với tốc độ gió + Ma sát phận khí 9.2.4 So sánh với turbine trục đứng Turbine gió trục ngang (HAWTs) SVTH Nguyễn Xn Hịa Hiệp Turbine gió trục đứng (VAWTs) Trang 108 ĐATN: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: ThS Hồ Đăng Sang Hình ảnh Số lượng sản 90% 10% 100W – 10MW 5-20 kW Dải vận tốc gió 4-25 m/s , ổn định 3-40 m/s Cột chống 6-122 m 29 m/s ngừng Giá thành chế Đắt Rẻ tạo SVTH Nguyễn Xuân Hòa Hiệp Trang 109 ĐATN: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: ThS Hồ Đăng Sang 9.3 Giới thiệu turbine gió máy điện cảm ứng kích từ kép (DFIG) - Cấu tạo nguyên lý hoạt động: + Stator nối trực tiếp với lưới (có thể thêm ACB) + Rotor nối lưới thông qua biến tần Biến tầng gồm cụm biến đổi phía lưới cụm biến đổi phía máy phát + lưới điện chiều với tụ điện C + Tụ C có nhiệm vụ giữ cho điện áp chiều bị thay đổi tốc độ thay đổi + Nhiệm vụ cụm nghịch lưu phía máy phát điều chỉnh, cách ly công suất vô công công suất hữu công phát lên từ lưới Điều chỉnh hịa đồng phía lưới tách máy khỏi lưới + Cụm nghịch lưu phía lưới có nhiệm vụ: Ổn định điện áp chiều trung gian tụ, bù công suất vô công qua việc điều chỉnh cosφ, làm việc chế độ (Chỉnh lưu nghịch lưu) + Thiết bị Crowbar mắc vào đầu cực rotor để bảo vệ biến tần lưới có nhiễu lớn (sinh dịng điện lớn phía rotor) Nếu dịng rotor điều khiển, máy ngắt khỏi lưới Crowbar + DFIG hoạt động chế độ: Chế độ máy phát (trên tốc độ đồng bộ), chế độ động (trên tốc độ đồng bộ) + DFIG phụ thuộc vào dấu moment, không phụ thuộc vào tốc độ quay học + DFIG vận hành đồng (s < 0), tốc độ máy quay < tốc độ đồng (ωS) => máy phát lượng theo cả: Rotor Stator + DFIG vận hành đồng (s > 0), tốc độ máy quay > tốc độ đồng (ωS) => máy phát lượng lên lưới thông qua stator Phía rotor lấy lượng từ lưới (ωR = ± 20 – 30 % ωS ) SVTH Nguyễn Xuân Hòa Hiệp Trang 110 ĐATN: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: ThS Hồ Đăng Sang - Ưu điểm: + Khi sử dụng máy phát đồng trục, tốc độ thay đổi theo tình khả đồng lưới cao Nhưng DFIG có lợi làm việc với nhiều vùng tốc độ khác nhau: Trên tốc độ đồng tốc độ sở (giảm tới khoảng 60% tốc độ định mức) + Stator DFIG nối trực tiếp với lưới nên dòng lượng thu chảy trực tiếp sang lưới Rotor DFIG nối với lưới thông qua thiết bị điện tử công suất điều khiển (Công suất thiết bị điều khiển 1/3 công suất máy phát) - Nhược điểm: + Cấu trúc điều khiển phức tạp + Nếu cố lưới điện xảy dẫn đến điện áp bị sụt giảm đột ngột làm cho từ thông máy phát dao động mạnh => gây sức điện động cảm ứng đặt rotor => gây dòng lớn => phá hỏng biến đổi 9.4 Các mơ hình lƣợng gió 9.4.1 Hệ thống điện gió Hybrid Downdraf Tower Tên gọi Hybrid Downdraf Tower Hình ảnh Nhà phát triển Công ty Solar Wind Energy (Maryland) 06/2014 Công suất - Ngày nắng: 1250 MWh - Ngày mùa đông: 435 MWh Nguyên lý hoạt động - Đưa nước lên đỉnh tháp cao 685 mét, nước bốc dạng sương mịn - Lớp sương mịn hấp thụ khí nóng, khơ - Dịng khí nóng phía làm mát, khiến trở nên đặc lại, nặng so với khơng khí ấm bên ngồi tháp SVTH Nguyễn Xn Hịa Hiệp Trang 111 ĐATN: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: ThS Hồ Đăng Sang - Dịng khí làm lạnh nước di chuyển đến phần thân tháp với tốc độ 50 mph ~ 80 km/giờ (22 m/s) - Nước bay thu lại từ đáy tháp Ưu điểm - Hoạt động 24/24 365 ngày năm - Khơng phụ thuộc vào tốc độ gió - Khơng gây khí thải carbon, khơng sử dụng nhiên liệu hay phát sinh chất thải Khuyết điểm - Những nơi động đất hay gió bão làm hư hại cơng trình Nơi triển khai Gần San Luis bang Arizona, Mexico, Trung Đông, Chile, Ấn Độ 9.4.2 Công nghệ Sheerwind Invelox Tên gọi Sheerwind Invelox (tuabin gió phát điện hình phễu) Hình ảnh Nhà phát triển Cơng ty SheerWind (Minesota Hoa Kỳ) 03/2014 Công suất - 50 – 500 kW (Community Wind) - – 25 MW (Utility Scale Wind) Ngun lý hoạt động - Gió chuyển vào hình dạng phễu chuyển qua đường ống để hoạt động cho tuabin mặt đất - Dẫn gió thơng qua đoạn cấu trúc hẹp phần cuối tạo hiệu ứng “máy bay phản lực” (Kỹ thuật tạo động gọi Venturi) Ưu điểm - Có thể phát điện tốc độ gió km/h (0,83 m/s) - Giảm thiểu tác động tới loài chim, động vật, mơi trường SVTH Nguyễn Xn Hịa Hiệp Trang 112 ĐATN: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: ThS Hồ Đăng Sang - Cánh quạt nhỏ 26% so với cánh quạt truyền thống - Chiều cao tháp 38% so với tháp cánh quạt thơng thường - Tốc độ gió m/s sinh lượng điện với giá nhỏ cent/kW (Năng lượng gió truyền thống 10$/MWh ~ 10 cent/kW) - Sản xuất điện lên 81% - 660% so với tuabin gió truyền thống Trung bình 314% Hiệu suất gấp lần - Chi phí đầu tư 750$/kW - Cạnh tranh với khí đốt tự nhiên, thủy điện chi phí nhỏ cent/kWh Khuyết điểm - Chưa phổ biến rộng Nơi triển khai Mỹ 9.5 Kết luận - Năng lượng gió nguồn có tiềm to lớn (gấp 100 lần nhu cầu người) - Việt Nam quốc gia có tiềm lượng gió tương đối lớn cần khắc phục khó khăn: Cơ sở hạ tầng, thơng tin địa lý, sách, - Cơng nghệ gió tạo điện giá cao (khoảng 10 cent/kWh), khó cạnh tranh với nguồn nhiên liệu như: Than, thủy điện - DFIG có ưu điểm lớn hoạt động không phụ thuộc vào tốc độ học - Hệ thống điện gió Hybrid Downdraft Tower, Công nghệ Sheerwind Invelox công nghệ tiềm tạo điện với giá cạnh tranh tốt SVTH Nguyễn Xuân Hòa Hiệp Trang 113 ĐATN: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: ThS Hồ Đăng Sang CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Schneider Electric, 2007, HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ LẮP ĐẶT ĐIỆN THEO TIÊU CHUẨN QUỐC TẾ IEC, NXB Khoa Học Và Kỹ thuật, Hà Nội [2] PGS.TS Quyền Huy Ánh, 2011, AN TOÀN ĐIỆN, NXB Đại Học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh [3] Phan Thị Thanh Bình - Dương Lan Hương - Phan Thị Thu Vân, HƯỚNG DẪN ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN, NXB Đại học Quốc Gia TP.HCM [4] Dương Lan Hương, 2005, KỸ THUẬT CHIẾU SÁNG, NXB Đại học Quốc Gia TP.HCM [5] Tiến sĩ Nguyễn Anh Tuấn (2012) - “Cơ chế khuyến khích lượng gió giá quy định Việt Nam” – (ievn.com.vn) [6] Đàm Minh Quang, Vũ Thành Tự Anh - “Năng lượng gió Việt Nam, tiềm triển vọng” – (tusach.thuvienkhoahoc.com) [7] Vương Thủy (2014) - “Sửa đổi chế phát triển điện gió Việt Nam” (tietkiemnangluong.vn) [8] Lê Văn (2014) - “Việt Nam làm điện gió theo phong trào?”- (vietnamnet.vn) [9] Thu Trang (2013) - “Năng lượng gió Việt Nam đạt 500.000 MW”(cafef.vn) [10] Hà Vũ (2012) – “Biến đổi lượng gió phát triển turbine gió” – (lienhiephoi.quangngai.gov.vn) [11] Solar Wind Energy (2014) – “About The Tower First-To-Market Hybrid SolarWind Energy Technology” – (http://www.solarwindenergytower.com/) [12] Sheerwind (2014) – “How InveloxTM Works” – (http://sheerwind.com/technology) [13] Mike Barnard (07/2014) – “Sheerwind Invelox: All Hype, No Substance” – (http://cleantechnica.com/) SVTH Nguyễn Xuân Hòa Hiệp Trang 114 ... 36 1xTL-D36W GMX430R Philips HQ TMX204 36 1xTL-D36W GMX430R Paragon ốp trần OLJ 38 Kentom KT-620 (2 mặt) 1,5 Kentom KT-2200 EL mắt 12 ếch 2x6W SVTH Nguyễn Xuân Hòa Hiệp Φđèn 6700 N (bộ) Eav (lux)... 1200 18 48 4050 25 Philips compact FBS120 1xPL-C/2P18W P Đèn gương Paragon ốp trần OLJ Kentom KT-620 (2 mặt) Kentom KT-2200 EL mắt ếch 2x6W Paragon PEMF3RC 18 1200 18 38 1,5 12 14 36 29 563 1148... sử dụng Phịng khách Phòng ngủ Phòng ăn Phòng làm việc Phòng họp Hội trường Nhà hàng Phòng Karaoke Bệnh Viện Thư viện sách SVTH Nguyễn Xn Hịa Hiệp Cơng suất trung bình cần thiết cho 1m2 sàn nhà