BAI TAP THIET KE DIEN

Bài 1 Thiết kế điện chiếu sáng cho văn phòng làm việc có diện tích 5x20m2, cao 4m, sử dụng đèn huỳnh quang, môi trường làm việc sạch, chế độ bảo trì 12 tháng1 lần Bài tập tiêu biểu Thiết kế điện tron.

Bài tập tiêu biểu: Thiết kế điện cơng trình dân dụng Bài tập Phần 1: Thiết kế điện chiếu sáng cho văn phịng làm việc có diện tích 5x20m2, cao 4m, sử dụng đèn huỳnh quang, môi trường làm việc sạch, chế độ bảo trì 12 tháng/1 lần Biết hệ số phản xạ trần, tường, sàn 0.8, 0.5, 0.3 Bài làm: Tính tốn theo phương pháp quang thơng - Tính diện tích phịng: o A = LxW = 20x5 = 100m2 - Tính số phịng RI: o Độ cao đèn tính tốn Hm: Hm = H – Hlv –Hđ = – 0.8 – = 3.2m H: chiều cao tồn phịng; Hđ: khoảng cách từ trần nhà tới đèn; Hlv: khoảng cách từ nơi làm việc tới mặt sàn nằm ngang thẳng đứng, tra TCVN 16- 1986 o Chỉ số phòng: RI = LxW/[(L + W)xHm]= 20x5/[(20 + 5)x3.2] = 1.25 - Tìm hệ số sử dụng UF: o Hệ số phản xạ trần, tường, sàn 0.8, 0.5, 0.3 Nếu đề không cho tra bảng 03: Hệ số phản xạ trần, tường, sàn o UF = 80% = 0.8 Tra bảng 04: Hệ số sử dụng bóng đèn; tra theo RI, kiểu chiếu sáng, hệ số phản xạ; tra không loại suy, lấy giá trị gần - Chọn loại đèn, quang thơng: chọn bóng đèn huỳnh quang điện áp 220V (sáng trắng) có cơng suất đèn 40W, quang thơng L = 2500lm Tra bảng 02: Quang thông số đèn thơng dụng - Tính số bóng đèn cần có phịng: o Quy định độ rọi văn phòng làm việc: E = 200lx Chọn độ rọi theo TCVN 16 – 1986 o Tìm hệ số mát ánh sáng LLF: LLF = 0.7 Tra bảng 01: Bảng tra hệ số LLF, tra theo môi trường sử dụng chế độ bảo trì Mặc định: mơi trường làm việc sạch, bảo trì 12 tháng/1 lần - đề khơng cho o Số bóng cần có phòng: n.N = E.A/(F.UF.LLF) = 200x100/(2500x0.8x0.7) = 14.29  chọn số bóng đèn n = 1, số đèn sử dụng N = 14 - Bố trí đèn: bố trí theo hình vng, chia đèn thành 02 dãy: o Số bóng theo chiều dài: Trang 1/11 Bài tập tiêu biểu: Thiết kế điện cơng trình dân dụng o Số bóng theo chiều rộng: o Tính L = 0.9375xHm = 0.9375x3.2 = 3m o Khồng cách từ đèn cuối đến tường theo chiều dài: (20 – 6x3)/2 = 1m o Khoàng cách từ đèn cuối đến tường theo chiều rộng: (5 – 1x3)/2 = 1m Tính tốn: L/Hm = 0.8 ÷ 2.6  L = 2.56 ÷ 8.32; kiểm tra: Dt/Hm = 0.3 ÷ 0.5  Dt = 0.96 ÷ 1.6; L:quảng cách đèn, Dt: quảng cách từ đèn đến tường (trần) bố trí đèn hình chữ nhật (hình thoi) - Vẽ sơ đồ bố trí đèn: Trang 2/11 Bài tập tiêu biểu: Thiết kế điện cơng trình dân dụng Bài tập Phần 2: Hãy xác định cơng suất tính tốn nhóm phụ tải sau: Số lượng Pđm (kW) 10 15 25 40 50 cosφ 0.6 0.5 0.7 0.6 0.6 Ksd 0.7 0.56 0.5 0.45 0.6 Bài làm: Tính theo PP2: Xác định cơng suất tính tốn theo hệ số cực đại cơng suất trung bình cho Ksd, cho Knc tính theo PP1: Xác định cơng suất tính tốn theo cơng suất định mức hệ số nhu cầu - Tính số thiết bị hiệu Nhq: o (Pđmi)^2 = (2*10+3*15+5*25+2*40+4*50)^2 = 470^2 = 220900 o (Pđmi)^2 = 2*10^2+3*15^2+5*25^2+2*40^2+4*50^2 = 17200 o Nhq = (Pđmi)^2/(Pđmi)^2 = 220900/17200 = 12.84 ~ 13 - Tính hệ số sử dụng Ksd: o (Pđmi*Ksdi)=2*10*0.7+3*15*0.56+5*25*0.5+2*40*0.45+4*50*0.6= 257.7 o Ksd = (Pđmi*Ksdi)/ Pđmi = 257.7/470 = 0.55 - Tìm hệ số cực đại Kmax: Từ Nhq = 13 Ksd = 0.55  Kmax = 1.2 Tra bảng 01: Hệ số cực đại Kmax theo Ksd Nhq; lấy số gần đúng, khơng nội suy - Tính hệ số cosφ nhóm phụ tải: o (Pđmi*cosφi) = 2*10*0.6+3*15*0.5+5*25*0.7+2*40*0.6+4*50*0.6 = 290 o cosφ = (Pđmi*cosφi)/ Pđmi = 290/470 = 0.617  tanφ = 1.275 - Cơng suất tác dụng tính tốn nhóm phụ tải: o Ptt = Kmax*(Pđmi*Ksdi) = 1.2*257.7 = 309kW - Cơng suất phản kháng tính tốn nhóm phụ tải: o Qtt = Ptt*tanφ = 309*1.275 = 394kVar - Cơng suất biểu kiến tính tốn nhóm phụ tải: o Stt = SQRT(Ptt^2 + Qtt^2) = SQRT(309^2 + 394^2) = 500kVA Trang 3/11 Bài tập tiêu biểu: Thiết kế điện cơng trình dân dụng Bài tập Phần 3: Bài 1: Chọn dây dẫn cho mạng điện pha, 400V dây máng, nhiệt độ môi trường 400C Dây bọc PVC cấp cho tải chiếu sáng có dịng 20A Mạch bảo vệ CB Kiểm tra lại độ sụt áp chiều dài đường dây 100m Bài làm: - Tính hệ số hiệu chỉnh K: o K = K1*K2*K3 = 0.95*0.82*0.87 = 0.678 - Cáp không chôn ngầm o K1 = 0.95 Hầm mương cáp kín; Tra bảng 02 o K2 = 0.82 Tra bảng 03 theo số lượng mạch = hàng đơn nằm ngang o K3 = 0.87 Tra bảng 04 theo t0 = 400C cách điện PVC Tính dịng phát nóng cho phép: o Icptt = Ilv/K = 20/0.678 = 29.5A Dòng làm việc Ilv = IB - Chọn dây dẫn: o Dây pha: tiết diện F = 6mm2; dòng liên tục cho phép Icpđm = 35A o Dây trung tính: tiết diện F = 4mm2; dòng liên tục cho phép Icpđm = 15A Dây trung tính có tiết diện =(1/2 ÷ 2/3) tiết diện dây pha Tra theo bảng 10 - Kiểm tra độ sụt áp: o Do chọn dây đồng có tiết diện < 50mm2 nên X = 0, cosφ = R = 22.5(mm2/km)/F = 22.5(mm2/km)/6 = 3.75( /km) o Tính độ sụt áp cuối đường dây: U = sqrt(3)*Ilv*R* cosφ*L = sqrt(3)*20*3.75*1*0.1 = 13V 100U/Ud = 13/400 = 3.25% < 5%  Đạt TCVN 9206:2012 Chiều dài đường dây L đổi qua đơn vị km Trang 4/11 Bài tập tiêu biểu: Thiết kế điện cơng trình dân dụng Bài 2: Tính tiết diện dây cáp cho mạng pha dây (3 dây pha, dây trung tính) chơn ngầm đất khơ theo điều kiện phát nóng tổn thất điện áp Cho biết đường cáp 15/0.4kV để cung cấp điện cho thiết bị có cơng suất 25kW, điện áp định mức 380V, cosφ = 0.8 Thiết bị điện đặt cách trạm 150m Nhiệt độ môi trường 35 0C Kiểm tra độ sụt áp sau chọn dây Bài làm: - Tính hệ số hiệu chỉnh K: o K = K4*K5*K6*K7 = 1*0.7*1*0.84 = 0.59 - Cáp chôn ngầm o K4 = Tra bảng 05, trường hợp khác o K5 = 0.7 Tra bảng 06 theo số lượng mạch = o K6 = Tra bảng 07 theo đất khô o K7 = 0.84 Tra bảng 07 theo t0 = 350C cách điện PVC Tính dịng phát nóng cho phép: o Ilv = Pđm/[sqrt(3)*Ud* cosφ] = 25000/[sqrt(3)*380* 0.8] = 47.5A o Icptt = Ilv/K = 47.5/0.59 = 80.5A - Chọn dây dẫn: o Dây pha: tiết diện F =16mm2; dòng liên tục cho phép Icpđm = 90A o Dây trung tính: tiết diện F = 10mm2; dòng liên tục cho phép Icpđm = 60A Dây trung tính có tiết diện =(1/2 ÷ 2/3) tiết diện dây pha Tra theo bảng 10 - Kiểm tra độ sụt áp: o Do chọn dây đồng có tiết diện < 50mm2 nên X = 0, cosφ = R = 22.5(mm2/km)/F = 22.5(mm2/km)/16 = 1.4( /km) o Tính độ sụt áp cuối đường dây: U = sqrt(3)*Ilv*R* cosφ*L = sqrt(3)*47.5*1.4*0.8*0.15 = 13.8V 100U/Ud = 13.8/380 = 3.63% < 5%  Đạt TCVN 9206:2012 Chiều dài đường dây L đổi qua đơn vị km Trang 5/11 Bài tập tiêu biểu: Thiết kế điện cơng trình dân dụng Bài 3*: Một phân xưởng sản xuất có tủ động lực gồm thiết bị (động cơ) pha 380V sau: Stt Loại thiết bị Số lượng Pđm (kW) cosφ Ksd Động loại 8.2 0.8 0.75 Động loại 10.4 0.68 0.65 Động loại 6.7 0.75 0.5 Động loại 4 7.5 0.66 0.7 Động loại 8.9 0.7 0.58 Tính tổng cơng suất định mức cơng suất tiêu thụ thực tế thiết bị tủ động lực Tính tốn chọn dây dẫn cho đường dây không từ trạm biến áp 15/0.4kV đến tủ động lực với chiều dài 250m, biết nhiệt độ mơi trường 350C Tính tốn chọn dây dẫn cho đường dây chôn ngầm đất khô từ tủ động lực tới thiết bị với chiều dài 40m, biết nhiệt độ đất 400C Bài làm: Tính tổng cơng suất định mức tiêu thụ thực tế: - Tính số thiết bị hiệu Nhq: o (Pđmi)^2 = (4*8.2+3*10.4+6*6.7+4*7.5+7*8.9)^2 = 196.5^2 = 38612.25 o (Pđmi)^2= 4*8.2^2+3*10.4^2+6*6.7^2+4*7.5^2+7*8.9^2= 1642.25 o Nhq = (Pđmi)^2/(Pđmi)^2 = 38612.25/1642.25 = 23.51 ~ 24 - Tính hệ số sử dụng Ksd: o (Pđmi*Ksdi) = 4*8.2*0.75+3*10.4*0.65+6*6.7*0.5+4*7.5*0.7+7*8.9*0.58 = 122.11 o Ksd = (Pđmi*Ksdi)/ Pđmi = 122.11/196.5 = 0.62 - Tìm hệ số cực đại Kmax: Từ Nhq = 24 Ksd = 0.62  Kmax = 1.14 Tra bảng 01: Hệ số cực đại Kmax theo Ksd Nhq; lấy số gần đúng, không nội suy - Tính hệ số cosφ nhóm phụ tải: o (Pđmi*cosφi)= 4*8.2*0.8+3*10.4*0.68+6*6.7*0.75+4*7.5*0.66+7*8.9*0.7 = 141.02 Trang 6/11 Bài tập tiêu biểu: Thiết kế điện cơng trình dân dụng o cosφ = (Pđmi*cosφi)/ Pđmi = 141.02/196.5 = 0.717  tanφ = 0.97 - Cơng suất tác dụng tính tốn nhóm phụ tải: o Ptt = Kmax*(Pđmi*Ksdi) = 1.14*122.11 = 139.2kW - Cơng suất phản kháng tính tốn nhóm phụ tải: o Qtt = Ptt*tanφ = 139.2*0.97 = 135kVar - Cơng suất biểu kiến tính tốn nhóm phụ tải: o Stt = SQRT(Ptt^2 + Qtt^2) = SQRT(139.2^2 + 135^2) = 194kVA - Công suất tác dụng định mức nhóm phụ tải: o Pđm = Pđmi = 196.5kW - Cơng suất phản kháng định mức nhóm phụ tải: o Qđm = Pđm*tanφ = 196.5*0.97 = 191kVar - Cơng suất biểu kiến định mức nhóm phụ tải: o Stt = SQRT(Ptt^2 + Qtt^2) = SQRT(196.5^2 + 190^2) = 273kVA Tính tốn chọn dây dẫn cho đường dây không từ trạm BA đến tủ động lực: - Tính hệ số hiệu chỉnh K: o K = K1*K2*K3 = 1*0.82*0.93 = 0.76 - Cáp không chôn ngầm o K1 = Các trường hợp khác; Tra bảng 02 o K2 = 0.82 Tra bảng 03 theo số lượng mạch = hàng đơn thang cáp o K3 = 0.93 Tra bảng 04 theo t0 = 350C cách điện PVC Tính dịng phát nóng cho phép: o Ilv = Ptt/[sqrt(3)*Ud* cosφ] = 139200/[sqrt(3)*400* 0.717] = 280A o Icptt = Ilv/K = 280/0.76 = 368A Dòng làm việc Ilv = Itt - Chọn dây dẫn: Dây dẫn ruột đồng cách điện cao su, ruột (vỏ bảo vệ PVC) o Dây pha: tiết diện F = 150mm2; dòng liên tục cho phép Icpđm = 440A o Dây trung tính: tiết diện F = 120mm2; dịng liên tục cho phép Icpđm = 385A Dây trung tính có tiết diện =(1/2 ÷ 2/3) tiết diện dây pha Tra theo bảng 10 - Kiểm tra độ sụt áp: o Do chọn dây đồng có tiết diện > 50mm2 nên X = 0.08 /km R = 22.5(mm2/km)/F = 22.5(mm2/km)/150 = 0.15( /km) cosφ = 0.717  sinφ = 0.697 Trang 7/11 Bài tập tiêu biểu: Thiết kế điện công trình dân dụng o Tính độ sụt áp cuối đường dây: U = sqrt(3)*Ilv*(R* cosφ + X* sinφ )*L = sqrt(3)*280*(0.15* 0.717 + 0.08* 0.697 )*0.25 =19.8V 100U/Ud = 19.8/400 = 4.95% < 5%  Đạt TCVN 9206:2012 Chiều dài đường dây L đổi qua đơn vị km Tính tốn chọn dây dẫn cho đường dây chơn ngầm từ tủ động lực đến thiết bị: - Tính hệ số số hiệu chỉnh K: o K = K4*K5*K6*K7 = 1*0.41*1*0.77 = 0.32 - Cáp chôn ngầm o K4 = Tra bảng 05, trường hợp khác o K5 = 0.41 Tra bảng 06 theo số lượng mạch = 5*3=15~16 o K6 = Tra bảng 07 theo đất khô o K7 = 0.77 Tra bảng 07 theo t0 = 400C cách điện PVC Nhóm động loại 1: o Hệ số hiệu quả: Nhq = (n*Pđm)^2/(n*Pđm^2) = n = o Hệ số Kmax: Kmax = 1.14 Tra bảng 01 theo Nhq=4 Ksd=0.75~0.8 o Cơng suất tính tốn: Ptt = Kmax*Kds*(n*Pđm) = 1.14*0.75*4*8.2 = 28kW - Tính dịng phát nóng cho phép: o Ilv = Ptt/[sqrt(3)*Ud* cosφ] = 28000/[sqrt(3)*400* 0.8] = 50.5A o Icptt = Ilv/K = 50.5/0.32 = 158A - Chọn dây dẫn: Dây dẫn ruột đồng cách điện cao su, ruột (vỏ bảo vệ PVC) o Dây pha: tiết diện F =6mm2; dòng liên tục cho phép Icpđm = 70A o Dây trung tính: tiết diện F = 4mm2; dòng liên tục cho phép Icpđm = 55A Dây trung tính có tiết diện =(1/2 ÷ 2/3) tiết diện dây pha Tra theo bảng 10 - Kiểm tra độ sụt áp: o Do chọn dây đồng có tiết diện < 50mm2 nên X = 0, cosφ = R = 22.5(mm2/km)/F = 22.5(mm2/km)/ = 3.75( /km) o Tính độ sụt áp cuối đường dây: U = sqrt(3)*Ilv*R* cosφ*L = sqrt(3)*50.5*3.75*0.8*0.04 = 13.18V 100U/Ud = 13.1*100/400 = 3.28% < 5%  Đạt TCVN 9206:2012 Trang 8/11 Bài tập tiêu biểu: Thiết kế điện cơng trình dân dụng Chiều dài đường dây L đổi qua đơn vị km - Nhóm động loại 2: o Hệ số hiệu quả: Nhq = (n*Pđm)^2/(n*Pđm^2) = n = o Hệ số Kmax: Kmax = 1.46 Tra bảng 01 theo Nhq=3~4 Ksd=0.65~0.6 o Cơng suất tính tốn: Ptt = Kmax*Kds*(n*Pđm) = 1.46*0.65*3*10.4 = 29.6kW - Tính dịng phát nóng cho phép: o Ilv = Ptt/[sqrt(3)*Ud* cosφ] = 29600/[sqrt(3)*400* 0.68] = 62.8A o Icptt = Ilv/K = 62.8/0.32 = 196A - Chọn dây dẫn: Dây dẫn ruột đồng cách điện cao su, ruột (vỏ bảo vệ PVC) o Dây pha: tiết diện F = 35mm2; dòng liên tục cho phép Icpđm = 210A o Dây trung tính: tiết diện F = 25mm2; dịng liên tục cho phép Icpđm = 170 Dây trung tính có tiết diện =(1/2 ÷ 2/3) tiết diện dây pha Tra theo bảng 10 - Kiểm tra độ sụt áp: o Do chọn dây đồng có tiết diện < 50mm2 nên X = 0, cosφ = R = 22.5(mm2/km)/F = 22.5(mm2/km)/35 = 0.64( /km) o Tính độ sụt áp cuối đường dây: U = sqrt(3)*Ilv*R* cosφ*L = sqrt(3)*62.8*0.64*0.68*0.04 = 1.89V 100U/Ud = 1.89*100/400 = 0.47% < 5%  Đạt TCVN 9206:2012 - Nhóm động loại 3: o Hệ số hiệu quả: Nhq = (n*Pđm)^2/(n*Pđm^2) = n = o Hệ số Kmax: Kmax = 1.51 Tra bảng 01 theo Nhq=6 Ksd=0.5 o Cơng suất tính tốn: Ptt = Kmax*Kds*(n*Pđm) = 1.51*0.5*6*6.7 = 30.4kW - Tính dịng phát nóng cho phép: o Ilv = Ptt/[sqrt(3)*Ud* cosφ] = 30400/[sqrt(3)*400* 0.75] = 58.5A o Icptt = Ilv/K = 58.5/0.32 = 183A - Chọn dây dẫn: Dây dẫn ruột đồng cách điện cao su, ruột (vỏ bảo vệ PVC) o Dây pha: tiết diện F = 35mm2; dòng liên tục cho phép Icpđm = 210A o Dây trung tính: tiết diện F = 25mm2; dòng liên tục cho phép Icpđm = 170 Dây trung tính có tiết diện =(1/2 ÷ 2/3) tiết diện dây pha Tra theo bảng 10 Trang 9/11 Bài tập tiêu biểu: Thiết kế điện cơng trình dân dụng - Kiểm tra độ sụt áp: o Do chọn dây đồng có tiết diện < 50mm2 nên X = 0, cosφ = R = 22.5(mm2/km)/F = 22.5(mm2/km)/35 = 0.64( /km) o Tính độ sụt áp cuối đường dây: U = sqrt(3)*Ilv*R* cosφ*L = sqrt(3)*58.5*0.64*0.75*0.04 = 1.94V 100U/Ud = 1.94*100/400 = 0.49% < 5%  Đạt TCVN 9206:2012 - Nhóm động loại 4: o Hệ số hiệu quả: Nhq = (n*Pđm)^2/(n*Pđm^2) = n = o Hệ số Kmax: Kmax = 1.29 Tra bảng 01 theo Nhq=4 Ksd=0.7 o Cơng suất tính tốn: Ptt = Kmax*Kds*(n*Pđm) = 1.29*0.7*4*7.5 = 27.1kW - Tính dịng phát nóng cho phép: o Ilv = Ptt/[sqrt(3)*Ud* cosφ] = 27100/[sqrt(3)*400* 0.66] = 59.3A o Icptt = Ilv/K = 59.3/0.32 = 185A - Chọn dây dẫn: Dây dẫn ruột đồng cách điện cao su, ruột (vỏ bảo vệ PVC) o Dây pha: tiết diện F = 35mm2; dòng liên tục cho phép Icpđm = 210A o Dây trung tính: tiết diện F = 25mm2; dòng liên tục cho phép Icpđm = 170 Dây trung tính có tiết diện =(1/2 ÷ 2/3) tiết diện dây pha Tra theo bảng 10 - Kiểm tra độ sụt áp: o Do chọn dây đồng có tiết diện < 50mm2 nên X = 0, cosφ = R = 22.5(mm2/km)/F = 22.5(mm2/km)/35 = 0.64( /km) o Tính độ sụt áp cuối đường dây: U = sqrt(3)*Ilv*R* cosφ*L = sqrt(3)*59.3*0.64*0.66*0.04 = 1.73V 100U/Ud = 1.73*100/400 = 0.43% < 5%  Đạt TCVN 9206:2012 - Nhóm động loại 5: o Hệ số hiệu quả: Nhq = (n*Pđm)^2/(n*Pđm^2) = n = o Hệ số Kmax: Kmax = 1.33 Tra bảng 01 theo Nhq=7 Ksd=0.58 o Cơng suất tính tốn: Ptt = Kmax*Kds*(n*Pđm) = 1.33*0.58*7*8.9 = 48kW - Tính dịng phát nóng cho phép: o Ilv = Ptt/[sqrt(3)*Ud* cosφ] = 48000/[sqrt(3)*400* 0.7] = 99A Trang 10/11 Bài tập tiêu biểu: Thiết kế điện cơng trình dân dụng o Icptt = Ilv/K = 99/0.32 = 309A - Chọn dây dẫn: Dây dẫn ruột đồng cách điện cao su, ruột (vỏ bảo vệ PVC) o Dây pha: tiết diện F = 70mm2; dòng liên tục cho phép Icpđm = 320A o Dây trung tính: tiết diện F = 50mm2; dòng liên tục cho phép Icpđm = 265A Dây trung tính có tiết diện =(1/2 ÷ 2/3) tiết diện dây pha Tra theo bảng 10 - Kiểm tra độ sụt áp: o Do chọn dây đồng có tiết diện > 50mm2 nên X = 0.08 /km R = 22.5(mm2/km)/F = 22.5(mm2/km)/70 = 0.32( /km) cosφ = 0.7  sinφ = 0.714 o Tính độ sụt áp cuối đường dây: U = sqrt(3)*Ilv*(R* cosφ + X* sinφ )*L = sqrt(3)*99*(0.32* 0.7 + 0.08* 0.714)*0.04 =1.9V 100U/Ud = 1.9*100/400 = 0.48% < 5%  Đạt TCVN 9206:2012 Trang 11/11