Thiết kế chiếu sáng và cung cấp điện cho siêu thị 6 tầng

Tổng quan về công trình thiết kế

Sơ lược

Hiện nay trên địa bàn các thành phố lớn của nước ta bắt đầu xuất hiện nhiều nhà cao tầng hay các công trình công cộng Các tòa nhà này được thiết kế và thi công theo các tiêu chuẩn kỹ thuật tiên tiến, đáp ứng được nhu cầu ngày càng phong phú của người sử dụng, đặc biệt chúng có các chế độ làm việc tin cậy và an toàn cao.

Hệ thống điện trong nhà cao tầng có các đặc điểm cơ bản sau:

- Phụ tải phong phú, đa dạng (điện áp, công suất, pha…)

- Phụ tải tập trung trong không gian hẹp, mật độ phụ tải tương đối cao.

- Có các hệ thống cấp nguồn dự phòng (acquy, máy phát,…)

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

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

Nghiên cứu, thiết kế và vận hành hệ thống cung cấp điện của nhà cao tầng là một nhiệm vụ mới mẻ đối với những kỹ sư tương lai như chúng em.Vì vậy chương này được dành để trình bày về đặc điểm của hệ thống cung cấp điện, các thiết bị cũng như các yêu cầu thiết kế cung cấp điện cho các tòa nhà cao tầng.

Những yêu cầu chủ yếu khi thiết kế một hệ thống cung cấp điện

Thiết kế cung cấp điện như một tổng thể và lựa chọn các phần tử của hệ thống sao cho các phần tử này đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật, vận hành an toàn và kinh tế Trong đó các mục tiêu chính là đảm bảo cho hộ tiêu thụ luôn đủ điện năng với chất lượng trong phạm vi cho phép.

Trong quá trình thiết kế điện, một phương án lựa chọn được coi là hợp lý khi nó thỏa mãn các yêu cầu sau:

- Vốn đầu tư hợp lý.

- Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện tùy theo mức độ và tính chất phụ tải.

- Chi phí vận hành hàng năm thấp.

- Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị.

- Thuận tiện cho việc bảo trì và sửa chữa.

- Đảm bảo chất lượng điện, nhất là đảm bảo về độ lệch và độ dao động điện áp bé nhất và nằm trong giời hạn cho phép so với định mức.

Ngoài ra khi thiết kế cung cấp điện cũng cần chú ý tới các yêu cầu phát triển phụ tải tương lai, giảm ngắn thời gian thi công lắp đặt và tính mỹ quan của công trình.

Các bước thực hiện thiết kế cung cấp điện

Trong giới hạn đồ án này, các bước thực hiện công việc thiết kế cung cấp điện cho siêu thị bao gồm:

1 Thiết kế chiếu sáng cho tòa nhà - Ứng dụng phần mềm thiết kế chiếu sáng Dialux Evo.

2 Xác định phụ tải tính toán cho tòa nhà.

3 Chọn sơ đồ cung cấp điện cho tòa nhà.

4 Tính chọn các phần tử trong sơ đồ cung cấp điện.

5 Tính toán chống sét, nối đất chống sét và nối đất an toàn.

Vị trí của siêu thị 6 tầng

- Siêu thị 6 tầng tọa lạc tại đường Võ Chí Công, Xuân La, Tây Hồ, Hà Nội, Việt Nam Khu vực này tập trung đông dân cư, 2 mặt đường, vị trí thuận lợi đáp ứng nhu cầu ra vào khi đi mua sắm của khách hàng.

Giới thiệu phần mềm DIALUX EVO

- DIALux là phần mềm thiết kế chiếu sáng độc lập, được tạo lập bởi công ty DIALGmbH – Đức và cung cấp miễn phí cho người có nhu cầu, hỗ trợ người thiết kế khá tốt, và có một thư viện database rất lớn.

Hình 1.2 Mô phỏng chiếu sáng Dialux Evo

- Một số tính chất của DIALUX EVO

+ DIALux tính toán chiếu sáng chủ yếu theo các tiêu chuẩn châu Âu như EN

+ DIALux cho phép chèn và xuất tập tin DWG hoặc DXF

+ DIALux có thể chèn nhiều vật dụng, vật thể các mẫu bề mặt cho thiết kế sinh động và giống với thực tế hơn.

+ Với chức năng mô phỏng và xuất thành ảnh, phim, DIALux có hình thức trình bày khá ấn tượng.

+ DIALux là phần mềm độc lập, tính toán được với thiết bị của nhiều nhà sản xuất thiết bị chiếu sáng khác nhau với điều kiện các thiết bị đã được đo đạc sự phân bố ánh sáng và có tập tin dữ liệu phân bố ánh sáng để đưa vào DIALux.

- Giới thiệu về giao diện và các chức năng của DIALux evo

Hình 1.3 Chọn kiểu thiết kế chiếu sáng + Chọn thông số cho công trình:

Hình 1.4 Chọn thông số cho công trình

Hình 1.5 Giao diện làm việc chính + Lựa chọn Database của các hãng đèn:

Hình 1.6 Database lựa chọn hãng đèn

+ Chọn độ rọi yêu cầu:

Hình 1.7 Chọn độ rọi yêu cầu + Bố trí đèn và tính toán chiếu sáng:

Hình 1.8 Kết quả tinh toán và phân bố độ rọi

Các đại lượng cần biết khi thiết kế chiếu sáng

Quang thông , lumen – lm

Quang thông là quan niệm đầu tiên của con người có quan hệ với các nguồn sáng Nhưng khái niệm này không nêu nên sự phân bố ánh sáng nào trong các miền sáng khác nhau của không gian chiếu sáng, hơn nữa nó không thể đo được Điều đó đã thúc đẩy nhà vật lý Lambert ở thế kỷ 18 đưa ra các cơ sở của phép đo ánh sáng dựa trên cơ sở quang học, hình học và sinh lý học.

Bức xạ ánh sáng của một nguồn vào không gian trước hết được đánh giá bằng năng lượng bức xạ đo bằng oát Oát là một đơn vị vật lý thuần tuý Đối với nhà vật lý, năng lượng bức xạ trong một giây theo mọi hướng là thông lượng năng lượng được tính bằng oát và nếu W() là phân bố phổ năng lượng của nguồn Do vậy :

Thông lượng năng lượng theo phổ nhìn thấy = W() d().

Người ta dùng khái niệm quang thông biểu thị đơn vị đo độ nhậy của mắt người.

Trong đó V() là hệ số độ nhậy cảm tương đối và người ta dùng một đơn vị mới gọi là lumen (lm).

Độ rọi E, lux- lx

Người ta định nghĩa độ rọi là mật độ quang thông trên bề mặt được chiếu sáng. Như vậy nếu một bề mặt diện tích S nhận được quang thông  thì độ rọi E được xác định theo công thức:

E = /S hoặc 1lux = 1lm/1m 2 Đơn vị độ rọi là lux (lx).

Sự chiếu sáng trên bề mặt không đều nên tính trung bình số học ở các điểm khác nhau để tính độ rọi trung bình.

Khái niệm về độ rọi ngoài nguồn ra còn có liên quan đến vị trí bề mặt được chiếu sáng.

Ta coi nguồn sáng điểm O bức xạ tới một mặt nguyên tố ds ở cách O một khoảng r, một cường độ sáng I Gọi  là góc hợp bởi pháp tuyến n của ds với phương r góc khối d chắn trên một hình cầu bán kính r, một diện tích ds.cos. d = ds.cos/r 2 = d/I.

Tóm lại mỗi một điểm A của bề mặy tồn tại một độ rọi điểm ứng với cường độ sáng tới điểm đó Trị số trung bình của độ rọi tất cả các điểm trên bề mặt S chính là độ rọi trung bình của bề mặt này.

Tỉ số giữa độ rọi ở điểm được chiếu sáng yếu nhất và độ rọi trung bình của một bề mặt gọi là hệ số đồng đều độ rọi.

Độ chói L, cd/m 2

Các nguyên tố diện tích của các vật được chiếu sáng noi chung phản xạ ánh sáng nhận được một cách khác nhau và tác động như một nguồn sáng thứ cấp phát các cường độ sáng khác nhau theo mọi hướng. Để đặc trưng cho các quan hệ của nguồn, kể cả nguồn sơ cấp hoặc thứ cấp đối với mắt cần phải thêm vào các cường độ sáng cách xuất hiện ánh sáng.

Người ta định nghĩa độ chói L trong một phương cho trước, của một diện tích mặt phát dS nhưng tỉ số của cường độ sáng dI phát bởi dS theo phương này trên diện tích biểu kiến của dS : L(cd/m 2

Nhiệt độ màu

- Nhiệt độ màu của nguồn sáng không phải là nhiệt độ của bản thân nó mà là ánh sáng của nó được so sánh với màu của vật đen tuyệt đối được nung nóng từ 2000ºK đến 10000ºK.

+ 2500ºK đến 3000ºK : mặt trời lặn, đèn sợi nung là ánh sáng nóng.

+ 4500ºK đến 5000ºK : ánh sáng ban ngày khi trời sáng

+ 6000ºK đến 10000ºK: ánh sáng trời đầy mây là ánh sáng lạnh ( bức xạ xanh da trời)

- Nguồn sáng có nhiệt độ màu thấp thích hợp cho chiếu sáng có yêu cầu độ rọi thấp.

Chiếu sáng có yêu cầu độ rọi cao cần nguồn sáng có nhiệt độ màu lớn( ánh sáng lạnh).

Chỉ số hoàn màu, IRC

- Là giá trị đánh giá sự hiện màu thực của vật trong ánh sáng của nguồn sáng hay còn gọi là khả năng phân biệt chính xác màu sắc.

- Để đánh giá sự biến đổi màu sắc do ánh sáng gây ra người ta dùng chỉ số hoàn màu Trong kỹ thuật chiếu sáng chất lượng ánh sáng được phân làm 3 cấp độ:

+ IRC`: chất lượng kém, đáp ứng công nghiệp không cần phân biệt màu sắc.+ IRC ≥ 85: chất lượng trung bình, cho các công việc không cần phân biệt chính phát lại theo cách sau đây, trong đó cách nào chiếm ưu thế hơn là tùy theo vật liệu sử dụng:

- Sự phát xạ hay khúc xạ đều tuân theo các định luật của quang học hay định luật Descarter.

- Sự phản xạ hoặc truyền khuếch tán theo định luật Lambert.

Công thức của định luật Lambert: ρE = Lπ

Trong đó: ρ là hệ số phản xạ

Khái niệm độ sáng: độ sáng M là tỉ số quang thông phát bởi nguyên tố điện tích dù nguyên nhân phát có thể là phản xạ, truyền dẫn hoặc phát xạ nội tại Độ sáng tính bằng lumen.m -2

Khi độ sáng do khuyeesch tán, định luật Lambert được tổng quát hóa là:

1.3.7 Cường độ ánh sáng I – candela, cd Đây là một đại lượng mới nhất đưa vào hệ đơn vị S.I hợp lý hoá từ khái niệm về quang thông Trường hợp tổng quát một nguồn không phải luôn luôn phát sáng một cách giống nhau trong không gian Ta hãy xem xét trường hợp chung khi một nguồn sáng bức xạ quang thông  tới điểm A, tâm một diện tích ds Gọi d là góc khối nhìn ds từ O ta có cường độ sáng I là:

Ta thấy cường độ sáng luôn gắn liền với một hướng đã cho và được biểu diễn bằng một véctơ mà theo hướng đó modul của nó được đo bằng candela (cd).

Như vậy ta có định nghĩa một candela là cường độ sáng theo một phương đã cho của một nguồn xạ đơn sắc có tần số 540.10 12 Hz(U5nm) và có năng lượng bức xạ là 1/683 w trong một góc khối là 1 Sr. Để thấy rõ ý nghĩa hơn của đại lượng này trong thực tế, sau đây là một số đại lượng cường độ sáng của nguồn sáng thông dụng

- Ngọn nến 0,8 cd theo mọi hướng.

- Đèn sợi đốt 40w/220v 35cd theo mọi hướng.

- Đèn iốt kim loại 2 kw 14800 cd theo mọi hướng.

Khi cường độ bức xạ không phụ thuộc vào phương thì quang thông là:

Một trong những số liệu quan trọng nhất của một loại bóng đèn là “Biểu đồ cường độ sáng” của nó được lập bởi các giá trị của cường độ sáng theo tất cả các hướng trong không gian tính từ điểm gốc là tâm quang học của nguồn Đó là đường cong vẽ trên một nửa mặt phẳng theo tọa độ cực trong đó cho các giá trị cường độ sáng

I theo các góc  lập với mặt của trục tròn xoay.

Cường độ ánh sáng I – candela, cd

Đây là một đại lượng mới nhất đưa vào hệ đơn vị S.I hợp lý hoá từ khái niệm về quang thông Trường hợp tổng quát một nguồn không phải luôn luôn phát sáng một cách giống nhau trong không gian Ta hãy xem xét trường hợp chung khi một nguồn sáng bức xạ quang thông  tới điểm A, tâm một diện tích ds Gọi d là góc khối nhìn ds từ O ta có cường độ sáng I là:

Ta thấy cường độ sáng luôn gắn liền với một hướng đã cho và được biểu diễn bằng một véctơ mà theo hướng đó modul của nó được đo bằng candela (cd).

Như vậy ta có định nghĩa một candela là cường độ sáng theo một phương đã cho của một nguồn xạ đơn sắc có tần số 540.10 12 Hz(U5nm) và có năng lượng bức xạ là 1/683 w trong một góc khối là 1 Sr. Để thấy rõ ý nghĩa hơn của đại lượng này trong thực tế, sau đây là một số đại lượng cường độ sáng của nguồn sáng thông dụng

- Ngọn nến 0,8 cd theo mọi hướng.

- Đèn sợi đốt 40w/220v 35cd theo mọi hướng.

- Đèn iốt kim loại 2 kw 14800 cd theo mọi hướng.

Khi cường độ bức xạ không phụ thuộc vào phương thì quang thông là:

Một trong những số liệu quan trọng nhất của một loại bóng đèn là “Biểu đồ cường độ sáng” của nó được lập bởi các giá trị của cường độ sáng theo tất cả các hướng trong không gian tính từ điểm gốc là tâm quang học của nguồn Đó là đường cong vẽ trên một nửa mặt phẳng theo tọa độ cực trong đó cho các giá trị cường độ sáng

I theo các góc  lập với mặt của trục tròn xoay.

THIẾT KẾ TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG SIÊU THỊ

Các phương pháp thiết kế chiếu sáng

Mục tiêu chính của thiết kế hệ thống chiếu sáng là nhằm tạo nên môi trường chiếu sáng tiện nghi, thẩm mỹ, phù hợp với yêu cầu sử dụng và tiết kiệm điện năng của các công trình trong nhà.

Tính phụ tải chiếu sáng điện cho một công trình thường được chia làm hai phần: Chiếu sáng nội thất và chiếu sáng ngoại thất Nhìn chung việc thiết kế chiếu sáng nội thất thường được tiến hành theo các bước sau:

Thiết kế sơ bộ: Nhằm mục đích xác định các giải pháp về hình học và quang học cũng như kiểu chiếu sáng, lựa chọn loại đèn và bộ đèn, cách bố trí, số lượng đèn cần thiết để đảm bảo sự phân bố đồng đều của ánh sáng.

Kiểm tra các điều kiện: Bao gồm độ rọi, độ đồng đều theo các tiêu chuẩn hiện hành,cảm giác tiện nghi nhìn của phương án chiếu sáng đưa ra Trong giai đoạn thiết kế chiếu sáng, đối với các khu vực như hành lang, lối đi chung, hầm xe, cầu thang… ta có thể áp dụng phương pháp tính suất công suất chiếu sáng trên đơn vị diện tích để tính toán

Nhiệm vụ của phần thiết kế chiếu sáng này bao gồm:

- Lựa chọn phương pháp tính toán chiếu sáng.

- Lựa chọn nguồn sáng cho các khu vực tòa nhà

- Xác định độ rọi cho từng khu vực tòa nhà

- Xác định số lượng đèn, phân bố đèn cho hợp lí.

- Bảng tổng kết chiếu sáng toàn tòa nhà.

-Ta dùng phương pháp hệ số sử dụng, tiến hành theo các bước:

Bước 1: Chọn mức độ chiếu sáng theo yêu cầuEyc(hay còn gọi là độ rọi yêu cầu) cho nội thất cần thiết kế theo các tiêu chuẩn hiện hành

Khi lựa chọn độ rọi theo các tiêu chuẩn hiện hành cần xem xét về đặc điểm sử dụng, không gian của nội thất Độ lớn của chi tiết cần nhìn của công việc chính trong nội thất cũng như yêu cầu về tiện nghi mắt nhìn.

Bước 2: Chọn kiểu đèn Để thực hiện việc này ta dựa theo biểu đồ phân bố quang thông và nhiệt độ màu tra được từ catalogue của nhà sản xuất

Bước 3 : Chọn kiểu chiếu sáng và kiểu đèn (hay còn gọi là cấp bộ đèn )

Bước 4 : Chọn độ cao treo đèn và bố trí đèn Độ cao treo đèn sẽ do cấp bộ đèn lựa chọn theo bước 3 quyết định Điều này được phản ánh qua tỷ số treo đèn n/h (số lượng đèn/chiều cao tính toán) trong quá trình tính toán chọn lựa khoảng cách các bộ đèn. Sau khi bố trí đèn ta cần kiểm tra lại các khoảng cách bố trí đèn có phù hợp với công thức kinh nghiệm như sau: n

Bước 5: Xác định quang thông tổng các bộ đèn trong phòng Quang thông tổng các bộ đèn sẽ được xác định theo phương pháp tính toán bằng hệ số lợi dụng quang thông qua công thức

Trong đó hệ số Ktd ( hay còn gọi là hệ số sử dụng Ksd ) của bộ đèn được xác định theo bảng tra có sẵn hoặc theo catalogue của nhà sản xuất

Bước 6: Xác định số lượng đèn theo công thức sau: N = ∑F Fd

Bước 7: kiểm tra độ rọi sơ bộ: Etb>Eyc

*Phương pháp 2 : Dùng phần mềm Dialux Evo để tính toán và mô phỏng

Thiết kế chiếu sáng cho siêu thị

 Bảng 2.1 Trình bày các thông số và yêu cầu chiếu sáng của các tầng trong siêu thị

Hệ số phản xạ Tường, trần, sàn

1 Rau củ và các thực phẩm tươi sống 375 5 0,7:0,5:0,25 500 6500 80-90

2 Các nhu yếu phẩm khác 375 5 0,7:0,5:0,25 500 6500 80-90

3 Quần áo và đồ nội thất 375 5 0,7:0,5:0,25 500 6500 80-90

4 Đồ điện tử, điện lạnh 375 5 0,7:0,5:0,25 500 6500 80-90

5 Khu vui chơi trẻ em và ăn uống 375 5 0,7:0,5:0,25 300 6500 80-90

 Thông thường khi thiết kế chiếu sáng cho các trung tâm mua sắm, siêu thị, cửa hàng lớn,… người ta thường bố trí đèn theo dạng lưới để đảm bảo yêu cầu cũng như thẩm mỹ đáp ứng theo tiêu chuẩn chiếu sáng Việt Nam.

- Tầng 1:Rau củ và các thực phẩm tươi sống

- Tầng 2:Các nhu yếu phẩm khác

- Tầng 3:Quần áo và đồ nội thất

- Tầng 4:Đồ điện tử, điện lạnh

 Đặc điểm, yêu cầu chiếu sáng

- Là nơi trưng bày các sản phẩm, đồ dùng cần thiết cho sinh hoạt hàng ngày của mọi người nên yêu cầu về chiếu sáng của 4 tầng như nhau.

- Theo tiêu chuẩn chiếu sáng của Việt Nam TCVN7114-1_2008, độ rọi yêu cầu cho trung tâm mua sắm và các cửa hàng lớn là Eyc>= 500 lx

- Bề mặt làm việc chung của các tầng : 0,8 m

H= 5 m Khoảng cách từ đèn đến bề mặt làm việc

Chiều cao bề mặt làm việc

Hình 2.1 Mặt bằng tầng 1-4 của siêu thị

Hình 2.2 Hình ảnh mô phỏng 3D trên Dialux

- Sử dụng24 đèn LED của hãng Philips BY120P G3 1xLED105S/840

Hình 2.3 Kết quả tính toán chiếu sáng sử dụng 24 đèn

- Sử dụng phần mềm Dialux tính toán ta có được độ rọi trung bình: Etb= 521 lx

- Sử dụng 30 đèn LED của hãng Philips 4Mx900 G3 1xLED90S/840

Hình 2.4Kết quả tính toán chiếu sáng sử dụng 30 đèn

- Sử dụng 24 đèn của hãng MPE LHB-100V LED

Hình 2.5Kết quả tính toán chiếu sáng sử dụng 24 đèn MPE

- Sử dụng phần mềm Dialux tính toán ta có được độ rọi trung bình: EtbW8 lx

 Bảng 2.2: Bảng kết quả 3 phương án tầng 1-4

Phương án Loại đèn sử dụng Công suất

- Với kết quả tính toán của 3 phương án trên so với độ rọi yêu cầu là 500 lx, thì ta chọn phương án 1 có độ rọi trung bình là 521 lux đạt yêu cầu tiêu chuẩn chiếu sáng và có tính kinh tế cao.

2.2.2 Tầng 5 a Đặc điểm, yêu cầu chiếu sáng

- Tầng 5 là khu vui chơi trẻ em và ăn uống, có không gian dành riêng cho trẻ em và khu vực bán thức ăn nhanh và đồ uống.

- Theo tiêu chuẩn chiếu sáng của Việt Nam TCVN7114-1_2008, độ rọi yêu cầu cho khu vui chơi và ăn uống là Eyc>= 300 lx b Tính toán chiếu sáng

Hình 2.6 Mô phỏng 3D trên Dialux

- Sử dụng 20 đèn của hãng Philips 4Mx900 G31xLED90S/840

Hình 2.7 Kết quả tính toán sử dụng 20 đèn

- Sử dụng 35 đèn của hãng MPE LED 1xFPL-12060N 60W

Hình 2.8 Kết quả tính toán sử dụng 35 đèn MPE

- Sử dụng 20 đèn Philips BY120 G3 1xLED105S/840

Hình 2.9 Kết quả tính toán sử dụng 20 đèn Philips

 Bảng 2.3 Bảng kết quả 3 phương án tầng 5

Phương án Loại đèn sử dụng Công suất

Với kết quả tính toán của 3 phương án trên so với độ rọi yêu cầu là 300 lx, thì ta chọn phương án 2 có độ rọi trung bình là 326 lx vừa đạt yêu cầu tiêu chuẩn chiếu sáng vừa có tính kinh tế cao.

2.2.3 Tầng 6 a Đặc điểm, yêu cầu chiếu sáng

- Là nơi chiếu phim, có khu vực bán vé và khu mua đồ ăn, nước uống

- Độ rọi yêu cầu cho rạp chiếu phim là Eyc>= 100 lx

Hình 2.10 Mặt bằng tầng 6 b Tính toán chiếu sáng

- Sử dụng 10 đèn LED của hãng MPE FPD-12030N

Hình 2.11 Mô phỏng 3D sảnh đợi và hành lang tầng 6

Hình 2.12 Kết quả tính toán trên Dialux -Sử dụng phần mềm Dialux tính toán ta có được độ rọi trung bình: Etb= 95.5 lx và

Emax7 lx , ở các góc tường có độ rọi thấp nên ta có thể sử dụng phương án này.

- Độ rọi yêu cầu cho phòng là Eyc>= 200 lx b Tính toán chiếu sáng

- Sử dụng 20 đèn của hãng Philips BN126C L1500 1xLED35S/840

Hình 2.13 Mô phỏng 3D phòng chiếu phim

Hình 2.14 Kết quả tính toán sử dụng 20 đèn-Sử dụng phần mềm Dialux tính toán ta có được độ rọi trung bình: Etb= 202 lx, đạt yêu cầu đưa ra nên ta có thể sử dụng phương án này.

2.2.4 Nhà để xe a Đặc điểm, yêu cầu chiếu sáng

- Là khu vực để xe của nhân viên và của khách hàng

- Độ rọi yêu cầu cho nhà để xe là Eyc>= 100 lx b Tính toán chiếu sáng

- Sử dụng 8 đèn của hãng Philips LED35S/840

Hình 2.15 Kết quả tính toán chiếu sáng nhà xe -Sử dụng phần mềm Dialux tính toán ta có được độ rọi trung bình: Etb= 96.3 lx và

Emax= 176 lx, vì ở các góc tường có độ rọi thấp nên ta có thể sử dụng phương án này.

Hình 2.16 Mô phỏng 3D nhà để xe

2.2.5 Nhà vệ sinh nam và nữ a Đặc điểm, yêu cầu chiếu sáng

- Độ rọi yêu cầu cho nhà vệ sinh là Eyc>= 200 lx b Tính toán chiếu sáng

- Sử dụng 8 đèn của hãng MPE LED 1xFPD-12030N

Hình 2.17 Mặt bằng nhà vệ sinh

- Sử dụng phần mềm Dialux tính toán ta có được độ rọi trung bình: Etb= 211 lx, đạt yêu cầu về độ rọi nên ta có thể sử dụng phương án này.

2.2.6 Phòng kỹ thuật a Đặc điểm, yêu cầu chiếu sáng

Hình 2.19 Mô phỏng 3D phòng kĩ thuật

- Sử dụng phần mềm Dialux tính toán ta có được độ rọi trung bình: Etb= 264 lx,đạt yêu cầu về độ rọi nên ta có thể sử dụng phương án này.

2.2.7 Phòng nhân viên a Đặc điểm, yêu cầu chiếu sáng

- Độ rọi yêu cầu cho phòng kỹ thuật là Eyc>= 150 lx b Tính toán chiếu sáng

- Sử dụng 6 đèn Philips BN126C L1500 1xLED35S/840

Hình 2.21 Mô phỏng 3D phòng nhân viên

- Sử dụng phần mềm Dialux tính toán ta có được độ rọi trung bình: Etb= 183 lx, đạt yêu cầu về độ rọi nên ta có thể sử dụng phương án này.

(lux) Loại đèn sử dụng Số lượng

Khu ăn uống và vui chơi trẻ em ≥ 300 MPE LED

Phòng kỹ thuật ≥ 250 MPE LED FPN-12060T 4 60 264

Phòng kỹ 444 thuật ≥ 250 MPE LED FPN-12060T 4 60 264

 Bảng 2.5: Thông số các loại đèn sử dụng chiếu sáng trong siêu thị:

Loại đèn Hình ảnh Công suất (W)

XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO CÔNG TRÌNH

Xác định phụ tải tính toán

3.1.1 Cấu trúc cấp điện cho siêu thị

Chọn sơ đồ cấp điện theo tầng: Tủ điện tổng MSB (tủ hạ thế) sẽ cấp điện cho mỗi tầng tại tủ điện tầng DB (Distribution Board), tủ điện tầng sẽ cung cấp cho thiết bị điện của tầng đó gồm: Chiếu sáng, điều hòa, ổ cắm, quạt hút gió , các thiết bị khác.

Máy biến áp, máy phát điện, tủ trung thế đặt tại khu phòng riêng cạnh siêu thị.Tủ hạ thế gồm các tủ: Đo đếm, Phân phối.

Và các tủ điện thang máy (TĐ-TM), tủ điện bơm phòng cháy chữa cháy (TĐ- PCCC), tủ điện máy bơm nước sinh hoạt (TĐ-B),… lấy từ tủ phân phối.

3.1.2 Liệt kê các tải tiêu thụ điện

- Tầng 1: chiếu sáng, điều hòa, tủ mát, tủ đông, quạt thông gió, ổ cắm, loa.

- Tầng 2: chiếu sáng, điều hòa, quạt thông gió, ổ cắm, loa.

- Tầng 3: chiếu sáng, điều hòa, quạt thông gió, ổ cắm, loa.

- Tầng 4: chiếu sáng, điều hòa,các sản phẩm điện máy trưng bày khác, quạt thông gió, ổ cắm, loa.

- Tầng 5: chiếu sáng, điều hòa, tủ mát, tủ đông, máy trò chơi điện tử, quạt thông gió, ổ cắm, loa.

- Tầng 6: chiếu sáng, điều hòa, phòng chiếu phim, quạt thông gió, ổ cắm, loa.

- Nhà để xe: chiếu sáng, quạt thông gió, ổ cắm.

Phương pháp tính toán phụ tải

SVTH:Vũ Hoàng Thương GVHD: T.S Ngô Đức Kiên Trang 35

Do tòa nhà có các khu vực, các phòng với nhiều chức năng khác nhau nên phụ tải có những đặc điểm đặc trưng riêng biệt Chính vì vậy, trong đồ án này em lựa chọn phương án xác định phụ tải tính toán theo hệ số nhu cầu và công suất đặt của thiết bị Phương pháp xác định phụ tải tính toán tuân theo tiêu chuẩn cấp điện TCVN 9206:2012.

Ptt: Công suất tính toán. knc: hệ số nhu cầu.

Pdi: công suất đặt của thiết bị.

Dữ liệu tính toán

3.3.1 Phụ tải tính toán P tt

Phụ tải tính toán theo điều kiện phát nóng cho phép được gọi tắt là phụ tải tính toán; đó là phụ tải giả thuyết không đổi lâu dài của các phần tử trong hệ thống cung cấp điện (máy biến áp, đường dây;…) tương đương với phụ tải thực tế biến đổi theo điều kiện tác dụng nhiệt nặng nề nhất

Nói cách khác, phụ tải tính toán làm phát nóng dây dẫn lên đến nhiệt độ đúng bằng nhiệt độ do phụ tải thực tế gây ra.

Do đó về phương diện phát nóng, nếu ta chọn các thiết bị theo phụ tải tính toán thì có thể đảm bảo an toàn cho các thiết bị đó trong mọi trạng thái vận hành.

3.3.2 Tổng phụ tải của siêu thị

Tổng phụ tải siêu thị:

3.3.3 Hệ số sử dụng K sd ( K u )

Hệ số sử dụng là tỉ số giữa phụ tải tác dụng trung bình trong khoảng thời gian khảo sát với công suất đặt.

-Đối với 1 thiết bị: tb u dm

- Đối với một nhóm thiết bị:

Hệ số sử dụng nói lên mức độ sử dụng, mức khai thác công suất của thiết bị điện trong khoảng thời gian khảo sát Hệ số này cần được áp dụng cho từng tải riêng biệt nhất là các động cơ điện vì chúng ít khi chạy đầy tải.

3.3.4 Hệ số đồng thời K đt (K s )

Hệ số đồng thời là tỉ số công suất tác dụng tính toán cực đại tại nút được khảo sát của hệ thống cung cấp điện với tổng công suất tác dụng tính toán cực đại của các nhóm hộ tiêu thụ điện riêng biệt.

Hoặc ta có thể hình dung như sau: Trong điều kiện vận hành bình thường thì việc vận hành đồng thời tất cả các tải có trong một lưới điện là không bao giờ xảy ra.Vì vậy hệ số đồng thời sẽ được dùng để đánh giá phụ tải.

Hệ số đồng thời thường được dùng cho một nhóm tải

Nếu các mạch tủ phân phối chủ yêú cung cấp cho tải chiếu sáng hoặc khi thí nghiệm từng phần, có thể coi hệ số K đt=1.

3.3.5 Hệ số nhu cầu K nc

Hệ số nhu cầu là tỉ số giữa phụ tải tính toán với công suất định mức, được tính theo biểu thức:

3.3.6 Hệ số cực đại K max

Hệ số cực đại là tỉ số giữa phụ tải tính toán với phụ tải trung bình trong khoảng thời gian đang xét.

Tính toán phụ tải của tòa nhà

3.4.1 Tính chọn số lượng ổ cắm điện

Theo tiêu chuẩn TCVN 9206-2012 thì : a) Ổ cắm dùng cho thiết bị điện cụ thể phải được tính toán theo công suất điện định mức của các thiết bị điện đó. b) Khi không có số liệu cụ thể về thiết bị điện sử dụng ổ cắm hoặc ứng dụng cụ thể của ổ cắm thì công suất mạch ổ cắm được xác định như sau:

- Đối với nhà làm việc, trụ sở, văn phòng công suất phụ tải từ các ổ cắm điện phải được tính toán với suất phụ tải không nhỏ hơn 25 VA/m2 sàn, xem điều 220.14 tiêu chuẩn NEC 2008;

- Đối với nhà ở và các công trình công cộng khác, công suất cho mỗi ổ cắm đơn không nhỏ hơn 180 VA hoặc đối với mỗi đơn vị ổ cắm trên một giá kẹp Đối với thiết bị chứa ổ

-Từ các tiêu chuẩn trên, tính toán theo diện tích từng phòng và để dễ dàng trong việc thay thế đồng bộ hơn ta chọn loại ổ cắm là:

 Loại ổ cắm đôi có công suất 2500 W dùng cho các phòng dịch vụ, công cộng.

 Loại ổ cắm đôi có công suất 400 W dùng cho các phòng kỹ thuật, văn phòng nhỏ

3.4.2 Tính toán chọn số lượng và công suất điều hòa Để xác định và lựa chọn được công suất điều hòa nhiệt độ, chúng ta cần dựa vào diện tích, thể tích và công năng sử dụng của không gian cần làm lạnh của căn phòng Hiện nay, công suất của máy lạnh được quy về các con số 1 HP (ngựa), 1.5 HP (ngựa), 2 HP (ngựa) và 2.5 HP (ngựa).Tuy vậy, để dễ dàng hơn trong quá trình lựa chọn, bạn nên quy về đơn vị BTU/h – chỉ số chi tiết được các nhà sản xuất sử dụng trên mỗi sản phẩm Chỉ số BTU (British Thermal Unit) là một đơn vị năng lượng được sử dụng tại Mỹ BTU được sử dụng để mô tả giá trị năng lượng của nhiên liệu và để mô tả chính xác công suất của hệ thống sưởi ấm và làm lạnh.

Với đề tài chiếu sáng và cung cấp điện cho siêu thị, là công trình công cộng có mức phát sinh nhiệt lớn cần tới 700 – 900 [BTU/h]/1m 2 ta dựa vào công thức này để chọn ra loại công suất phù hợp.

Từ thông số diện tích của siêu thị, chúng em 2 chọn loại điều hòa để lắp đặt là:

 Điều hòa âm trần Daikin 45000 BTU có công suất 3520 W

(4HP-36000 BTU ) dành cho các phòng có diện tích rộng.

 Điều hòa âm trần Daikin 18000 BTU có công suất 1110 Wdành cho các phòng có diện tích dưới 40 m 2

3.4.3 Tính toán chọn số lượng quạt hút thông gió

Quạt hút có các loại cơ bản như gắn tường, gắn kính và gắn trần Để chọn quạt hút phù hợp với gia đình có 4 bước:

Bước 1: Tính thể tích phòng cần lắp quạt hút

Thể tích phòng (m 3 ) = Chiều dài (m) x Chiều rộng (m) x Chiều cao (m)

Bước 2: Tra cứu tần suất thông thoáng - Số lần thay đổi không khí mỗi giờ (lần/h)

Bước 3: Tính toán khối lượng không khí cần thiết

Lưu lượng không khí cần thiết = Mức độ thay đổi không khí x Thể tích phòng (m 3 )

Bước 4: Lựa chọn loại quạt hút có lưu lượng không khí phù hợp, thoả mãn:

Lưu lượng không khí ≥ lưu lượng không khí cần thiết của mỗi loại phòng

 Chọn loại quạt hút thông gió công nghiệp Model: HPF-620 370 W có lưu lượng gió đạt 200 m 3 /phút.

3.4.4 Phụ tải tính toán của các tầng

Bảng 3.1: Bảng tính toán phụ tải tầng1

STT Tên phòng Phụ tải Công suất (W)

K nc Công suất nhóm (W) ΣP (W)P phòng

1 Nhà trưng bày Đèn LED Philips 85 24 0.9 1836

2 Phòng nhân viên Đèn LED Philips 25.5 6 0.9 137.7

Phòng kỹ thuật Đèn LED MPE 60 4 0.9 216

4 Nhà vệ sinh Đèn LED MPE 40.5 16 0.9 583.2 0,5832

 Công suất toàn phần: St1= cos P t 1 φ

* Tầng 1 đến tầng 4 của công trình có kết cấu, số phòng, thiết bị, thiết kế như nhau nên tầng 2,3,4có công suất tính toán như tầng 1.

 Công suất toàn phần: St1-4= P t cos 1−4 φ

Bảng 3.2: Bảng tính toán phụ tải tầng5

STT Tên phòng Phụ tải Công suất (W)

1 Khu ăn uống và vui chơi trẻ em Đèn LED Philips 85 24 0.9 1836

Máy trò chơi điện tử 200 30 0.8 4800

2 Phòng nhân viên Đèn LED Philips 25.5 6 0.9 137.7

Phòng kỹ thuật Đèn LED MPE 60 4 0.9 216

4 Nhà vệ sinh Đèn LED MPE 40.5 16 0.9 583.2 0,5832

 Công suất tác dụng của phụ tải tầng 5 với Knc= 0,8 :

Bảng 3.3: Bảng tính toán phụ tải tầng 6

1 Sảnh đợi và hành lang Đèn LED MPE 40.5 10 0.9 364.5

Phòng chiếu 1 Đèn LED Philips 25.5 20 0.7 357

Máy chiếu phim Barco DP2K-20C

Phòng chiếu 2 Đèn LED Philips 25.5 20 0.7 357

Máy chiếu phim Barco DP2K-20C

4 Đèn LED MPE 60 4 0.9 216 Điều hòa 1110 1 0.9 999 Ổ cắm 400 5 0.8 1600

5 Nhà vệ Đèn LED MPE 40.5 16 0.9 583.2 0,5832

SVTH:Vũ Hoàng Thương GVHD: T.S Ngô Đức Kiên Trang 43 sinh

 Công suất tác dụng của phụ tải tầng 6 với Knc= 0,8 :

 Công suất toàn phần: St6= cos P t 6 φ

Bảng 3.4: Bảng tính toán phụ tải nhà để xe

K nc Công suất nhó m (W) ΣP (W)P phòng

Khu để xe Đèn LED Philips 25.5 8 0.9 183.6

2 Phòng kỹ thuật Đèn LED MPE 60 4 0.9 216

 Công suất tác dụng của phụ tải nhà xe với Knc= 0,8 :

 Công suất toàn phần: Snx= cos P nx φ

3.4.5 Phụ tải động lực của công trình

Bảng 3.5: Bảng tính toán phụ tải động lực

STT Tên thiết bị Số lượng Công suất

 Tổng công suất của phụ tải động lực:

PĐL = Ptm + Pcc + Pnsh = 67,5 + 16 + 32 5,5 kW

3.4.6 Tổng phụ tải của tòa nhà

 Công suất tính toán tổng phụ tải toàn bộ công trình: ΣP (W)P tt = Pt1-4 + Pt5 + P6 +Pnx+ PĐL

 Công suất toàn phần: Stt= cos Ptt φ

CHỌN PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

Tổng quan về cung cấp điện

Khi cung cấp điện cho một tòa nhà ta cần chọn phương án có tính khả thi nhất và phải đảm bảo các yếu tố cơ bản gồm : tính kinh tế, kỹ thuật, vận hành Ta cần xem xét đến vấn đề sau:

- Xét quy mô tòa nhà để bố trí tải, tủ điện từng khu, từng tầng, nhiều tầng chung 1 tủ, một máy biến áp hay 2 máy biến áp…

- Xét mục đích tòa nhà: khách sạn, văn phòng, trung tâm thương mại để phân chia tải cho phù hợp.

- Phương án dùng máy phát cho 100% công suất hay 50% công suất hay chỉ cho một số thiết bị cụ thể.

- Theo yêu cầu của chủ đầu tư vào những mục đích cụ thể

Chọn phương án cung cấp điện cho siêu thị

Việc chọn phương án cung cấp điện bao gồm: chọn cấp điện áp, nguồn điện, sơ đồ nối dây, phương thức vận hành… Các vấn đề này có ảnh hưởng trực tiếp đến vận hành, khai thác và phát huy tính hiệu quả của phương án cung cấp điện Muốn thực hiện đúng đắn và hợp lý nhất ta phải thu thập, phân tích đầy đủ các số liệu ban đầu, trong đó số liệu về nhu cầu điện là số liệu quan trọng nhất Đồng thời sau đó phải so sánh các phương án đã đề ra về phương diện kinh tế và kỹ thuật Ngoài ra còn biết kết hợp các yêu cầu phát triển kinh tế chung và riêng của địa phương, vận dụng tốt các chủ trương của nhà nước. Mục tiêu cơ bản của nhiệm vụ thiết kế cung cấp điện là đảm bảo cho hộ tiêu thụ có đủ điện năng yêu cầu với chất lượng điện tốt nhất.

Phương án cấp điện được coi là hợp lý nếu thõa mãn các yêu cầu sau:

- Độ tin cậy cung cấp điện

- An toàn cung cấp điện

 Phương án 1 : Xây dựng 1 trạm biến áp, đặt 1 máy biến áp có công suất phù hợp với công trình, có cấp điện áp là 22/0,4 kV cung cấp cho tòa nhà.

Hình 4.1 :Sơ đồ cung cấp điện 1 máy biến áp Ưu điểm: Lắp đặt nhanh chóng, xây dựng thuận tiện, sơ đồ đơn giản, dễ dàng vận hành và quản lý.

Nhược điểm: Độ tin cậy cung cấp điện thấp, khi máp biến áp gặp sự cố thì cả tòa nhà sẽ mất điện nếu không có máy phát dự phòng.

 Phương án 2 : Xây dựng 1 trạm biến áp, đặt 2 máy biến áp có công suất phù hợp với công trình có cấp điện áp là 22/0,4 kV cung cấp cho tòa nhà.

Nhược điểm: Tốn nhiều chi phí, công lắp đặt xây dựng, sơ đồ nguyên lý phức tạp, quá trình vận hành quản lý khó khăn.

 Phương án 3 : Xây dựng 1 trạm biến áp, đặt 1 máy biến áp có công suất phù hợp với công trình có cấp điện áp là 22/0,4 kV cung cấp cho tòa nhà Đồng thời lắp đặt thêm 1 máy phát dự phòng có công suất bằng 100% công suất tiêu thụ của tòa nhà.

Hình 4.3 :Sơ đồ cung cấp điện 1 máy biến áp 1 máy phát dự phòng. Ưu điểm: Độ tin cậy cung cấp điện cao Khi máy biến áp gặp sự cố, sữa chữa hay thay thế thì tòa nhà vẫn không mất điện và phí đầu tư thấp hơn phương án 2.

Nhược điểm: Việc lắp đặt, xây dựng và sơ đồ nguyên lý khá phức tạp Vận hành và quản lý khó khăn.

Kết luận: Tùy theo mức độ quan trọng của phụ tải điện tiêu thụ và tiêu chí kinh tế của dự án mà chọn phương án phù hợp Do tòa nhà khách sạn nên yêu cầu độ tin cậy cung cấp điện cao Xét giữa 3 phương án ta thấy phương án 3 đạt tiêu chí về độ tin cậy cao nhất và cũng tiết kiệm về kinh tế Vì vậy, ta chọn phương án 3 để cấp điện cho tòa nhà.

Hình 4.4:Sơ đồ cấp điện cho siêu thị.

TÍNH CHỌN CÁC PHẦN TỬ TRONG SƠ ĐỒ CẤP ĐIỆN

Tính chọn máy biến áp

5.1.1 Chọn công suất máy biến áp

Các quy tắc tính chọn máy biến áp:

Chọn dung lượng máy biến áp theo điều kiện phát nóng:

5.1.2 Tính chọn dung lượng máy biến áp

Công suất phụ tải tính toán tòa nhà : Để đơn giản trong quá trình tính toán lấy hệ số cos φ =0,9

Ta chọn máy biến áp 22/0,4 kV – 500[kVA] của hãng sản xuất ABB với thông số kĩ thuật như sau:

Bảng 5.1 :Thông số máy biến áp.

Tần số định mức fN

Kiểu làm mát Loại máy

Nhiệt độ môi trường tối đa

Phù hợp với các tiêu chuẩn

500 3 50 Hz Dyn-11 ONAN Kiểu kín, ngâm dầu 40ºC IEC 76

Tính chọn máy phát dự phòng

Để nâng cao chất lượng điện phục vụ cho khách sạn, việc duy trì nguồn điện liên tục kể cả trong trường hợp mất điện sự cố là yêu cầu bắt buộc, nên ngày nay phát điện dự phòng được sử dụng rộng rãi.

Công trình có yêu cầu dự phòng bằng 100% tải nên công suất máy phát điện phải thõa mãn:

Sđm ≥ 500(kVA) Chọn máy phát điện Máy phát điện Cummins Ấn Độ500 kVA có thông số như sau:

Bảng 5.2 :Thông số máy phát dự phòng.

Model động cơ máy phát điện C500D5P

Công suất liên tục/dự phòng 500 kVA/550 kVA

Số pha 3 Điện áp, Tần số 415V - 50Hz

Kiểu kết nối 3pha, 4 dây

Tốc độ vòng quay 1500 v/ph

Kiểu tiêu hao nhiên liệu 100% tải (lít/h) 103,64

Tính chọn tủATS

- ATS đuợc thiết kế ở hai chế độ:

+ Chế độ tự động: Được cài trong suốt thời gian vận hành bình thường.

+ Chế độ điều khiển bằng tay: Sử dụng khi bảo trì, sửa chữa máy phát hoặc không muốn điều khiển tựđộng.

- Ngoài ra ATS còn có hai chế độ khác:

+ Hệ thống ngừng khẩn cấp dùng để ngắt cả nguồn chính và nguồn dự phòng khi có sự cố đặc biệt trên tải, được thiết kế đi kèm hệ thống reset dùng để cài đặtlại chế độ hoạt động bìnhthường.

+ Hệ thống bảo vệ quá tải hay ngắn mạch trên tải sẽ cách ly khỏi nguồn.

5.3.2 Tính toán chọn thiết bị cho tủ ATS:

Trong tủ ATS có thiết bị chính là:

 Aptomat khối hay còn được gọi tắt là MCCB (Moulded case Circuit Breaker) là một thiết bị dùng để đóng cắt bảo vệ quá tải và ngắn mạch

Vì vậy khi tính chọn thiết bị cho tủ ATS ta sẽ tính chọn thiết bị này.

Dòng điện qua thiết bị đóng cắt tại tủ:

- Tra catalogue MCCB hãng LS ta chọn 2 MCCB LS ABN803c 800A ; số cực 3; dòng ngắn mạch 45kA.

Kiểu máy: Loại di động

Dòng cắt ngắn mạch: 45kA

Tính chọn tiết diện dây dẫn

5.4.1 Phương pháp tính chọn tiết diện dây dẫn:

 Theo mật độ dòng kinh tế Jkt:

Jkt (A/mm 2 ) là cường độ dòng điện lớn nhất trên 1mm 2 tiết diện dây dẫn về phương diện kinh tế Tiết diện dây chọn theo phương án này sẽ có lợi về mặt kinh tế, đặc biệt là dây nhôm.

Phương án chọn tiết diện dây theo Jkt áp dụng cho lưới điện có điện áp 110 Kv trở lên, bởi vì trên lưới này không có thiết bị sử dụng điện trực tiếp đấu vào, vấn đề điện áp không cấp bách, nghĩa là yêu cầu không thật chặt chẽ.

Lưới trung áp đô thị và xí nghiệp nói chung khoảng cách tải điện ngắn, thời gian sử dụng công suất lớn cũng được tính toán chọn lựa tiết diện dây theo phương pháp mật độ dòng kinh tế.

 Theo tổn thất điện áp cho phépΔUUcp:

Phương pháp chọn tiết diện dây này lấy chỉ tiêu chất lượng điện áp làm điều kiện tiênquyết.Chínhvìthế,phươngpháptínhtoánnàythườngdùngchobàitoánchọnlựa tiết diện dây cho lưới điện nông thôn do đường dây tải điện khá dài, chỉ tiêu điện áp rất dễ bị vi phạm.

 Theo dòng điện phát nóng lâu dài cho phépJcp:

Phương pháp này tận dụng hết khả năng tải của dây dẫn và cáp, áp dụng cho lưới điện hạ áp đô thị, công nghiệp và sinh hoạt.

- Ta có bảng tổng kết phạm vi ứng dụng các phương pháp lựa chọn tiết diện dây dẫn và cáp như sau :

Bảng 5.4 :Phạm vi ứng dụng các phương pháp lựa chọn tiết diện dây và cáp.

Lưới điện Jkt ΔUU Icp

Hạ áp Nông thôn Đô thị, công nghiệp

Tiết diện dây dù chọn lựa theo phương pháp tính toán nào cũng phải thỏa mãn các điều kiện sau đây:

- ΔUUbt, ΔUUsc: tổn thất điện áp lúc đường dây làm việc bình thường và lúc đường dây bị sự cố nặng nề nhất.

- ΔUUbtcp, ΔUUsccp: trị số tổn thất điện áp cho phép lúc vận hành bình thường và khi có sựcố.

- Isc; Icp: Là dòng điện sự cố lớn nhất qua dây dẫn và dòng điện phát nóng lâu dài cho phép.

5.4.2 Tính toán tiết diện dây dẫn theo điều kiện phát nóng chophép:

Tham khảo tiêu chuẩn IEC.

Tham khảo tiêu chuẩn TCVN 9207 – 2012 lắp đặt đường dây trong nhà ở và công trình công cộng.

Tham khảo TCN 18-2006 Quy phạm trang bị điện, phần 1- Quy định chung.

Tham khảo TCVN 9206:2012 về tiết diện dây dẫn của lưới điện trong nhà.

Tiết diện dây dẫn thỏa mãn điều kiện sau:

Icp: Dòng điện cho phép.

Ilvmax: Dòng điện làm việc cực đại.

In: Dòng chỉnh định đối với CB có chỉnh định.

(với thiết bị 3 pha), tt 0,8

(với thiết bị 1 pha) K: Tích các hệ số hiệu chỉnh. Đối với mạch không chôn dưới đất: K = K1.K2.K3

K1: thể hiện ảnh hưởng của cách thức lắp đặt.

K2: thể hiện sự ảnh hưởng tương hỗ giữa hai mạch đặt liền kề.

K3: thể hiện sự ảnh hưởng của nhiệt độ tương ứng với dạng cách điện Đối với mạch chôn dưới đất: K = K4.K5.K6.K7

K4: thể hiện ảnh hưởng của cách lắp đặt.

K5: thể hiện ảnh hưởng của số dây đặt liền kề.

K6: thể hiện ảnh hưởng của đất chôn cáp.

K7: thể hiện ảnh hưởng của nhiệt độ đất.

 Bảng tra đối với dây cáp điện không chôn dưới đất:

Xác định mã chữ cái : chữ cái B tới F phụ thuộc cách lắp đặt dây và cách lắp đặt Nếu lắp đặt giống nhau sẽ gom chung làm 4 loại theo điều kiện môi trường xung quanh.

Bảng 5.5: Bảng tra đối với dây cáp điện không chôn dưới đất:

Dạng của dây Cách lắp đặt Chữ cái

- khung treo có bề mặt tiếp xúc với tường hoặc trần

- trên những khay cáp không đục lỗ

- thang cáp khay có đục lỗ hoặc trên console đỡ

- cáp móc xích tiếp nối nhau

Xác định hệ số K: Với mạch không chôn dưới đất, K thể hiện điều kiện lắp đặt:

Hệ số hiệu chỉnh K1ảnh hưởng cách thức lắp đặt.

Hệ số hiệu chỉnh K2 ảnh hưởng tương hỗ của 2 mạch kề nhau.

Khi số cáp nhiều hơn 1, K2 cần nhân với hệ số sau:

Hệ số hiệu chỉnh K3 ảnh hưởng đến nhiệt đo tương ứng của các dạng cách điện.

Bảng 5.6: Bảng tra hệ số lắp đặt K1

Cáp đặt thẳng trong vật liệu cách điện chịu nhiệt 0.7 Ống dây đặt trong vật liệu cách điện chịu nhiệt 0.77

Hầm và mương cáp kín 0.95

Bảng 5.7: Bảng tra hệ số lắp đặt K2

Số lượng mạch hoặc cáp đa lõi

Lắp hoặc chôn trong tường

Hàng đơn trên tường hoặc nền nhà, hoặc trên khay cáp không đục lỗ

Hàng đơn nằm ngang hoặc trên máng đứng

Hàng đơn trên thang cáp console

Theo tài liệu [5] về tiết diện dây dẫn của lưới điện trong nhà ta có bảng như sau:

Bảng 5.8 :Bảng quy định về mặt cắt ruột dây dẫn nhỏ nhất của lưới điện trong nhà.

Mặt cắt nhỏ nhất của ruột dây dẫn (mm 2 ) Đồng Nhôm

Lưới điện nhóm chiếu sáng không có ổ cắm 1,5 2,5

Lướiđiệnnhómchiếusángcóổcắmđiện, lưới điện nhóm ổ cắm, lưới điện phân phối độnglực 2,5 4 Đường dây từ tủ điện tầng đến tủ điện các phòng 4 6 Đường dây trục đứng cấp điện cho một hoặc một số tầng 6 10

 Đối với dây nối đất bảo vệPE

Dây nối đất cho phép liên kết các vật dẫn tự nhiên và các vỏ kim loại kim loại không có điện của các thiết bị để tạo lưới đẳng áp Các dây này sẽ dẫn dòng sự cố do hư hỏng điện (Giữa pha và thiết bị) tới điểm trung tính nối đất của nguồn Dây PE sẽ được đấu nối với hệ thống nối đất chính của tòa nhà.Các đầu nối đất chính sẽ được đấu nối với điện cực nối đất qua dây dẫn nối đất.

- Không cần chứa đựng bất kỳ hình thức thiết bị đóng cắtnào.

- Nối các vỏ thiết bị bằng kim loại tới các các dây PE chính, nghĩa là nối song song.

Bảng 5.9 :Kích cỡ của dây PE

Tiết diện dây pha(mm 2 ) Tiết diện dây PE (mm 2 )

Tiết diện dây trung tính phụ thuộc vào các yêu tố sau:

Dạng sơ đồ nối đất: TT, TN…

Phương pháp bảo vệ chống chạm điện gián tiếp.

5.4.3 Tính chọn tiết diện dâydẫn từ trạm biến áp địa phương 22kV tới MBA:

Theo phương án thiết kế tòa nhà lấy điện từ đường dây 22 kV đô thị của thành phố

Ta chọn cáp ngầm đi trong đất,đối với đường dây trung áp 22 kV đô thị ta chọn tiết diện dây theo phương pháp mật độ dòng kinh tế Theo tài liêu [10] tiết diện dây dẫn theo mật độ dòng kinh tế sẽ được tính theo biểu thức:

J kt =2,7 là mật độ dòng kinh tế đối với cáp ngầm (A/mm 2 )

Dòng điện tính toán chạy trên dây dẫn từ đường dây 22 kV tới trạm biến áp của tòa nhà:

Tiết diện của cáp là:

Ta chọn cáp ngầm 3 lõi,ruột đồng màn chắn kim loại gồm sợi và băng đồng,có giáp,có vỏ bọc.

- Tiết diện dây : 3x1C×35mm 2 + 1×1C×35mm 2

5.4.4 Tính chọn dây dẫn từ MBA, máy phát đến tủ ATS,từ tủ ATS đến tủ tổng:

Ta chọn kiểu dây đi trong thang cáp:

K 1 =0,77 Hệ số thể hiện ảnh hưởng của cách thức lắp đặt.(ống dây đặt trong lớp cách điện chịu nhiệt )

K 2 =0,8 Hệ số thể hiện ảnh hưởng của của 2 mạch đặt liền kề.

K 3 =0,87 Hệ số thể hiện ảnh hưởng của nhiệt độ với dạng cách điện.

(theo tiêu chuẩn iec hướng dẫn cung cấp điện )

Tra catalogue cáp của CADIVI, ta chọn phương án phân dây như sau:

Dây pha, dây trung tính :

5.4.5 Tính chọn dây dẫn từ tủ điện tổng đến tủ điện các tầng:

Bảng 5.10 :Bảng thống kê dây điện từ tủ điện tổng đến tủ điện các tầng

Hệ số lắp đặt I cp

Nhà để xe 4056 6,85 1 0,78 0,87 10,09 (4CxXLPE/Cu/PVC 6mm 2 ) Tầng 1 45583 76,95 1 0.78 0,87 113,39 (4CxXLPE/Cu/PVC50mm 2 ) Tầng 2 45583 76,95 1 0.78 0,87 113,39 (4CxXLPE/Cu/PVC50mm 2 ) Tầng 3 45583 76,95 1 0.78 0,87 113,39 (4CxXLPE/Cu/PVC50mm 2 ) Tầng 4 45583 76,95 1 0.78 0,87 113,39 (4CxXLPE/Cu/PVC50mm 2 ) Tầng 5 49420 83,42 1 0.78 0,87 122,93 (4CxXLPE/Cu/PVC50mm 2 ) Tầng 6 37540 63,37 1 0,78 0,87 93,38 (4CxXLPE/Cu/PVC50mm 2 )

5.4.6 Tính chọn dây dẫn từ tủ tổng đến các tủ động lực:

Bảng 5.11 :Bảng thống kê dây dẫn cho phụ tải động lực.

Hệ số lắp đặt I cp

5.4.7 Tính chọn dây dẫn cho các mạch của tủ điện tầng 1-4

Bảng 5.12 :Bảng thống kê dây dẫn phụ tải tầng 1-4

Phụ tải Ổ cắm 30 50,64 1 0,95 0,87 61,27 2CxCu/PVC 16mm 2 Điều hòa 19 32,07 1 0,95 0,87 38,8 2CxCu/PVC 16mm 2

5.4.8 Tính chọn dây dẫn cho các mạch của tủ điện tầng 5

Bảng 5.13:Bảng thống kê dây dẫn phụ tải tầng 5

Khu ăn uống và vui chơi trẻ em

Phụ tải Ổ cắm 30 50,64 1 0,95 0,87 61,27 2CxCu/PVC 16mm 2 Điều hòa 19 32,07 1 0,95 0,87 38,8 2CxCu/PVC 16mm 2

5.4.9 Tính chọn dây dẫn cho các mạch của tủ điện tầng 6

Bảng 5.14:Bảng thống kê dây dẫn phụ tải tầng 6

Sảnh đợi và hành lang 1,548 2,61 1 0,9

Phụ tải Ổ cắm 10 16,88 1 0,95 0,87 20,42 2CxCu/PVC16mm 2 Điều hòa 19 32,07 1 0,95 0,87 38,8 2CxCu/PVC 16mm 2

5.4.10 Tính chọn dây dẫn cho các mạch của tủ điện nhà để xe

Bảng 5.15:Bảng thống kê dây dẫn phụ tải nhà xe

Khu để xe 1,96 3,31 1 0,95 0,87 4 2CxCu/PVC 1,5mm 2

Phòng kỹ thuật 3,111 5,25 1 0,95 0,87 6,35 2CxCu/PVC 2,5mm 2

5.5 Tính chọn CB cho tủ điện hạ áp của tòa nhà:

Aptomat là khí cụ điện tự động cắt mạch điện khi có sự cố: quá tải, ngắn mạch, sụt áp. Aptomat có 2 loại:

 MCB hay MCCB: aptomat khối (dòng cắt cao, thường làm aptomat tổng)

 CB: aptomat tép (dòng cát thấp, thường làm aptomat nhánh).

Theo các giáo trình cung cấp điện thì hiện nay chọn aptomat được lựa chọn theo các điều kiện sau:

Uđm (Ue) ≥ Uđm lưới điện

Icđm (Icu hoặc Ics) ≥ IN

Icu(kA) là dòng khả năng cắt ngắn mạch định mức của aptomat theo thông số nhà sản xuất đưa ra Tuy nhiên trong điều kiện vận hành thực tế thì hiếm khi nào aptomat phải cắt dòng điện ngắn mạch đúng bằng dòng khả năng cắt định mức Vì vậy hiện nay các nhà

SVTH:Vũ Hoàng Thương GVHD: T.S Ngô Đức Kiên Trang 67 sản xuất đưa ra thêm định nghĩa mới về dòng cắt ngắn mạch thao tác (Ics), và dòng này tính theo % Icu.

5.5.1: Chọn CB tủ hạ áp:

Tra catalogue CB hãng LS ta chọn MCCB sau cho tủ điện hạ áp siêu thịMCCB 3P 800A

LS ABN803c (45kA) , số cực : 3,dòng ngắn mạch : 45 KA

Bảng 5.16:Thông số các MCCB tủ điện hạ áp của siêu thị

MCCB I tt (A) Loại I đm (A) I NT (kA)

5.5.2 Chọn CB cho tủ điện tầng 1-4

Tra catalogue CB hãng LS ta chọn các MCB cho các mạch điện như sau:

Bảng 5.17 :Thông số các MCB tủ điện tầng 1-4.

5.5.3 Chọn CB cho các tủ điện tầng 5:

Bảng 5.18 :Thông số các MCB tủ điện tầng 5.

Tên phòng, phụ tải ∑P tt (W) I tt

Khu vui chơi trẻ em và ăn uống

5.5.4 Chọn CB cho các tủ điện tầng 6:

Bảng 5.19 :Thông số các MCB tủ điện tầng 6.

Sảnh đợi và hành lang

5.5.5 Chọn CB cho tủ điện nhà để xe

Bảng 5.20 :Thông số các MCB tủ điện nhà xe.

Tên phòng, phụ tải ∑P tt (W) I tt

5.5.6Chọn CB tủ điện tổng của các tầng và tủ động lực:

Bảng 5.21 :Thông số các MCB tủ điện tầng và tủ động lực.

Tên phòng, phụ tải ∑P tt

SVTH:Vũ Hoàng Thương GVHD: T.S Ngô Đức Kiên Trang 71 chúng em cũng đã hoàn thành đề tài được giao đầy đủ các nội dung nghiên cứu theo đề cương đăng kí Chúng em hy vọng những kiến thức được trau dồi trong thời gian này có thể giúp chúng em ứng dụng thực tiễn vào công việc sau này Sau khi hoàn thành đề tài được giao, chúng em nhận thấy mình cũng đã gặt hái được một số mục tiêu quan trọng như:

• Nâng cao trách nhiệm và hoàn thành tốt nhiệm vụ được giao.

• Hoàn thiện kỹ năng làm đồ án, trình bày nội dung với thầy và các bạn.

• Thành thạo hơn trong việc sử dụng các phần mềm, công cụ hỗ trợ cho việc làm đồ án như: Word, Power Point, Auto CAD, Dialux.

• Nắm bắt và vận hành hiệu quả các tiêu chuẩn thiết kế cung cấp điện, tìm tòi các tài liệu phục vụ cho đồ án.

Tuy nhiên trong quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp này Do kiến thức và kinh nghiệm còn hạn chế, thời gian thực hiện có hạn nên đồ án còn nhiều thiếu sót Kính mong quý thầy, cô thông cảm và góp ý để em tiếp thu được nhiều kiến thức, kinh nghiệm quý báu cho công việc sau này.

Cuối cùng một lần nữa chúng em xin chân thành cảm ơn Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật- Đà Nẵng và Khoa Điện-Điện Tử đã tạo điều kiện cho chúng em hoàn thành đề tài tốt nghiệp này Chúng em cảm ơn thầy Ngô Đức Kiên đã đồng hành cùng em trong suốt thời gian hướng dẫn đồ án, giúp chúng em hoàn thành đề tài được giao và bồi dưỡng thêm một số kiến thức có ích.

Tiêu đề	Thiết kế chiếu sáng và cung cấp điện cho siêu thị 6 tầng
Tác giả	Vũ Hoàng Thương, Võ Thịnh Tùng, Đỗ Tấn Việt
Người hướng dẫn	TS. Ngô Đức Kiên
Trường học	Đại học Đà Nẵng
Chuyên ngành	Công nghệ kỹ thuật điện, điện tử
Thể loại	đồ án tốt nghiệp
Năm xuất bản	2022
Thành phố	Đà Nẵng

Định dạng
Số trang	86
Dung lượng	5,51 MB