TÓM TẮT NỘI DUNG ĐỒ ÁNĐiện năng là một phần không thể thiếu trong quá trình công nghiệp hóa - hiện đại hóa đấtnước, điện phục vụ trong mọi lĩnh vực của con người: văn hóa, chính trị, kin
GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH
Thông tin về công trình
- Tên công trình: Chung cư Sky Garden 11 tầng.
- Loại hình công trình: Trung tâm thương mại và nhà ở.
- Chủ đầu tư: Công ty cổ phần Vũ Lộc.
- Vị trí xây dựng: Số 20, Đường Lê Quý Đôn, thành phố Thái Bình, tỉnh Thái Bình.
Chung cư Sky Garden là một công trình 11 tầng hiện đại, được thiết kế với kiến trúc tinh tế và đầu tư đồng bộ về kỹ thuật Dự án ưu tiên áp dụng công nghệ mới, bao gồm 1 tầng hầm và 11 tầng nổi, mang đến không gian sống tiện nghi và hiện đại.
Tầng hầm: Chủ yếu không gian đỗ xe và khu kỹ thuật.
- Bãi đỗ xe, hành lang lên xuống hầm
- Khu xử lý nước thải, sảnh thang máy, cầu thang bộ
- Bể nước sinh hoạt, bể nước chữa cháy
- Các phòng kỹ thuật điện, phòng quạt cấp, bơm chữa cháy, bơm sinh hoạt, nước thải …
Cac phong ky thuat ENTER
Hình 1 1: Bản vẽ 2D tầng hầm của tòa chung cư
Các khu vực công năng được thiết kế độc lập, đảm bảo giao thông không chồng chéo và thuận tiện cho việc quản lý, vận hành sau này.
Tầng 1: diện tích xây dựng ~ 2000 m 2 , bao gồm:
- Khu thương mại dịch vụ, siêu thị (~1000 m 2 ).
- Phòng quản lý chung cư, phòng kế toán.
- Phòng sinh hoạt cộng đồng.
- Vệ sinh công cộng, kho chứa rác (~ 70 m 2 ).
- Thông tầng, sảnh thang máy, cầu thang bộ (~ 550 m 2 ).
Cau thang bo Khu TTTM
HÀ NH CHÍNH KẾ TOÁ N QUẢ N LÝ
Hình 1 2: Bản vẽ 2D tầng 1 của chung cư
Tầng 2-11: Có 10 phòng/tầng có diện tích xây dựng ~ 1200 m 2 / tầng, các tầng có công năng và kiến trúc xây dựng tương tự nhau, bao gồm:
Khu vực căn hộ: tùy vào vị trí, diện tích từng căn chia làm các loại căn hộ A, B, C,
Khu vực công cộng: Sảnh thang máy, hàng lang, cầu thang bộ, phòng kỹ thuật điện, nước, nhà vệ sinh công cộng…
Tầng mái: Bao gồm phòng kỹ thuật thang máy, thang bộ…
Mục tiêu của đồ án
1.2.1 Thiết kế hệ thống cung cấp điện tòa nhà
Khái niệm về cung cấp điện
Theo Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN 12:2014/BXD, hệ thống điện của tòa nhà bao gồm các đường dẫn điện, thiết bị điện, hệ thống nối đất và dây dẫn bảo vệ, kết nối từ điểm cấp điện đến các điểm tiêu thụ trong nhà ở và nhà công cộng.
Hệ thống điện tòa nhà đóng vai trò thiết yếu, là xương sống cung cấp năng lượng cho các hệ thống khác Để đảm bảo hoạt động hiệu quả, cần thống kê hệ thống cấp điện cho tòa nhà.
- Hệ thống chiếu sáng tòa nhà.
- Hệ thống điều hòa không khí tòa nhà.
- Hệ thống bơm chữa cháy và bơm cấp nước.
- Hệ thống quạt gió, tăng áp cầu thang.
Phân loại phụ tải theo mức độ cung cấp điện
Theo Quy chuẩn Xây dựng Việt Nam QCXDVN01:2008/BXD, các tòa nhà và hộ tiêu thụ điện được phân loại thành ba loại khác nhau dựa trên mức độ ưu tiên.
Hộ tiêu thụ loại 1 bao gồm các cơ quan quan trọng như nhà Quốc hội, văn phòng Chủ tịch nước, Thủ tướng Chính phủ, cũng như những nơi tập trung đông người như phòng cấp cứu, phòng mổ, trung tâm phát thanh, truyền hình và trung tâm thông tin liên lạc Các cơ sở như nhà máy hóa chất, lò luyện kim và lò nung cũng nằm trong danh sách này Yêu cầu chính là đảm bảo cung cấp điện liên tục; trong trường hợp mất điện, hệ thống phải tự động đóng nguồn điện dự phòng ngay lập tức.
Hộ tiêu thụ loại 2 bao gồm các công trình công cộng đô thị, khu nhà ở trên 5 tầng, nhà máy nước, công trình xử lý chất thải, và các hộ tiêu thụ điện tập trung có công suất từ 4000 kW trở lên Các đơn vị này cần đảm bảo cấp điện liên tục, với thời gian mất điện không vượt quá 2 giờ để thiết bị nguồn điện dự phòng có thể hoạt động hiệu quả.
- Hộ tiêu thụ loại 3 gồm những hộ dùng điện còn lại Yêu cầu thời gian mất điện cho phép không quá 8 giờ, không yêu cầu có nguồn dự phòng.
Những yêu cầu khi thiết kế cung cấp điện
Mục tiêu chính của thiết kế cung cấp điện là đảm bảo hộ tiêu thụ nhận đủ điện năng với chất lượng cao Một số yêu cầu quan trọng cần lưu ý bao gồm việc đáp ứng nhu cầu điện năng, duy trì độ ổn định và đảm bảo an toàn trong quá trình cung cấp điện.
- Độ tin cậy cung cấp điện:
Độ tin cậy của nguồn cung cấp điện phụ thuộc vào loại hộ tiêu thụ, vì vậy trong điều kiện cho phép, người ta luôn cố gắng lựa chọn phương án cung cấp điện với độ tin cậy cao nhất có thể.
Tần số và điện áp là hai chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng điện năng Tần số có thể được điều chỉnh bởi các cơ quan quản lý hệ thống điện, đặc biệt là đối với những hộ tiêu thụ lớn (trên vài chục MW), cần có chế độ vận hành phù hợp để ổn định tần số Đảm bảo chất lượng điện năng cho khách hàng là nhiệm vụ thiết yếu mà các nhà thiết kế cần chú trọng Giá trị điện áp trong lưới hạ áp và trung áp thường dao động trong khoảng 5% so với giá trị định mức, trong khi đối với các phụ tải yêu cầu cao về chất lượng điện áp như nhà máy hóa chất, điện tử và cơ khí chính xác, điện áp chỉ được phép biến động trong khoảng ± 2,5%.
- An toàn cung cấp điện:
An toàn cho con người và thiết bị là ưu tiên hàng đầu trong hệ thống cung cấp điện Thiết kế sơ đồ cung cấp điện cần rõ ràng và hợp lý để tránh nhầm lẫn trong vận hành Việc chọn đúng chủng loại công suất cho thiết bị là rất quan trọng Công tác lắp đặt hệ thống cung cấp phải được thực hiện cẩn thận và rõ ràng Người vận hành và sử dụng cần tuân thủ nghiêm ngặt các nguyên tắc an toàn điện để giảm thiểu rủi ro.
Khi so sánh các phương án cung cấp điện, chỉ tiêu kinh tế chỉ được xem xét sau khi các chỉ tiêu kỹ thuật đã được đáp ứng Đánh giá kinh tế dựa vào vốn đầu tư, chi phí vận hành và thời gian thu hồi vốn Tính hiệu quả kinh tế cần được xác định thông qua việc tính toán và so sánh các phương án, nhằm lựa chọn thiết kế tối ưu nhất.
Ngoài các yêu cầu cơ bản, người thiết kế cần xem xét các yếu tố cụ thể của từng tòa nhà như khí hậu, vị trí địa lý và mục đích sử dụng Điều này bao gồm việc đảm bảo tính thẩm mỹ, tính hiện đại, khả năng sử dụng dễ dàng và tiềm năng phát triển trong tương lai.
Các bước thiết kế cung cấp điện
Tùy thuộc vào quy mô của công trình, quy trình thiết kế cung cấp điện có thể được chia thành các bước chi tiết hoặc gộp lại thành một số bước chung Dưới đây là các bước thiết kế cung cấp điện cơ bản.
Bước 1: Khảo sát và thu thập dữ liệu ban đầu:
- Nhiệm vụ, mục đích thiết kế cung cấp điện.
- Đặc điểm về công năng của công trình sẽ được thiết kế cung cấp điện.
- Dữ liệu về nguồn điện: Công suất, hướng cấp điện, khoảng cách đến hộ tiêu thụ.
- Dữ liệu về phụ tải: Hộ tiêu thụ, công suất tiêu thụ.
Bước 2: Tính toán phụ tải
- Danh mục thiết bị điện.
- Tính phụ tải động lực.
- Tính phụ tải chiếu sáng.
Bước 3: Chọn trạm biến áp, chọn trạm phát điện
- Dung lượng, số lượng, vị trí của trạm biến áp, trạm phân phối.
- Số lượng, vị trí của tủ phân phối, tủ động lực ở mạng điện hạ áp.
Bước 4: Xác định phương án cung cấp điện:
- Sơ đồ nguyên lý cung cấp điện mạng trung áp, mạng hạ áp.
Bước 5: Tính toán ngắn mạch:
- Tính toán ngắn mạch trong mạng trung áp, hạ áp.
Bước 6: Lựa chọn các thiết bị điện:
- Lựa chọn tiết diện dây dẫn.
- Lựa chọn thiết bị điện, khí cụ điện hạ áp.
Bước 7: Tính toán chống sét và nối đất:
- Tính toán hệ thống chống sét cho công trình.
- Tính toán hệ thống nối đất dây trung tính cho máy biến áp.
Bước 8: Tính toán tiết kiệm điện và nâng cao hệ số công suất:
- Các phương pháp tiết kiệm điện và nâng cao hệ số công suất tự nhiên
- Phương pháp bù bằng tụ bù: Xác định dung lượng bù, phân phối tụ điện bù trong mạng điện.
Bước 9: Hồ sơ thiết kế cung cấp điện:
- Bản vẽ mặt bằng công trình và phân bố phụ tải
- Bản vẽ nguyên lý cung cấp điện hạ áp.
- Toàn bộ hệ thống điện của công trình được lấy điện từ xuất tuyến 22kV lộ 472 của trạm biến áp 110kV Thái Bình 2 khép vòng với XT 473 Thái Bình 2.
- Lộ 472 cách tòa nhà 500m và lộ 473 cách tòa nhà 1000m
- Lộ khép vòng này có có thể đảm bảo cung cấp điện liên tục cho các phụ tải trong công trình và khu vực nó đi qua.
- Vậy công trình sẽ được cấp điện từ lộ 472 khép vòng với lộ 473 để đảm bảo tính ổn định và cung cấp điện liên tục.
Công trình bao gồm tòa nhà trung tâm thương mại và căn hộ, thuộc hộ tiêu thụ loại II, yêu cầu cung cấp điện liên tục với thời gian mất điện không quá 2 giờ để thiết bị nguồn điện dự phòng hoạt động Trong công trình, các phụ tải công cộng, trung tâm thương mại và phụ tải phòng cháy chữa cháy sẽ được ưu tiên cấp điện từ hai nguồn, bao gồm máy phát điện và máy biến áp hoặc hai máy biến áp Ngược lại, các phụ tải căn hộ thuộc hộ tiêu thụ loại III chỉ được cấp điện từ một nguồn duy nhất, đó là máy biến áp.
Hình 1 3: Sơ đồ khu vực và hướng cấp điện cho tòa nhà
1.2.2 Thiết kế cung cấp điện bằng phần mềm Ecodial.
Ecodial là phần mềm do tập đoàn Schneider phát triển, chuyên thiết kế và lắp đặt mạng điện hạ áp Phần mềm này cung cấp đầy đủ công cụ, thư viện linh kiện và kết quả đồ thị tính toán, cùng với giao diện trực quan, giúp tối ưu hóa quy trình lắp đặt mạng điện hạ áp.
- Ecodial cho phép thiết lập và tính toán các đặc tính mạch tải cần yêu cầu và cung cấp các chức năng như:
- Thiết lập sơ đồ đơn tuyến.
- Chọn các chế độ nguồn và bảo vệ mạch.
- Lựa chọn kích thước dây dẫn.
- Tính toán dòng ngắn mạch và độ sụt áp.
- Xác định yêu cầu chọn lọc cho các thiết bị bảo vệ.
- Trong quá trình tính toán, Ecodial sẽ báo lỗi bất kỳ các trục trặc nào gặp phải và đưa ra yêu cầu cần thực hiện.
- In trực tiếp các tính toán như các file văn bản khác có kèm theo cả sơ đồ đơn tuyến
Trong đồ án này, tôi sẽ sử dụng phần mềm Ecodial để thực hiện tính toán và kiểm nghiệm, đồng thời so sánh với các thông số trong quá trình tính toán giải tích Mục đích là giúp người đọc có cái nhìn tổng quan nhất về tính năng và ứng dụng của phần mềm này.
Chi tiết thiết kế và mô phỏng trong phần mềm Ecodial sẽ được mô tả trong Chương VIII.
XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT CHIẾU SÁNG
Đặt vấn đề
Chiếu sáng đóng vai trò quan trọng trong mọi công trình xây dựng, vì nó tạo ra môi trường thị giác an toàn cho con người Ánh sáng tốt giúp dễ dàng quan sát và di chuyển, đồng thời nâng cao hiệu quả và độ chính xác trong công việc, giảm thiểu cảm giác khó chịu và mệt mỏi cho mắt.
Trong phạm vi đồ án, Chương II sử dụng các quy chuẩn, tiêu chuẩn sau:
- QCVN 09:2017/BXD, quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về các công trình xây dựng sử dụng năng lượng hiệu quả.
- QCVN 12:2014/BXD, quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về hệ thống điện nhà ở và nhà công cộng.
Chỉ tiêu thiết kế chiếu sáng cho công trình
Để thuận tiện cho việc thiết kế chiếu sáng hợp lý, tòa nhà được phân chia ra làm các khu vực chính bao gồm:
Khu vực căn hộ bao gồm các căn hộ từ tầng 2 đến tầng 11 Do số lượng căn hộ có cấu trúc tương tự nhau, chúng ta chỉ cần mô phỏng cho một căn hộ cụ thể.
Khu vực thương mại dịch vụ và công cộng trong tòa nhà bao gồm các không gian mua bán và khu sinh hoạt chung cho cư dân Các khu vực này có thể được phân chia thành những không gian điển hình, phục vụ nhu cầu giao thương và tương tác của cộng đồng.
- Khu vực thương mại, dịch vụ.
- Khu vực sảnh, hành lang.
- Khu vực phòng kỹ thuật.
- Các khu vực chung khác.
Việc thiết kế chiếu sáng hợp lý không chỉ đảm bảo thẩm mỹ mà còn mang lại nhiều lợi ích sinh lý cho con người Do đó, cần tuân thủ các tiêu chuẩn và quy chuẩn hiện hành trong quá trình thiết kế Tùy thuộc vào công năng sử dụng của từng khu vực trong công trình, có thể phân loại và thiết kế ánh sáng một cách phù hợp.
Bảng 2 1: Độ rọi tiêu chuẩn các khu vực trong chung cư 11 tầng
Khu vực Khu vực cụ thể Độ rọi tiêu chuẩn (lx)
Căn hộ Phòng khách, phòng ăn 300
Nhà tắm, nhà vệ sinh, ban công, phòng ngủ 100 Dịch vụ thương mại và công cộng
Khu vực kỹ thuật, máy điện… 200
Khu vực quản lý chung cư 300
Sảnh, hành lang, cầu thang bộ 150
Phòng sinh hoạt cộng đồng 300
Tính toán chiếu sáng
2.3.1 Yêu cầu khi thiết kế chiếu sáng.
Khi thiết kế chiếu sáng, việc chọn nguồn sáng phù hợp là rất quan trọng Nguồn sáng có thể được phân loại theo công suất tiêu thụ, điện áp, hình dáng và kích thước Cần phân tích các tính năng của vật được chiếu sáng, bao gồm công suất, hiệu điện thế, kích thước, quang hiệu, tuổi thọ, màu sắc và tính kinh tế, để đảm bảo đáp ứng đầy đủ các yêu cầu sử dụng.
- Chọn hệ thống chiếu sáng: Thiết kế chiếu sáng trong nhà thường sử dụng các phương thức chiếu sáng sau.
Chiếu sáng chung là phương pháp chiếu sáng mà trong đó tất cả các khu vực cụ thể đều được chiếu sáng đồng đều Hệ thống này đảm bảo khoảng cách giữa các đèn trong một dãy và khoảng cách giữa các dãy đèn được bố trí một cách nhất quán, tạo ra ánh sáng đồng đều cho toàn bộ không gian.
Chiếu sáng hỗn hợp bao gồm các loại đèn được lắp đặt trực tiếp tại các khu vực làm việc để cung cấp ánh sáng tại chỗ, kết hợp với các đèn chiếu sáng chung Cách bố trí này giúp phân bố ánh sáng đều, cải thiện tầm nhìn và tạo ra độ rọi cần thiết cho khu vực làm việc.
Khi chọn thiết bị chiếu sáng, việc lựa chọn phù hợp là rất quan trọng vì nó ảnh hưởng đến kinh tế và độ tin cậy trong công việc Cần xem xét tính chất của môi trường xung quanh và yêu cầu phân bố ánh sáng để đưa ra quyết định đúng đắn.
2.3.2 Thông số các loại đèn dùng cho chung cư 11 tầng Đèn LED: là một thiết bị bán dẫn chuyển đổi năng lượng điện thành ánh sáng thông qua một quá trình gọi là điện phát quang Đèn LED bao gồm một chip LED (hoặc có thể thay thế cho nhau được gọi là khuôn LED) được bố trí trong một gói Chip LED hay còn gọi là LED
Diode là một linh kiện điện tử hai cực, bao gồm cực dương (+) và cực âm (-), được chế tạo từ một mảnh bán dẫn đơn lẻ, thường là sapphire hoặc silicon Đèn LED, một ứng dụng phổ biến của diode, mang lại nhiều ưu điểm vượt trội.
- Phát ra nhiều quang thông ánh sáng hơn các loại khác với cùng mức công suất.
- Dải nhiệt độ màu rộng nên có nhiều lựa chọn (3000 – 5000 độ Kelvin).
- Kích thước nhỏ gọn hơn so với các loại đèn khác.
- Có thể bật và tắt nhiều lần mà không ảnh hưởng tới tuổi thọ.
- Có tuổi thọ rất dài (80000h).
Các đèn LED sử dụng trong tính toán chiếu sáng
- Đèn LED âm trần RC132VW60L60PSD1xLe36s/830 có quang thông 3400lm, công suất 29W, nhiệt độ màu 3000° K chiếu sáng cho các bãi đỗ xe, phòng rác, kho…
Đèn LED surface mounted SM340C PSD-TL1500ACL1 x35S/940 có quang thông 3500lm và công suất 33W, với nhiệt độ màu 4000 °K, lý tưởng cho chiếu sáng các khu kỹ thuật, phòng hành chính và phòng bơm.
- Đèn LED âm trần RC461BW60L601x360S/940 có quang thông 6000lm, công suất 45,5W, nhiệt độ màu 4000° K dùng cho chiếu sáng các thương mại, siêu thị, sảnh tầng 1.
- Đèn LED Downlight DN140BD2161XLED20S/840C có quang thông 2200lm, công suất 20,5W, nhiệt độ màu 4000 ° K chiếu sáng nhà vệ sinh chung, sảnh có diện tích bé.
- Đèn LED Downlight DN560B1Xled20s/830 có quang thông 2100lm, công suất 18.2W,nhiệt độ màu 4000 ° K dùng để chiếu sáng cho các căn hộ.
Các bước thiết kế chiếu sáng theo lý thuyết
Xác định các thông số theo các trình tự sau
2 Màu sắc trần, tường, sàn để xác định hệ số phản xạ.
3 Độ rọi yêu cầu trên bề mặt làm việc (độ cao mặt làm việc lấy giá trị 0,8m).
4 Chọn hệ thống chiếu sáng.
5 Chọn khoảng nhiệt độ màu (tính theo độ Kelvin theo biểu đồ Kruithof).
8 Phân bố các bộ đèn: Cách trần h ' (m), bề mặt làm việc, chiều cao của đèn so với bề mặt làm việc h tt (m) h tt = h- h ' -0,8 (h là độ cao khu vực).
9 Chỉ số địa điểm: K = h a b tt (a+b) Trong đó: a,b là chiều rộng của khu vực. h tt : Là chiều cao từ đèn tới mặt làm việc.
10 Hệ số sử dụng của đèn: U – được cung cấp bởi nhà sản xuất.
11 Tính quang thông tổng Φ tong = E tc S
U V (phương pháp hệ số sử dụng).
12 Xác định số bộ đèn: N BĐ = Φ tong Φ boden
13 Phân bố các bộ đèn (L dọc và L ngang, L dọc < L ngang).
14 Kiểm tra độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc:E tb =N BĐ n đen/BĐ Φ đen U V
Trong đó: V là hệ số suy giảm quang thông (thường lấy = 0,8).
Thiết kế chiếu sáng bằng phần mềm Dialux evo
2.5.1 Thiết kế chiếu sáng cho tầng hầm.
- Trần: Hệ số phản xạ 0,7
- Tường: Hệ số phản xạ 0,5
- Sàn: Hệ số phản xạ 0,2
- Độ rọi yêu cầu E = 75 lux
Chọn bộ đèn LED âm trần Philips mã RC132VW60L60-1xLed34s với độ sáng 3400lm và công suất 29W, lý tưởng cho không gian có chiều cao làm việc 0,8m và chiều cao tổng thể 1,7m.
Kết quả mô phỏng chiếu sáng các khu vực trong tòa nhà
Hình 2 1: Mô phỏng chiếu sáng khu vực để xe tầng hầm
Hình 2 2: Thông số chiếu sáng khu vực để xe tầng hầm
- Tổng số bộ đèn: N BĐ = 41 bộ
- Độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc E tb = 79,2lx > 75 lx thỏa mãn yêu cầu độ rọi đồng đều phù hợp với tiêu chuẩn Việt Nam.
Khu vực kỹ thuật điện
- Trần: Hệ số phản xạ 0,7
- Tường: Hệ số phản xạ 0,5
- Sàn: Hệ số phản xạ 0,24
- Độ rọi yêu cầu E = 200 lux
- Chọn bộ đèn tuyp led của Philips mã hiệu SM340C-L1500 có Φ boden = 3484lm, công suất P boden = 34W, phân bố đèn sát trần h’ = 0m, chiều cao mặt làm việc 0,8m chiều cao h tt = 2,7 m.
- Tổng số bộ đèn: N BĐ = 6 bộ
- Độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc E tb = 286lx > 200lx thỏa mãn yêu cầu độ rọi đồng đều phù hợp với tiêu chuẩn Việt Nam.
Mô phỏng chiếu sáng cho các khu vực như máy biến áp, máy phát, phòng quạt và phòng máy bơm tại tầng hầm được thực hiện theo quy trình tương tự Kết quả thiết kế chi tiết có thể được tìm thấy trong Phụ lục 1.
Hình 2 3: Mô phỏng chiếu sáng khu vực Kỹ thuật điện tầng hầm
Hình 2 4: Thông số chiếu sáng khu vực Kỹ thuật điện tầng hầm
2.5.2.Thiết kế chiếu sáng cho tầng 1
Khu vực trung tâm thương mại, siêu thị
- Trần: Hệ số phản xạ 0,7, tường: Hệ số phản xạ 0,5, sàn: Hệ số phản xạ 0,2.
- Độ rọi yêu cầu E = 300 lux
Chọn bộ đèn tuyp LED Philips mã RC461BW60L60 với độ sáng 6000lm và công suất 45,5W, phù hợp cho không gian có chiều cao tổng thể 3,2m và chiều cao mặt làm việc 0,8m Phân bố ánh sáng của đèn được thiết kế sát trần, mang lại hiệu quả chiếu sáng tối ưu cho không gian sử dụng.
- Tổng số bộ đèn: N BĐ = 69 bộ, công suất tổng: 3140 W
- Độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc E tb = 313lx > 300lx thỏa mãn yêu cầu độ rọi đồng đều phù hợp với tiêu chuẩn Việt Nam.
Hình 2 5 Mô phỏng chiếu sáng khu vực TTTM, siêu thị tầng 1
Hình 2 6: Thông số chiếu sáng khu vực TTTM, siêu thị tầng 1
Sảnh và hành lang tầng 1
- Diện tích 560 m 2 , chiều cao trần 4m.
- Trần: Hệ số phản xạ 0,7, tường: Hệ số phản xạ 0,5, sàn: Hệ số phản xạ 0,2.
- Độ rọi yêu cầu E = 150 lux.
Chọn bộ đèn tuýp LED Philips mã hiệu RC461BW60L60 với độ sáng 6000lm và công suất 45,5W, phù hợp cho không gian có chiều cao 3,2m và chiều cao mặt làm việc 0,8m Thiết kế đèn phân bố sát trần, mang lại hiệu quả chiếu sáng tối ưu cho mọi không gian.
- Tổng số bộ đèn: N BĐ = 18 bộ, Mật độ công suất 1,46 W/ m 2 , tổng công suất: 819 W
- Độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc E tb = 160lx > 150lx thỏa mãn yêu cầu độ rọi đồng đều phù hợp với tiêu chuẩn Việt Nam.
Hình 2 7: Thông số chiếu sáng khu vực sảnh và hành lang tầng 1
Nhà vệ sinh công cộng
- Diện tích 30 m 2 ,chiều cao trần 4m.
- Trần: Hệ số phản xạ 0,7; tường: Hệ số phản xạ 0,5; sàn: Hệ số phản xạ 0,3.
- Độ rọi yêu cầu E = 200 lux
Chọn bộ đèn tuyp LED Philips DN140BPSED với độ sáng 2200lm và công suất 20,5W, thiết kế phân bố đèn sát trần ở độ cao 0m, phù hợp cho chiều cao mặt làm việc 0,8m, tổng chiều cao lắp đặt là 3,2m.
- Tổng số bộ đèn: N BĐ = 6 bộ
- Độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc E tb = 213lx > 200lx thỏa mãn yêu cầu độ rọi đồng đều phù hợp với tiêu chuẩn Việt Nam.
- Mật độ công suất 3,89 W/m 2 ,công suất tổng: 123 W
Hình 2 8: Thông số chiếu sáng khu vực nhà vệ sinh công cộng tầng 1
2.5.3 Thiết kế chiếu sáng cho tầng 2-11
Hình 2 9 Mô phỏng chiếu sáng khu vực sảnh căn hộ tầng 2-11
Hình 2 10: Mô phỏng chiếu sáng khu vực sảnh căn hộ tầng 2-11
- Diện tích 69 m 2 ,chiều cao trần 3,3 m, độ rọi yêu cầu E = 200 lux.
- Trần: Hệ số phản xạ 0,7; tường: Hệ số phản xạ 0,5; sàn: Hệ số phản xạ 0,2.
- Chọn bộ đèn led của Philips mã hiệu DN140BPSED có Φ boden = 2200lm, công suất
P boden = 20,5W, h’ = 0 m, chiều cao mặt làm việc 0,8m chiều cao h tt = 2,5m.
- Tổng số bộ đèn: N BĐ = 9 bộ, mật độ công suất 2,68 W/m 2 , công suất tổng: 185 W.
- Độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc E tb = 203lx > 200lx thỏa mãn yêu cầu độ rọi đồng đều phù hợp với tiêu chuẩn Việt Nam.
Căn hộ 2-11 (cụ thể căn hộ loại B)
Hình 2 11: Mô phỏng chiếu sáng căn hộ loại B tầng 2-11
- Căn hộ loại B có diện tích 78 m 2 , chiều cao 3,5m.
- Trần: Hệ số phản xạ 0,7; tường: Hệ số phản xạ 0,5; sàn: Hệ số phản xạ 0,2.
- Căn hộ sử dụng 19 bộ đèn LED Downlight DN560B có P boden = 18,2W.
- Tổng công suất chiếu sáng của căn hộ là 345,8 W.
Thiết kế chiếu sáng bằng tính toán lý thuyết
Khu vực phòng quản lý hành chính tầng 1 (Eyc = 300lux)
Chiều dài a = 8m, chiều rộng b = 8m, S = 64 m 2 , chiều cao h = 4m h tt = 3,2m
3,2.(8+8) = 1,25 Trần: Hệ số phản xạ 0,7, Tường: Hệ số phản xạ 0,5, Sàn: Hệ số phản xạ 0,2
Chọn hệ chiếu sáng đồng đều.
Chọn bộ đèn led LED-SM340C có công suất 33W/bộ, quang thông 3500lm.
Dựa vào Hệ số phản xạ trần tường sàn, chỉ số K ta có hệ số sử dụng của đèn U= 0,85 chọn trong Hình 2.12, hệ số suy giảm quang thông V = 0,8 U.V = 0,85.0,8 = 0,68.
0,76.3500 = 9 bộ; E tb =N BĐ n đen/ BĐ Φ đen U V
Kết quả tính toán lý thuyết và mô phỏng cho thấy sự tương đồng đáng kể, tuy nhiên vẫn tồn tại sai sót do hiện tượng ánh sáng phản xạ và khuếch tán trong quá trình mô phỏng.
Bảng 2 2: Bảng so sánh kết quả mô phỏng và tính toán lý thuyết
Khu vực Tính toán bằng lý thuyết Mô phỏng bằng DIALUX
Khu vực phòng quản lý hành chính (E tc = 300lux)
Hình 2 12: Bảng tra hệ số sử dụng U cho đèn Led SM340C
Trong Chương II, chúng tôi đã sử dụng phần mềm Dialux để xác định công suất chiếu sáng cho công trình, giúp lựa chọn loại đèn, số lượng và cách bố trí hợp lý nhằm đạt tiêu chuẩn ánh sáng và mang lại sự thoải mái cho người sử dụng Kết quả mô phỏng từ phần mềm cho thấy sự tương đồng với kết quả tính toán lý thuyết, khẳng định tính chính xác và hiệu quả của công cụ này Hơn nữa, việc xác định công suất chiếu sáng sẽ hỗ trợ đáng kể cho việc tính toán phụ tải trong Chương III.
XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA CÔNG TRÌNH
Đặt vấn đề
Phụ tải tính toán là giả thiết lâu dài và không đổi, tương đương với phụ tải thực tế về phát nhiệt và mức độ hủy hoại cách điện Việc chọn thiết bị dựa trên phụ tải tính toán sẽ đảm bảo an toàn cho thiết bị, vì nó sẽ đốt nóng thiết bị đến nhiệt độ tương tự như phụ tải thực tế gây ra.
Phụ tải tính toán là yếu tố quan trọng trong việc lựa chọn và kiểm tra thiết bị trong hệ thống cung cấp điện, bao gồm máy biến áp, dây dẫn, và các thiết bị đóng cắt, bảo vệ Ngoài ra, phụ tải tính toán còn được sử dụng để xác định tổn thất công suất, tổn thất điện năng, tổn thất điện áp, và lựa chọn dung lượng bù công suất phản kháng.
Việc xác định phụ tải tính toán nhỏ hơn phụ tải thực tế có thể gây giảm tuổi thọ cho thiết bị điện và tiềm ẩn nguy cơ cháy nổ Ngược lại, nếu chọn thiết bị có công suất dư thừa, sẽ dẫn đến tình trạng ứ đọng vốn đầu tư và lãng phí tài nguyên.
Các tài liệu, tiêu chuẩn được áp dụng trong Chương III:
- Hướng dẫn thiết kế lắp đặt thiết bị điện – Tiêu chuẩn quốc tế IEC, 2018.
- TCVN 9206 – 2012, tiêu chuẩn quốc gia về lắp đặt thiết bị điện trong nhà ở và công trình công cộng.
- TCVN 5687 – 2010, tiêu chuẩn quốc gia về thông gió và điều hòa không khí.
- TCVN 06 – 2010, quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về an toàn cháy cho nhà và công trình.
Phương pháp xác định phụ tải tính toán cho tòa nhà
Phương pháp tính P tt theo hệ số sử dụng K yc và hệ số đồng thời K đt
Hệ số K yc là chỉ số quan trọng trong việc đánh giá hiệu suất của thiết bị, thể hiện rằng trong điều kiện làm việc bình thường, công suất tiêu thụ thực tế thường nhỏ hơn giá trị định mức Đây là hệ số sử dụng lớn nhất của nhóm phụ tải, giúp người dùng hiểu rõ hơn về mức độ tiêu thụ năng lượng của thiết bị trong thực tế.
Do đó hệ số K yc là tỉ số giữa công suất tính toán của nhóm thiết bị điện với công suất định mức của nhóm thiết bị đó.
Hệ số K đt là một chỉ số quan trọng trong việc đánh giá phụ tải điện trong lưới điện, vì sự vận hành đồng thời của tất cả các phụ tải thường không xảy ra Hệ số này thường áp dụng cho nhóm phụ tải kết nối cùng tủ phân phối Cụ thể, hệ số đồng thời của nhóm thiết bị điện được xác định bằng tỉ số giữa công suất tính toán P tt của nhóm thiết bị và tổng công suất yêu cầu của từng thiết bị trong nhóm đó, ký hiệu là ∑ P yci.
- Vd: Theo TCVN-9206, K đt với ổ cắm có giá trị từ 0,5 – 0,65.
Công suất tính toán: P tt = K đt ∑
Trong đó: P đmi : Công suất định mức của phụ tải thứ i.
Phương pháp xác định P tt theo diện tích và công suất đặt tiêu chuẩn, áp dụng cho phụ tải ổ cắm và phụ tải điều hòa trong công trình.
- P tci : Công suất tiêu chuẩn trên diện tích của phụ tải (W/m 2 ) của khu vực thứ i.
- S i : Diện tích của khu vực thứ i (m 2 ).
Lựa chọn sơ đồ cấp điện mạng hạ áp
Nguyên tắc lựa chọn cấu hình mạng hạ áp gồm:
- Đặt nguồn điện càng gần tâm phụ tải càng tốt.
- Hạn chế ảnh hưởng của các điều kiện ảnh hưởng bên ngoài.
Hệ thống tủ phân phối hạ áp bao gồm các tủ với các chức năng như sau:
Tủ hạ thế HT1 là nơi tiếp nhận nguồn điện từ máy biến áp, bao gồm các thiết bị như máy cắt khí SF6, thanh cái tổng, công tơ, đồng hồ đo và hệ thống đèn báo Các tủ điện căn hộ TĐ-2 đến TĐ-12 được cấp nguồn trực tiếp từ tủ hạ thế tổng HT1, đảm bảo cung cấp điện ổn định cho các căn hộ.
+ Tủ hạ thế HT2: Tủ chuyển mạch giúp chuyển nguồn giữa lưới và máy phát (nếu có) trong sự cố mất điện lưới.
+ Tủ hạ thế HT3: Cung cấp điện cho các phụ tải phòng cháy chữa cháy, (quạt gió hút khói, quạt thổi khí).
Tủ hạ thế HT4 cung cấp điện cho các phụ tải ưu tiên trong công trình, bao gồm các phụ tải khu thương mại dịch vụ, phụ tải công cộng ở các tầng, và các phụ tải động lực như bơm nước, hệ thống thông gió, thang máy, cùng các hệ thống điện nhẹ như màn hình quảng cáo.
+ Tủ hạ thế HT5: Tủ tụ bù giúp nâng cao hệ số công suất cho công trình để đảm bảo tiêu chuẩn thiết kế.
Tính toán phụ tải điện cho tòa nhà
3.4.1 Tính toán phụ tải cho vực công cộng
Công suất phụ tải chiếu sáng của khu vực chung trong tòa nhà đã được trình bày chi tiết ở Chương II, chi tiết xem tại Phụ lục 1.
Công suất phụ tải ổ cắm được tính toán theo công thức:
- P oi : Công suất phụ tải ổ cắm (W/ m 2 ) của khu vực thứ i.
- S i : Diện tích của khu vực thứ i ( m 2 ).
Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 9206:2012 ta có bảng sau:
Bảng 3 1: Công suất phụ tải ổ cắm cho các khu vực
Dạng phụ tải ổ cắm Suất phụ tải (W/m 2 ) Phòng kỹ thuật, các kho, sảnh 10
Khu để xe tầng hầm 5
Phòng hành chính và kế toán có diện tích 20 m², trong khi khu vực thương mại và siêu thị rộng 50 m² Đối với các khu vực thương mại, dịch vụ có diện tích 1012 m² với nhiều loại phụ tải ổ cắm và tần suất sử dụng cao, công suất tối ưu được chọn là P o = 0,05 kW/m² Do đó, công suất đặt cần thiết sẽ được tính toán dựa trên thông số này.
- Do khu dịch vụ thương mại có nhiều loại phụ tải nên ta chọn loại ổ cắm đôi có công suất là 1,8 kW/ổ, số ổ cắm cần dùng là n = 50 1 ,8 , 6 = 28,1 ta chọn n = 29 ổ.
- Công suất tính toán của phụ tải ổ cắm là: P tt oc = K đt ∑
- Hệ số K đt của ổ cắm được xác định theo Bảng 9 trang 12 TCVN 9206:2012, K đt = 0,5 – 0,8 ta chọn K đt = 0,65.
Khu vực để xe hầm có diện tích 1720 m² và tần suất sử dụng điện rất ít, chủ yếu phục vụ cho xe điện và quạt điện Với P o = 0,005 kW/m², công suất cần thiết cho khu vực này được tính toán dựa trên diện tích và mức tiêu thụ điện năng thấp.
- Ta chọn loại ổ cắm đôi có công suất là 1,8 kW, số ổ cắm cần dùng là n = 8 1 , , 6 8 = 4,78
- Công suất tính toán của phụ tải ổ cắm là: P tt oc = K đt ∑
Tính toán tương tự ta có công suất ổ cắm cho các khu vực chung trong chung cư 11 tầng được trình bày ở Phụ lục 2.
Theo tiêu chuẩn 9206:2012, công thức tính toán của nhóm phụ tải máy bơm được xác định:
- K yc Hệ số sử dụng lớn nhất của nhóm phụ tải bơm nước (Bảng 5 TCVN9206:2012)
- P bi : Công suất định mức (kW) của động cơ bơm nước thứ i
Bảng 3 2: Bảng xác định hệ số yêu cầu theo số lượng động cơ
Số lượng động cơ K yc
Chú thích:Số trong ngoặc dành cho loại động cơ có công suất lớn hơn 30kW
Dựa theo, quy mô, công năng của công trình ta xác định các phụ tải bơm cấp nước như sau:
Phụ tải bơm sinh hoạt
- Cột áp H = 65m (So với chiều cao công trình )
- Từ thông số trên ta sử dụng 2 bơm ly tâm trục đứng chạy đa tầng luân phiên mỗi bơm có công suất 25HP.
Công suất cần cấp cho mỗi bơm sinh hoạt là: P bsh = 25.0,75 = 18,75(kW)
Hệ số Kyc được xác định là 1 dựa trên số lượng bơm, dẫn đến công suất tính toán cho phụ tải bơm sinh hoạt là P bsh = 18,75 kW Từ thông số này, chúng ta có thể thiết kế và tính toán hệ thống cung cấp điện cho tủ điện bơm sinh hoạt TĐ-BSH, được đặt tại phòng bơm tầng hầm Tủ điện có công suất 19 kW và được cấp nguồn từ tủ hạ thế HT4.
Hình 3 1: Bơm ly tâm trục đứng
Phụ tải bơm nước thải
Máy bơm nước thải được lắp đặt trong tầng hầm có chức năng thoát nước để rửa sàn và xử lý nước mưa tại khu vực dốc tầng hầm Thông số kỹ thuật của máy bơm nước thải được tính toán một cách chính xác để đảm bảo hiệu suất hoạt động tối ưu.
Dựa trên thông số đã cung cấp, chúng tôi sẽ sử dụng hai bơm ly tâm trục ngang, mỗi bơm có công suất 4 HP, được đặt tại hai hố bơm nước thải Tổng công suất cần thiết cho hai bơm nước thải là
Từ số lượng bơm ta xác định hệ số Kyc = 1, công suất tính toán cho phụ tải bơm sinh hoạt là
Công suất bơm nước thải P bsh là 6 kW, cho phép thiết kế và tính toán hệ thống cung cấp điện cho tủ điện bơm nước thải TĐ-BNT tại phòng bơm tầng hầm Tủ điện này có công suất 6 kW và được cấp nguồn từ tủ hạ thế HT4.
Hình 3 2: Bơm ly tâm trục ngang
Phụ tải trạm xử lý nước thải
Hệ thống xử lý nước thải là yếu tố quan trọng trong tòa nhà chung cư và trung tâm thương mại, giúp xử lý lượng nước thải sinh hoạt và nước mưa trước khi thải ra hệ thống thoát nước đô thị Trạm xử lý nước thải bao gồm các bể xử lý, bể tiếp nhận, bể sục khí, bể điều hòa và hệ thống đường ống máy bơm, được thi công bởi đơn vị chuyên nghiệp Theo hồ sơ, trạm có 2 máy bơm với công suất 7,5 kW/máy và 3 kW cho các phụ tải khác, tổng công suất đạt 18 kW Cần thiết kế tủ điện cho trạm xử lý với công suất 18 kW, được cấp nguồn từ tủ hạ thế HT4.
Theo TCVN 9206:2012, công thức tính toán của nhóm phụ tải thông gió được xác định:
- K yc Hệ số sử dụng lớn nhất của nhóm phụ tải thông gió (Bảng 5 TCVN9206:2012)
- n: Số động cơ thông gió
- P bi : Công suất định mức của động cơ thông gió thứ i(kW)
Dựa theo hồ sơ, quy mô, công năng của công trình ta xác định các phụ tải quạt thông gió như sau:
Tầng hầm được trang bị hệ thống hút khí thải và cung cấp không khí, bao gồm quạt cấp và quạt hút khói Hệ thống này đi kèm với các ống dẫn và cửa gió được bố trí đồng đều trên mặt bằng, nhằm tối ưu hóa hiệu suất thông gió.
Hệ thống cấp khí sử dụng các quạt ly tâm kết nối với ống cấp bằng thép mạ kẽm, giúp vận chuyển khí tươi từ tháp lấy gió ở tầng 1 qua trục kỹ thuật Sau đó, khí được phân phối đến các miệng thổi trên thành ống.
Hệ thống hút thải khí sử dụng quạt cấp khí kiểu li tâm, kết nối với ống hút bằng thép mạ kẽm, giúp vận chuyển khí từ các miệng hút đến trục kỹ thuật và thải ra ngoài qua tháp thải gió ở tầng 1.
Hệ thống cấp và hút khí trong tầng hầm cần được thiết kế hợp lý để đảm bảo không gian thông thoáng và vệ sinh cho người sử dụng Đặc biệt, trong trường hợp xảy ra sự cố như hỏa hoạn hoặc khí độc, hệ thống hút khí sẽ tự động chuyển sang chế độ cấp 2, hoạt động với lưu lượng lớn hơn 1,5 lần so với bình thường, nhằm đảm bảo an toàn cho người trong chung cư Khi có cháy, các quạt cấp khí sẽ ngừng hoạt động, trong khi quạt hút sẽ chuyển sang chế độ cấp 2 để hỗ trợ thoát hiểm hiệu quả.
Các đơn vị chuyên về điều hòa không khí sẽ lựa chọn và tính toán các thông số lưu lượng, phụ tải thông gió, sau đó trình bày chúng trong bảng dưới đây.
Bảng 3 3: Công suất quạt gió tầng hầm theo tính toán
Gió cấp ( m 3 /h) Gió thải( m 3 /h) Công suất quạt (kW)
(Các giá trị trong ngoặc là công suất của động cơ khi quạt chạy trong chế độ 1 ứng với trường hợp không có cháy)
Bảng 3 4: Tủ điện quạt gió tầng hầm
Tủ điện Công suất (kW) Vị trí Hướng cấp điện
Tủ quạt thông gió tầng hầm
12 Tầng hầm Được cấp điện từ tủ hạ thế HT3
Tủ quạt hút khói tầng hầm
30(18,5) Tầng hầm Được cấp điện từ tủ hạ thế HT3
Dựa trên dữ liệu thu thập, chúng tôi đã thiết kế tủ điện thông gió tầng hầm TĐ-TGTH với công suất 12 kW và tủ điện hút khói tầng hầm TĐ-HKTH có công suất 30 kW, phục vụ cho các phụ tải quạt thông gió trong tầng hầm Cả hai tủ điện này được cung cấp nguồn từ tủ hạ thế HT3.
Thông gió khu dịch vụ thương mại
Khu dịch vụ thương mại tầng 1 được cấp khí bằng 23 quạt hướng trục lắp trên trần giả, kết hợp với hệ thống ống gió và cửa gió cho các không gian điều hòa, với tổng công suất 4,2 kW Trong khi đó, khu công cộng tầng 1 sử dụng 8 quạt hướng trục, mỗi quạt có công suất 0,18 kW, dẫn đến tổng công suất thông gió là 1,4 kW.
Các phụ tải này được cấp nguồn từ tủ điện khu thương mại TĐ-TMDV Tủ điện được cấp nguồn trực tiếp từ tủ hạ thế HT4.
Thông gió khu vệ sinh, bếp, kho
Thông gió ở các vị trí này sử dụng phương án thông gió ngang, với quạt thông gió lắp trên trần giả tại bếp, kho và khu vệ sinh Những quạt này kết hợp với ống thông gió và cửa gió để hút khí thải ra ngoài Chúng không chỉ đảm nhiệm việc hút khí mà còn tạo áp suất âm cho từng phòng, giúp đối lưu không khí, đặc biệt là trong các căn hộ chung cư Áp suất âm này sẽ tạo điều kiện cho khí tươi tràn vào nhà qua các khe cửa đi và cửa sổ.
Tổng công suất điện tính toán của tòa nhà
- Từ Phụ lục 4 ta có công suất tác dụng tính toán của tòa nhà: P tt−toanha = 641(kW).
- Theo TCVN 9206:2012 ta có hệ số công suất lưới điện khu nhà ở lấy bằng 0,8-0,85, lấy cos φ = 0,8.
- Công suất toàn phần tính toán của tòa nhà là:
- Công suất phản kháng tính toán của tòa nhà là:
Chương 3 đã giúp tính toán được các phụ tải tính toán của tòa chung cư, xác định được công suất, vị trí đặt và hướng cung cấp điện cho các tủ phân phối Từ đó đưa ra được tổng công suất tiêu thụ điện của tòa nhà giúp cho việc lựa chọn máy biến áp, máy phát điện, dây dẫn và thiết bị điện hạ áp ở chương sau.
TÐ - TGTH TÐ - HKTH TÐ - BSH TÐ - BNT TÐ - TXL
Hình 3 5: Sơ đồ phân phối hạ áp của công trình
LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN CẤP ĐIỆN VÀ TÍNH TOÁN DÂY DẪN
Đặt vấn đề
Việc lựa chọn sơ đồ cung cấp điện có ảnh hưởng lớn đến các chỉ tiêu kinh tế và kỹ thuật của hệ thống Một sơ đồ cung cấp điện hợp lý cần đáp ứng các yêu cầu cơ bản như hiệu quả vận hành, độ tin cậy, và khả năng mở rộng trong tương lai.
- Đảm bảo các chỉ tiêu về mặt kĩ thuật.
- Đảm bảo cung cấp điện tin cậy.
- An toàn đối với người và thiết bị.
- Thuận lợi và dễ dàng trong thao tác vận hành và linh hoạt trong xử lý sự cố.
- Dễ dàng phát triển để đáp ứng nhu cầu tăng trưởng của phụ tải điện.
- Đảm bảo các chỉ tiêu về mặt kinh tế.
Các yêu cầu của chương IV:
- Lựa chọn các phương án cung cấp điện cho công trình.
- Tính toán, lựa chọn máy biến áp, máy phát điện cho công trình.
- Tính toán, lựa chọn dây dẫn, khí cụ điện, các tủ điện cho công trình.
Các tài liệu, tiêu chuẩn được áp dụng trong chương IV:
- Hướng dẫn thiết kế lắp đặt thiết bị điện – Tiêu chuẩn quốc tế IEC, 2018.
- TCVN 9207:2012 – Đặt đường dẫn điện trong nhà ở và công trình công cộng – Tiêu chuẩn thiết kế.
- Hệ thống cung cấp điện của xí nghiệp công nghiệp đô thị và nhà cao tầng – NguyễnCông Hiền.
Lựa chọn các phương án cấp điện phía nguồn
Nguồn cung cấp điện cho công trình sẽ được lấy điện từ lưới điện trung thế 22kV của khu vực đến.
Phương án 1: Sử dụng một máy biến áp
Hình 4 1: Phương án sử dụng một máy biến áp
Máy biến áp được lựa chọn phải có công suất đủ lớn để cung cấp điện cho toàn bộ phụ tải của tòa nhà, do chỉ sử dụng một máy biến áp duy nhất Việc chọn máy biến áp cần căn cứ vào điều kiện làm việc bình thường để đảm bảo hiệu suất và độ tin cậy trong cung cấp điện.
Theo Chương III, ta có S tt−toanha = 801(kVA)
Dự phòng máy biến áp 10%:
S tt−mba ≥ 1 , 1.801 = 881 (kVA) Chọn máy biến áp khô 3 pha 1000 kVA 22/0,4 kV do công ty thiết bị điện Đông Anh chế tạo với các thông số như sau:
Bảng 4 1: Thông số máy biến áp khô 1000kV Đông Anh
S đm (kVA) U đm (kV) P 0(W) P N (W) U N (%) I 0(%) Giá x 10 6
Phương án 2: Sử dụng 2 máy biến áp
Phương án sử dụng hai máy biến áp đã được kiểm tra dưới hai điều kiện: bình thường và sự cố Kết quả cho thấy hiệu suất hoạt động của hệ thống trong cả hai tình huống này, đảm bảo tính ổn định và an toàn cho quá trình vận hành.
Chọn dung lượng MBA: n k hc S dmB ≥ S tt−mba = 881 (kVA)
2.1 S dmB ≥ 881 S dmB ≥ 440,5(kVA) k hc : Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ, máy biến áp do Việt Nam sản xuất nên hệ số k hc = 1.
Chọn MBA 3 pha 22/0,4kV do Đông Anh chế tạo có công suất 560(kVA).
Kiểm tra lại dung lượng MBA đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố:
(n-1) k hc S dmB k qt ≥ S ttsc = 0,47 S tt
Hệ số quá tải sự cố của máy biến áp (MBA) được xác định là 1,3, cho phép vận hành quá tải trong thời gian tối đa 5 ngày đêm, với điều kiện thời gian quá tải trong một ngày đêm không vượt quá 6 giờ.
Khi xảy ra sự cố với máy biến áp, cần giảm tải cho loại 3 của công trình, trong đó phụ tải căn hộ chiếm 53% tổng phụ tải tính toán Do đó, S ttsc được tính là 0,47 lần S tt Chúng ta quyết định chọn máy biến áp khô 3 pha 560 kVA 22/0,4 kV do công ty thiết bị điện Đông Anh sản xuất với các thông số kỹ thuật phù hợp.
Bảng 4 2: Thông số máy biến áp khô 560kV Đông Anh
S đm (kVA) U đm (kV) P 0 (W) P N (W) U N (%) I 0 (%) Giá x 10 6
Phương án 3: Sử dụng 1 máy biến áp và một máy phát điện dự phòng.
Hình 4 3: Phương án sử dụng một máy biến áp và một máy phát dự phòng
Máy biến áp trong phương án 3 được lựa chọn tương tự như máy biến áp trong phương án 1, cụ thể là máy biến áp khô 3 pha 1000 kVA 22/0,4 kV của Đông Anh với các thông số kỹ thuật đáng chú ý.
Bảng 4 3: Thông số máy biến áp khô 1000kV Đông Anh
S đm (kVA) U đm (kV) P 0 (W) P N (W) U N (%) I 0 (%) Giá x 10 6
Chọn máy phát điện cho phương án 3
Khi thiết kế hệ thống cung cấp điện cho tòa nhà, việc lựa chọn máy phát điện dự phòng là rất quan trọng Trong trường hợp mất điện lưới, máy phát điện sẽ cung cấp nguồn điện cho các phụ tải ưu tiên, bao gồm phụ tải công cộng, thương mại dịch vụ và phụ tải động lực Công suất máy phát điện cần được xác định dựa trên phụ tải ưu tiên, với giá trị P ut = 326(kW).
Công suất biểu kiến của máy phát điện:
S tt−mba ≥1,1.407,5 = 448,3 (kVA) Chọn máy phát điện 3 pha 450 kVA của hãng Cummins với các thông số như sau:
Bảng 4 4: Thông số máy phát điện Cummins 450kVA
S đm (kVA) S đm dự phòng(kVA)
U đm (V) Tần số Khối lượng(kG)
Hình 4 4: Máy phát điện 3 pha 450kVA
4.2.1 Tính toán kinh tế-kỹ thuật và lựa chọn phương án hợp lý.
Trong bài viết này, hàm chi phí tính toán được ký hiệu là Z, trong đó hệ số vận hành a vh bao gồm hệ số khấu hao và các tỷ lệ khác như chi phí phụ và lương, được tra cứu trong Bảng 2.1 tài liệu [1] với giá trị a vh = 0,08 Hệ số tiêu chuẩn a tc, là hệ số chiết khấu phụ thuộc vào lãi suất sản xuất, tỷ lệ lạm phát và lãi suất ngân hàng, thường được chọn trong khoảng a tc = 0,1-0,2, với giá trị cụ thể là a tc = 0,12.
K: Vốn đầu tư cho máy biến áp và các thiết bị. c: Giá tiền 1kWh tổn thất điện năng, c = 2000đ/kWh.
∆ A: Tổng tổn thất điện năng trong các TBA và đường dây.
Y th =A th C th : Chi phí do mất điện trong 1 năm.
C th : Tiền thiệt hại do mất điện(h)
A th : Tổn thất điện năng do mất điện(kWh)
Công suất thiếu do mất điện (P th) được xác định dựa trên thời gian mất điện trong một năm của tòa nhà (t th) Giả sử tòa nhà gặp sự cố mất điện lưới 4 lần mỗi năm, với mỗi lần kéo dài 2 giờ, tổng thời gian mất điện sẽ là 8 giờ.
Tòa nhà thuộc hộ tiêu thụ loại 2 có thể cho phép mất điện trong thời gian ngắn (không quá 2h) nên giả sử rằng khi mất điện:
+ Các phụ tải ưu tiên (phụ tải khu thương mại dịch vụ, công cộng…) sẽ thiệt hại lớn nên:
+ Các phụ tải căn hộ khi mất điện gây ra thiệt hại ít: C th 2 = 1500 (đ/kWh)
Trong đồ án, việc thiết kế đường dây trung áp từ tủ trung thế đến máy biến áp có chiều dài rất ngắn và tổn thất không đáng kể, do đó không cần phải xem xét các yếu tố này.
Phương án sử dụng một máy biến áp để cung cấp điện cho toàn bộ công trình có chi phí đầu tư thấp nhất, nhưng độ tin cậy trong cung cấp điện không cao Khi xảy ra sự cố mất điện lưới hoặc cháy nổ, các phụ tải ưu tiên sẽ bị mất điện hoàn toàn, dẫn đến hậu quả nghiêm trọng Do đó, phương án 1 không đáp ứng được các tiêu chí kỹ thuật, và cần xem xét đến phương án 2 và 3.
Phương án 2 sử dụng hai máy biến áp để cung cấp điện cho công trình, đảm bảo rằng khi một máy gặp sự cố, máy còn lại vẫn có khả năng cung cấp điện cho các phụ tải ưu tiên của chung cư Nhờ đó, phương án này đáp ứng đầy đủ các tiêu chí về kinh tế và kỹ thuật.
Xác định tổn thất điện năng ∆ A trong máy biến áp.
Số máy biến áp đặt song song là n, trong khi thời gian vận hành của máy biến áp, thường là 8760 giờ mỗi năm, được ký hiệu là t Thời gian tổn thất công suất lớn nhất được biểu thị bằng τ.
∆ P 0 , ∆ P N :Tổn thất công suất không tải và tổn thất công suất ngắn mạch của máy biến áp.
S tt :Công suất tính toán của trạm biến áp.
S đmB :Công suất định mức của máy biến áp.
Với tòa nhà thời gian sử dụng công suất T max ≥ 5000h (lấy T max P00h) nên ta có: τ =( 0,124 +10 −4 T max ) 2 8760 = (0,124+10 −4 5000) 2 8760 = 3411(h).
Xác định vốn đầu tư máy cắt trung thế và hạ thế.
Trong phương án 2, mạng điện trung áp 22kV được kết nối với hai máy biến áp 22/0,4kV, yêu cầu sử dụng hai máy cắt SF6 cho phía trung áp và hai máy ACB cho phía hạ áp.
- Máy cắt trung áp khí SF6 của Schneider có giá 150.10 6 (vnđ/cái).
- Máy cắt hạ áp ACB của Schneider có giá 70.10 6 (vnđ/cái).
Sự cố mất toàn bộ nguồn điện lưới
Công suất thiết hụt do mất điện của tòa nhà là: P th = P tt−canho =P th 2= 382,8(kW)
A th 1 = P th 1 t th = 326.8 = 2608(kWh) Chi phí do mất điện trong 1 năm của tòa nhà:
Y th 2 = A th 1 C th1 + A th2 C th 2 = 2630.1500+2608.20000 = 56.10 6 (vnđ)
Xác định phí tính toán của phương án 2
- Tổng vốn đầu tư máy biến áp và máy cắt:
- Tổn thất điện năng trong phương án 2 chỉ có tổn thất từ máy biến áp.
- Chi phí tính toán cho phương án Z 2 là:
Phương án 3 áp dụng một máy biến áp để cung cấp điện cho toàn bộ công trình, cùng với một máy phát dự phòng cho các phụ tải ưu tiên Trong trường hợp mất điện lưới hoặc xảy ra sự cố, máy phát vẫn đảm bảo đủ công suất cho các phụ tải ưu tiên, do đó phương án này đáp ứng tốt các tiêu chí kinh tế và kỹ thuật.
Xác định tổn thất điện năng ∆ A trong máy biến áp.
Xác định vốn đầu tư máy cắt trung thế và hạ thế.
Trong phương án 3, mạng điện trung áp 22kV được kết nối với máy biến áp 22/0,4kV, do đó cần sử dụng một máy cắt cho phía trung áp và một máy cắt cho phía hạ áp.
- Máy cắt trung áp khí SF6 của Schneider có giá 150.10 6 (vnđ/cái).
- Máy cắt hạ áp ACB của Schneider có giá 75.10 6 (vnđ/cái).
- MCCB hạ áp của Schneider phía nguồn máy phát có giá 28.10 6 (vnđ/cái).
Sự cố mất toàn bộ nguồn điện lưới
Công suất thiết hụt do mất điện của tòa nhà sẽ là công suất thiếu hụt để cấp điện cho các căn hộ: P th =P tt−canho =P th 2 = 382,8(kW)
A th 1 =P th 1 t th = 326.8 = 2608(kWh)Chi phí do mất điện trong 1 năm của tòa nhà: A th2 C th 2 = 3062.1500 = 4,6.10 6 (vnđ)
Chi phí phát điện máy phát để cung cấp cho phụ tải ưu tiên trong 1 năm là:
Y th 3 =A th 2 C th 2 + A th1 C th3= 4,6.10 6 + 13.10 6 = 17,6.10 6 (vnđ)
Xác định chi phí tính toán của phương án 3
- Tổng vốn đầu tư máy biến áp, máy phát điện và máy cắt:
- Tổn thất điện năng trong phương án 3 chỉ có tổn thất từ máy biến áp:
- Chi phí tính toán cho phương án Z 3 là:
So sánh 2 phương án 2 và 3:
Lựa chọn máy biến áp và máy phát dự phòng
Máy biến áp đóng vai trò quan trọng trong hệ thống cung cấp điện, ảnh hưởng đến dung lượng, vị trí, số lượng, phương thức lắp đặt và cách thức vận hành Việc lựa chọn máy biến áp cần được xem xét kỹ lưỡng, vì nó liên quan trực tiếp đến phương án cấp điện hiệu quả.
Vị trí của trạm biến áp phải thỏa mãn các yêu cầu:
- Gần trung tâm phụ tải, thuận tiện cho nguồn cung cấp điện đi tới.
- An toàn và cung cấp điện liên tục.
- Hạn chế rung lắc, ồn, chống cháy nổ.
- Thao tác, vận hành, quản lý dễ dàng.
- Tiết kiệm vốn đầu tư và chi phí vận hành.
Trong đồ án, vị trí lắp đặt máy biến áp cần được xác định dựa trên kết cấu công trình, đảm bảo không gây cản trở không gian và không ảnh hưởng đến mỹ quan cũng như con người Số lượng máy biến áp được lựa chọn dựa trên yêu cầu độ tin cậy cung cấp điện cho phụ tải Do tòa nhà là chung cư và trung tâm thương mại, thuộc hộ tiêu thụ loại II, chúng tôi đã quyết định sử dụng một máy biến áp cấp điện cho toàn bộ tòa nhà, kèm theo một máy phát dự phòng cho các phụ tải ưu tiên như bơm sinh hoạt, xử lý nước thải và thang máy chữa cháy.
- Máy biến áp cho công trình đã được lựa chọn trong phương án 1 và 3, chi tiết các thông số ở Bảng 4.1.
- Máy phát điện dự phòng đã được lựa chọn trong phương án 3, chi tiết các thông số ởBảng 4.4.
Tính toán và lựa chọn dây dẫn
Với từng cấp điện áp và lưới điện khác nhau, ta sẽ có các phương án lựa chọn dây dẫn khác nhau:
- Chọn tiết diện dây theo mật độ dòng kinh tế J KT : Áp dụng cho các lưới cao áp và lưới trung áp đô thị.
Để chọn tiết diện dây dẫn phù hợp, cần xem xét điều kiện tổn thất điện áp ∆ U cp, điều này đặc biệt quan trọng đối với các lưới điện trung áp, hạ áp nông thôn và mạng điện địa phương.
- Chọn tiết diện dây dẫn theo điều kiện phát nóng cho phép I cp : Áp dụng cho các lưới điện hạ áp công nghiệp và sinh hoạt.
Cáp trung thế từ tủ trung thế RMU đến máy biến áp được lựa chọn dựa trên điều kiện dòng điện ngắn hạn (I cp) và kiểm tra theo điều kiện phát nóng Đối với cáp điện trong mạng hạ áp, cần tính toán theo điều kiện dòng phát nóng cho phép và sau đó xác nhận lại bằng điều kiện tổn thất điện áp cho phép.
Tiết diện dây trung tính và dây nối đất theo TCVN9207-2012 như sau:
- Tiết diện dây nối đất được xác định như sau:
16 mm 2 1,3 I B = 141,44(A) chọn dòng định mức I AP = 150(A)
Dòng điện cho phép lâu dài của dây dẫn I cp ≥ I AP
Theo Bảng B.52.12 trong TCVN 9207-2012, cáp đồng 4 lõi có trung tính với tiết diện 70 mm² và cách điện XLPE có dòng định mức I đm = 246(A) Số lượng cáp cần thiết cho mỗi pha là 1 cáp Tiết diện dây trung tính được xác định dựa trên các thông số này.
70mm 2 Tiết diện dây nối đất là 35mm 2
Kiểm tra điều kiện sụt áp 3 pha: Cáp từ tủ phân phối tổng đến tủ TĐ-CH11 có chiều dài L 65m, cos φ = 0,8.
Theo Tiêu chuẩn TCVN 9207, độ sụt áp được thỏa mãn với U n = 1,3% < 5% Trong phương án 1, cáp được chọn là 0,6/1kV/Cu/XLPE/PVC 1x(4x70)+E(1x35) mm² cho tất cả các tủ tầng căn hộ từ TĐ-CH2 đến TĐ-CH11.
Phương án 2 đề xuất cấp điện từ tủ HT1 thông qua một thanh dẫn Busway, kéo dài từ tầng hầm đến tầng 11 Từ trục Busway, cáp sẽ được sử dụng để cung cấp điện cho các tầng.
Chọn busway cấp điện cho khu căn hộ
Busway là hệ thống thanh dẫn điện với thiết kế vỏ bọc cứng, bên trong chứa lõi đồng hoặc nhôm và được phủ vật liệu cách điện, mang lại độ an toàn điện cao hơn so với dây dẫn truyền thống Hệ thống này lấy nguồn từ tủ phân phối hạ áp HT1 và chạy dọc theo trục tòa nhà, với bộ nối rẽ cáp được sử dụng tại mỗi tầng căn hộ để cấp điện cho tủ điện của từng tầng.
Dòng điện làm việc lớn nhất chạy trên busway:
Ta chọn Busway 3P+100%N+50%E của Schneider có Uđm = 0,4kV; I đm = 800(A), thông số của busway:
+ Dòng chịu đựng ngắn mạch cho phép (t = 1s): 40 kA.
+ Độ sụt áp ứng với cos φ =¿0.8 là 0.1V/m.
Với tổng chiều dài busway = 55m, ta có độ sụt áp lớn nhất trên busway là ∆ U = 5,5V
∆ U% = 5 400 ,5.100 = 1,4% 1,3 I B = 141,44(A) chọn dòng định mức I AP = 150(A)
Dòng điện cho phép lâu dài của dây dẫn I cp ≥ I AP
Theo Bảng B.52.12 trong TCVN 9207-2012, cáp đồng 4 lõi có trung tính với tiết diện 50mm² và cách điện XLPE có dòng định mức I đm = 192(A) Số cáp cần sử dụng cho mỗi pha là 1 cáp Tiết diện dây trung tính được xác định dựa trên các thông số này.
50 mm 2 Tiết diện dây nối đất là 25 mm 2
Kiểm tra điều kiện sụt áp 3 pha: Cáp từ TĐ-CH11 có chiều dài L = 10m, cos φ = 0,8.
Theo Tiêu chuẩn TCVN 9207, độ sụt áp thỏa mãn khi U n = 1,5% < 5% Do đó, cáp được lựa chọn cho tất cả các tủ tầng căn hộ (TĐ-CH2 – TĐ-CH11) trong phương án 2 là cáp 0,6/1kV/Cu/XLPE/PVC 1x(4x50)+E(1x25) mm².
Hình 4 7: Phương án đi dây hạ áp 2
Công thức xác định chi phí tính toán.
Chi phí tính toán các phương án được xác định theo công thức:
Hàm chi phí tính toán Z được xác định với hệ số vận hành cáp a vh, bao gồm hệ số khấu hao và các tỷ lệ khác như chi phí phụ và lương, theo Bảng 2.1 tài liệu [1] với giá trị a vh = 0,04 Hệ số tiêu chuẩn a tc, là hệ số chiết khấu phụ thuộc vào lãi suất sản xuất, tỷ lệ lạm phát và lãi suất ngân hàng, thường nằm trong khoảng 0,1-0,2; trong trường hợp này, chọn a tc = 0,12.
K: Vốn đầu tư cho cáp và các thiết bị liên quan. c: Giá tiền 1kWh tổn thất điện năng, c = 2000đ/kWh.
∆ A: Tổng tổn thất điện năng trên các đoạn cáp.
Xác định chi phí tính toán phương án đi dây hạ áp 1.
Với r 0 = 0,32( Ω /km); τ = 3411h, ta có chi phí tính toán của phương án 1 là:
Aptomat cho các tầng căn hộ là MCCB 3P/150A có giá là 4,5.10 6 (Vnđ/cái).
Bảng 4 9: Chi phí tính toán phương án đi dây hạ áp 1
Tầng P tt (kW) Q tt (kVAr) F c á p ( mm 2 ) Độ dài(m) V I 10
Xác định chi phí tính toán phương án đi dây hạ áp 2.
Aptomat tổng cho thanh dẫn busway là MCCB 3P/800A có giá là 28.10 6 (Vnđ/cái).
Aptomat cho các tầng căn hộ là MCCB 3P/150A có giá là 4,5.10 6 (Vnđ/cái).
Thông số Busway đã được chọn ở trên, tổn thất điện năng trên Busway là:
0,4 2 0,07.0.055.10 −3 3411 = 18800(kWh) Với r 0 = 0,45( Ω /km); τ = 3411h, ta có chi phí tính toán của phương án 2 là:
Bảng 4 10:Chi phí tính toán phương án đi dây hạ áp 2
Tầng P tt (kW) Q tt (kVAr) F c á p (mm 2 ) Độ dài(m) V I 10 6 vnđ ∆ A I (kWh) Z I 10 6 vnđ
Bảng so sánh chi phí 2 phương án
Bảng 4 11: Bảng so sánh 2 phương án đi dây hạ áp
Phương án Vốn đầu tư (10 6 đ) Tổn thất điện năng(kWh) Chi phí (10 6 đ)
Kết quả phân tích cho thấy, mặc dù phương án 1 có tổn thất điện năng thấp hơn, nhưng chi phí đầu tư và tính toán lại cao hơn so với phương án 2 Hiện nay, để tiết kiệm chi phí và đảm bảo tính thẩm mỹ hiện đại, việc lựa chọn thanh dẫn Busway đang được ưu tiên nhờ vào những lợi ích nổi bật của nó Do đó, phương án 2 sẽ được chọn làm giải pháp đi dây dẫn hạ áp để cung cấp điện cho các phụ tải căn hộ.
Chọn cáp cho phụ tải một căn hộ
Chọn cáp từ tủ tầng căn hộ đến bảng điện một căn hộ.
Tính chọn dây dẫn cho căn hộ loại A:
0,22.0,8 = 59,2(A) Các hệ số hiệu chỉnh:
- K 1 = 1 với cáp được đặt trên máng cáp theo phương pháp lắp đặt E
- K 2 = 0,72 với 10 mạch cáp được đặt kề nhau trong máng cáp.
- K 3 =0 , 91 với cách điện XLPE, nhiệt độ môi trường 40 ° C
Dòng định mức của Aptomat I AP > 1,3 I B = 77(A) chọn dòng định mức I AP = 80 (A)
Dòng điện cho phép lâu dài của dây dẫn I cp ≥ I AP
Theo Bảng B.52.12 trong TCVN 9207-2012, cáp đồng 2 lõi có trung tính với tiết diện 25 mm² và cách điện XLPE có dòng định mức I đm = 149(A) Số lượng cáp cần thiết cho mỗi pha là 1 cáp Tiết diện dây trung tính cũng là 25 mm², trong khi tiết diện dây nối đất là 16 mm².
Kiểm tra điều kiện sụt áp pha/trung tính: Cáp từ tủ TĐ-2 đến tủ căn hộ A có chiều dài L = 24 m, cos φ = 0,8 ∆ U 5=2.59 , 2.( 22 25 ,5 0 ,8).0,024 = 1,7(V) ∆ U = 2,3+6+1,7 = 10(V)
U p = 4,5% < 5% thỏa mãn điều kiện độ sụt áp theo TCVN 9207.
Vậy ta chọn được cáp: 0,6/1kV/Cu/XLPE/PVC 2x(1x25)+E(1x16) mm 2
Tính toán tương tự ta chọn được cáp từ tủ TĐ-11 đến căn hộ loại B,C là cáp: 0,6/1kV/Cu/XLPE/PVC 2x(1x16)+E(1x16)mm 2
4.6.3 Chọn cáp điện từ máy phát điện đến tủ chuyển mạch HT2
Dòng điện làm việc lớn nhất trên cáp từ trạm biến áp đến tủ HT2 là:
Các hệ số hiệu chỉnh:
- K 1 = 1 với cáp được đặt trên máng cáp theo phương pháp lắp đặt F
- K 2 = 1 với các mạch cáp được đi riêng
- K 3=0,91 với cách điện XLPE, nhiệt độ làm việc trung bình của cáp 40 ° C
Dòng điện định mức của Aptomat I AP >¿ I B nên ta chọn I AP = 800(A)
Dòng điện cho phép lâu dài của dây dẫn I cp ≥ I AP
0,91 = 880(A) Theo Bảng B.52.12 trong TCVN9207-2012 ta chọn được 2 mạch cáp đồng 4 lõi tiết diện
240 mm 2 vỏ Fr-PVC cách điện XLPE có I đm = 538(A), số cáp / pha = 2 cáp.
Chiều dài cáp từ máy phát đến tủ chuyển mạch HT2 là 22m.
U n = 0,4%< 5% thỏa mãn điều kiện độ sụt áp theo Tiêu chuẩn TCVN 9207.
Ta chọn được cáp: 0,6/1kV/Cu/XLPE/Fr-PVC 2x(4x240)+Ex(1x120) mm 2
4.6.4 Chọn cáp từ tủ điện hạ thế HT3 đến các tủ phòng cháy chữa cháy
Các phụ tải PCCC đóng vai trò quan trọng trong công trình, vì vậy chúng được trang bị một tủ riêng trong hệ thống tủ phân phối hạ áp Để đảm bảo hoạt động hiệu quả trong các tình huống hỏa hoạn, cáp cung cấp điện cho hệ thống phụ tải PCCC cần được bọc thêm lớp vỏ chống cháy.
Chọn cáp từ tủ phân phối HT3 đến tủ điện bơm cứu hỏa (TĐ-BCC)
Tủ bơm cứu hỏa được thiết kế với cáp 3 pha 5 dây, có điện áp định mức 0,4kV và công suất tính toán đạt 55kW với hệ số công suất cos φ = 0,8 Do đó, dòng điện làm việc lớn nhất trên đường dây sẽ được xác định theo các thông số này.
√ 3 0 , 4.0 , 8 = 99,23(A) Cáp có hệ số hiệu chỉnh:
- K 1 = 1 với cáp được đặt trên máng cáp theo phương pháp lắp đặt E.
- K 2 = 0,73 với 7 mạch cáp được đi chung với nhau trên một máng cáp.
- K 3=0,91 với cách điện XLPE, nhiệt độ môi trường 40 ° C.
Dòng aptomat được chọn I AP > 1,3 I B (Các thiết bị trong tủ thường được lắp theo module nên sẽ aptomat xuống hạng theo hệ số 0,8).
Dòng định mức của Aptomat I AP > 1,3 I B = 129(A) chọn dòng định mức I AP = 150(A)
Dòng điện cho phép lâu dài của dây dẫn I cp ≥ I AP
Theo Bảng B.52.12 trong TCVN 9207-2012, cáp đồng 4 lõi có tiết diện trung tính 70 mm² và vỏ chống cháy Fr, cách điện XLPE, có dòng định mức I đm = 246 A Số lượng cáp trên mỗi pha là 1 cáp, với tiết diện dây trung tính là 70 mm² và tiết diện dây nối đất là 35 mm².
Kiểm tra điều kiện sụt áp 3 pha: Cáp từ tủ HT3 đến tủ TĐ-BCC có chiều dài L = 47m, tủ TĐ- BCC có cos φ = 0,8 ∆ U 3= √ 3 99 ,23 ( 22 70 ,5 0 , 8+ 0 , 08.0 ,6).0,047 = 2,5(V).
U n = 1,2%