Thiết kế hệ thống cung cấp Điện cho tòa nhà làm việc 10 tầng chuyên Đề tính toán nối Đất và chống sét cho tòa nhà

Xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại k„„ và công suất trung bình P„, còn gọi là phương pháp số thiết bị hiệu quả nụạ.... Vì vậy việc thiết kế hệ thống cung cấp điện cho các khu

_ BQ CONG THUONG TRUONG DAI HOC DIEN LUC

KHOA KY THUAT DIEN

(i)

DA HOC DIEN LUC

ELECTRIC POWER UNIVERSITY

ĐỎ ÁN TOT NGHIỆP THIET KE HE THONG CUNG CAP DIEN CHO TOA

NHA LAM VIEC 10 TANG

CHUYEN DE: TINH TOAN NOI DAT VA CHONG

SET CHO TOA NHA

Giảng viên hướng dẫn: TS ĐẶNG ĐÌNH LÂM

Sinh viên thực hiện: TRAN THỊ LAN PHƯƠNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC CONG HOA XA HOI CHU NGHIA VIET NAM KHOA KY THUAT DIEN Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHẬN XÉT CÚA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DÂN

I- Thong tin chung:

Họ và tên người hướng dẫn: Đặng Đình Lâm;

Đơn vị công tác: Khoa Kỹ thuật điện;

Học hàm, học vị: Tiến si;

Tên đề tài: Thiết kế cung cấp điện cho tòa nhà làm việc

Được báo cáo: °

Không được báo cáo: °

Hà Nội ngày - tháng — năm 2023 Giảng viên hướng dân

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC CONG HOA XA HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHAN XET CUA HOI DONG CHAM DO AN TOT NGHIEP

I- Kết quả thực hiện và báo cáo trước hội đồng của sinh viên:

Nội dung thực hiện theo yêu

câu của đề tài

II- GVHD xác nhận sau chỉnh sửa (nếu có):

LOI CAM DOAN

Tôi, Trân Thị Lan Phương, cam đoan những nội dung trong đồ án này là đo tôi

thực hiện đưới sự hướng dẫn của thầy Đặng Đình Lâm Các số liệu và kết quả trong đồ

án là trung thực và chưa được công bồ trong các công trình khác Các tham khảo trong

đồ án đều được trích dẫn rõ ràng tên tác giả, tên công trình, thời gian và nơi công bó Nếu không đúng như đã nêu trên, tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm về đồ án của mình

Tai Chấu, ngày — tháng 9 năm 2023 Người cam đoan

Trần Thị Lan Phương

MUC LUC

CHUONG IL TONG QUAN VE DOI TUONG CUNG CẤP ĐIỆN 2 1.1 Giới thiệu về đối tượng thiết kế cung cấp điện nên 2

1.2.1 Các đặc điểm chung 2S rye

1.2.2 Phân loại hộ tiêu thụ điện trong tòa nhà cao tâng

1.2.3 Những yêu cầu cấp điện cho tòa nhà c2 HH Hee rườn § CHƯƠNG 2 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA TÒA NHẢ "

2.1.1 Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu câu 11 2.1.2 Xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất 12 2.1.3 Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng cho một don vi san phẩm

2.1.4 Xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại k„„ và công suất trung bình P„, (còn gọi là phương pháp số thiết bị hiệu quả nụạ) 2s ren ryo 13

2.2.1 Phụ tải chiếu sáng s2 TH Hang g2 rau rg tr rrua 15 2.2.2 Phụ tải ô cắm 52222221 21122212222.2212222222122222222 re 25 2.2.3 Phụ tải điều hòa: -22 52 221 2222122222222 re 26 2.3 Phụ tải tu tiên S222 122121 2212221222222 ra 29

2.3.4 Chiếu sáng chung

2.5.3 Tinh toan dung lượng bù tại thanh cái hạ áp trạm biến ẤP Q Q.0 rree 35 CHƯƠNG 3 CHỌN PHƯƠNG ÁN CUNG CÁP ĐIỆN, TRẠM BIỂN ÁP CHO

3.1 Tính toán chọn phương án cấp điện 2 2 TH HH 2021 xe ng 37

3.1.1 Xác định nguồn trung áp à 2S ng ru vo 37

3.1.3 Sơ đồ nguyên lý trạm điện

3.1.4 Sơ đồ mạng điện trong nhà

3.2 Chọn máy biến áp và máy phát và tủ ATS s1 rrerrryg 41

3.2.1 Chọn máy biến áp nnnnn HH 2H H2 ng ru 41

3.2.3 Chọn tủ ATS: S222 2 2212121222222 ra 45 CHUONG 4 LỰA CHỌN DẦY DẦN VÀ CÁC THIẾT BỊ BẢO VỆ 48

4.2.1 Chọn cáp từ cột điện vào tủ RMU 02 121122 211222221 2n ke 51 4.2.2 Chọn thiết bị bảo vệ n1 0 eee cece ce cnee cee creceseeenseceessseentesteees 55 4.3 Chọn thiết bi dây dẫn 0n ccc ccc cceeteeneesceeeseeseeeesetesenseeteeesseenas 63 4.3.1 Chọn cáp và các thiết bị từ máy biến áp tới tủ phan phéi es 63 4.3.2 Chọn cáp và các thiết bị bảo vệ từ tủ phân phối tông I đến các phụ tải tầng: 68 4.3.3 Chọn cáp và các thiết bị bảo vệ từ tủ phân phối tông 2 đến các phụ tải ưu tiên: 69 CHƯƠNG 5 TINH TOAN NOI DAT VA CHONG SET CHO TOA NHA 74

5.1.1 Chong sét true tip ccccccccccsceccsssesscssseserseressssesevensesrsrerererserereneenevesnevnvenseenes 75

5.1.3 Xác suất sét đánh vào công trình 78

5.1.4 Xác định xác suất sét đánh tông hợp HH Hee 79

CN ' /0//.J09 00 rsấiidỶÝỀỀÊỶÁ 80 5.2.1 Mô hình hink ho cccccccccssecsssesssecsstesseressssessnesssesssnetesseseseesssssnsevesseen 80 5.2.2 Mô hình điện hình học 2 22s 2222122222222 erree 81

5.3 Chống sét cho khu nhà cao tang cscccccscccesesssesresesesseseresseseresecserersesenersereavereeres 83

DANH MUC HINH VE

: Sơ đồ nguyên lý trạm biến áp s2 n1 re rya 40

: Sơ đồ nguyên lý và sơ đồ thay thế tính toán ngắn mạch thanh cái 22kV

> Hién tung sete ae 74

© Chong sét trute tip cicccccscccssesssessesssessessressessresresretevertevtevseverventevtees 75 : Chống sét lan truyền - su gang ga urye tị

: Hình minh họa công trinh và diện tích thu sét -22c c2 222 79

: Chỉ tiết thiết bị chống sét E.§.E re ưa 84

"1a 88

LOI NOI DAU

Ngày nay, với sự phat triển mạnh mẽ của các ngành kinh tế trong nước Đặc biệt nước ta đang trong thời kỳ công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước và ngày càng có nhiều khu công nghiệp, khu chế xuất, tòa nhà văn phòng được xây dựng Đồng thời

đỗ nâng cao mức sống, tiện nghỉ sinh hoạt của người dân thì việc xây đựng các khu tòa

nhà mới để phục vụ nhu cầu làm việc và cuộc sống là hết sức cần thiết Vì vậy việc thiết kế hệ thống cung cấp điện cho các khu tòa nhà là một vấn đề đang được ngành điện quan tâm đúng mức, bởi vì mỗi dé tai thiết kế, mỗi nội đung tính toán đều vạch ra

cho chúng ta những phương án, những hạn chế và những điểm mạnh của từng công trình Trong đó nỗi bật lên hai chỉ tiêu cơ bản là chỉ tiêu kinh tế và chỉ tiêu kỹ thuật

Dưởi sự hướng dẫn của thầy Đặng Đình Lâm, em được nhận đề tai “Thiét ké hé

thông cung cấp điện cho tòa nhà làm việc 10 tầng” Nội dung của đồ án tốt nghiệp này được xây dựng trên cơ sở chí tiêu kỹ thuật bao gồm các số liệu thực tế của khu nhà

làm việc Công ty TNHH được phẩm Quyết Tiến Lai Châu

Đề quá trình thiết kế tính toán và trình bày trình tự chặt chẽ về nội đung ta chia ra

các chương như sau:

Chương I: Giới thiệu phụ tải khu nhà cao tầng

Chuong II: Xác định phụ tải tính toán cho toàn khu nhà

Chương III: Chọn phương án cung cấp điện, trạm biến áp cho tòa nhà

Chương IV: Chọn dây dẫn và thiết bị bảo vệ cho tòa nhà

Chương V: Tính toán nói đất, chống sét cho tòa nhà

Trải qua quá trình tính toán thiết kế đồ án tốt nghiệp đã được hoàn thành ngoài sự

nỗ lực của bản thân, cùng với sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy Đặng Đình Lâm Tuy

nhiên do trình độ và khả năng có hạn, vì vậy nội dung của đồ án tốt nghiệp không thê tránh khỏi những thiếu sót sai lầm, kính mong các thây cô chỉ bảo thêm để đồ án tốt

nghiệp được đây đủ và hoàn thiện hơn

Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa điện, đặc biệt

thầy Đặng Đình Lâm đã hướng dẫn, chỉ bảo nhiệt tình giúp đỡ em hoàn thành tốt đồ án

tốt nghiệp này

CHUONG L TONG QUAN VE DOI TUONG CUNG CAP DIEN 1.1 Giới thiệu về đối tượng thiết kế cung cấp điện

Công trình nhà nhà làm việc Công ty TNHH được phẩm Quyết Tiến Lai Châu, tọa lạc tại địa chỉ số nhà 399, đường Điện Biên Phú, huyện Than Uyên, tỉnh Lai Châu

Việc xây dựng cũng như vận hành công trình sau này đòi hỏi luôn phải đảm bảo các

tiêu chuẩn của tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam hiện hành Toà nhà bao gồm các đữ kiện

sau:

Bang 1.1: Dir kién toa nhà thiết kế

I | Tông diện tích xây dựng | m° 7.208

I Sé tang mn’ 10 Gồm một tầng hầm

II Khu làm việc chung mẺ 2.144 3 tầng

IV Tang ham mẺ 713,6 Dé xe

V Tầng văn phòng mẺ 4.282,1 6 tầng

Không gian trong nhà có cầu thang bộ,

VI Tầng mái mẺ phòng kỹ thuật, hành lang phần còn lại

thuộc sở hữu riêng của chủ đầu tư

Sơ lược về phụ tải tòa nhà:

Có 10 tầng bao gồm: 01 tầng hằm để xe, tang 1 dén tầng 3 là khu làm việc chung

và tâng 4-9 gồm 6 tầng bao gồm các phòng làm việc, phòng họp;

Các phụ tải sinh hoạt gồm: Các thiết bị trong phòng làm việc như máy photo,

máy tính, chiều sáng, làm mát

Các phụ tải động lực gồm:

+ Thang máy: 2 thang máy;

+ Bơm cứu hỏa: 2 bơm;

+ Bơm cấp nước: 2 bơm;

+ Bơm thoát nước: 2 bơm;

Phụ tải của một tòa nhà làm việc bao gồm các thành phần cơ bản là phụ tải văn

phòng, phụ tải động lực, dich vụ và chiếu sáng chung và chiếu sáng ngoài tòa nhà

Hinh 1.1: Ban vé mat bang tang ham

Hình 1.3: Bản vẽ mặt bằng tầng 2

¢ e¢ ¢ ¢ €¢ ©

Hình 1.7: Bản vẽ mặt bằng tầng 9

1.2 Đặc điểm và yêu cầu cấp điện cho tòa nhà cao tầng

1.2.1 Các đặc điểm chung

Đề công trình nhà cao tầng được đưa vào sử dụng, vận hành hết công năng thiết

kế thì vấn đẻ đầu tiên được đặt ra là cần có một hệ thống điện được thiết kế đảm bảo

tốt các chỉ tiêu kinh tế và kỹ thuật Người thiết kế hệ thống cung cấp điện nói chung và

thiết kế hệ thống cung cấp điện cho tòa nhà cao tầng nói riêng cân năm được một số

đặc điểm cơ bản sau:

+ Phụ tải phong phú, đa dạng (điện áp, công suất, số pha, .):

+ Phụ tải tập trung trong không gian hẹp, mật độ phụ tải tương đối cao; + Có các hệ thống cấp nguồn dự phòng (ắc quy, máy phát, .):

+ Không gian lắp đặt bị hạn chế nên phải bố trí hợp lý đồng thời phải thỏa mãn

các yêu cầu về mỹ thuật trong kiến trúc xây dựng Yêu câu cao về chế độ làm việc và

an toàn cho người sử dụng

Trong tòa nhà cao tầng phụ tải rất đa dạng như: thang máy, bơm cứu hỏa, bơm

nước sinh hoạt, các thiết bị chiếu sáng sinh hoạt, chiếu sáng sự cố, các thiết bi dan

dụng như: điều hòa, quạt thông gió, quạt treo tường, quạt trần, bình nóng lạnh, lò vi sóng, tỉ vi Căn cứ vào phụ lục A/TCVN 9206-2012 các phụ tải trên có thê phân loại

các hộ tiêu thụ theo các tiêu chí sau:

+ Phụ tải ưu tiên: Là thiết bị chiếu sáng sự có những nơi tập trung đông người như các sảnh chờ, hành lang công cộng, cầu thang thoát hiểm, các phòng kỹ thuật, tầng

kỹ thuật, phòng phát thanh, phòng thông tin liên lạc, hệ thống thang máy, hệ thống phòng cháy chữa cháy, quạt thông gió và hút khói, quạt tạo áp cầu thang, tầng hằm, ;

Yêu cầu: Phải đảm bảo cung cấp điện liên tục, thời gian mất điện không được quá thời gian để thiết bị tự động đóng nguồn điện dự phòng Trong đồ án dự định sử dụng các bộ đèn có hệ thống lưu điện (đc gwy) để đảm bảo sự hoạt động của thiết bị

chiếu sáng sự cô an toàn (/oát hiểm) trong 2h

+ Phụ tái không ưu tiên: Gồm những hộ dùng điện còn lại như khu vực các văn

phòng làm việc, phụ tải sinh hoạt Yêu cầu: Thời gian mất điện cho phép không quá

12 giờ, không yêu cầu có nguồn dự phòng

1.2.3 Những yêu cầu cấp điện cho tòa nhà

Một phương án thiết kế hệ thống cung cấp điện được xem là hợp lý khi thỏa mãn được các yêu cầu sau:

a Độ tin cậy cung cấp điện

Là khả năng cung cấp điện liên tục cho các thiết bị điện, ở đây độ tin cậy tùy

thuộc vào tính chất quan trọng của các loại thiết bị cần phải hoạt động liên tục khi

nguồn điện lưới bi mat, đảm bảo an toàn cho hoạt động của mọi thiết bị trong toà nhà

như động cơ thang máy, thang cuốn, bơm nước, đèn chiếu sáng sự có, người thiết kế cần có phương án cung cấp điện cho tòa nhà khi không có điện lưới, đảm bảo tòa nhà

phải được cấp điện bằng 2 nguồn Ngoài độ tin cậy cấp điện, cần đặc biệt chú ý đến

van dé an toàn, phòng chống cháy nỗ

b Chất lượng điện năng

Chất lượng điện rất quan trọng đối với những công trình có quy mô lớn, nhất là

những tòa nhà cao cấp đa chức năng, .Chất lượng điện năng được đánh giá qua các

chỉ tiêu như: tần số f; điện áp U; sóng hài ;

hộ tiêu thụ lớn (hàng chục MW trở lên) mới phải quan tâm đến chế độ vận hành của

minh sao cho hop ly, để góp phân ôn định tan số của hệ thing điện;

Điện áp: Là vấn đề cân phải quan tâm vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến việc vận hành và tuôi thọ của thiết bị điện Vì vậy, phải luôn đảm bảo độ lệch điện áp nằm trong phạm vi cho phép Theo điều 25, chất lượng điện trong lưới điện yêu cầu độ lệch điện

áp cho phép là + 5% Usm tai điểm đầu nói với khách hàng

Theo Mục 10.8 tiêu chuẩn 9207-2012:

Bảng 1.2: Độ sụt áp cho phép

Loại hình phụ tải điện

Độ sụt điện áp trên đường dây được tính toán theo

Bảng 1.3: Tính sụt áp trên các loại điện áp

Xo la cam khang don vi cua đường dây (Ô/km);

Uan la dién ap day định mức của mạng dién (V);

U; là điện áp pha định mức của mạng điện (V);

c An toàn cùng cấp điện

Hệ thống cung cấp điện phải được vận hành an toàn đối với người và thiết bị

Muốn đạt được yêu cầu đó, người thiết kế phải chọn sơ đồ cung cấp điện hợp lý, rõ

ràng, mạch lạc để tránh được nhâm lẫn trong vận hành; các thiết bị điện phải được

chọn đúng tính năng sử dụng, đúng chủng loại, đúng công suất phù hợp với cấp điện

áp và dòng điện làm việc Công tác xây dựng, lắp đặt hệ thống cung cấp điện ảnh hưởng lớn đến độ an toàn cung cấp điện Cuối cùng, việc vận hành quản lý hệ thống

điện có vai trò đặc biệt quan trọng Những cán bộ kỹ thuật quan li van hành hệ thống

và người sử dụng đều cần phải có ý thức chấp hành những quy định, những quy tắc

vận hành và sử dụng điện an toàn

d Tính kinh tẾ cao

Trong quá trình thiết kế thường xuất hiện nhiều phương án, các phương án thường có những ưu và khuyết điểm riêng, có thể lợi về kinh tế nhưng xét về kỹ thuật thì không được tốt Chỉ tiêu kinh tế được xét đến khi các chỉ tiêu kỹ thuật nêu trên đã được đảm báo Chỉ tiêu kinh tế được đánh giá thông qua: tông số vốn đầu tư, chỉ phí vận hành và thời gian thu hồi vốn đầu tư Việc đánh giá chỉ tiêu kinh tế phải bằng cách

tính toán và so sánh tỷ mí giữa các phương án, từ đó mới có thể đưa ra được phương

án tối ưu Ngoài các yêu câu trên, khi thiết kế cung cấp điện cũng cần chú ý đến các yêu cầu khác như: thuận tiện cho công tác vận hành và sửa chữa, có điều kiện thuận lợi cho yêu cầu phát triển phụ tải sau này, rút ngắn được thời gian xây dựng,

CHUONG 2 XAC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CUA TOA NHA

2.1 Giới thiệu các phương pháp tính phụ tải tính toán

Phụ tải tính toán (PTTT) là phụ tải giả thiết lâu đài không đổi, tương đương với phụ tải thực tế về mặt hiệu quả phát nhiệt hoặc mức độ huỷ cách điện Nói cách khác,

phụ tải tính toán cũng đốt nóng thiết bị nên tới nhiệt độ tương đương như phụ tải thực

tế gây ra, vì vậy chọn các thiết bị theo phụ tải tính toán sẽ đâm an toàn cho thiết bị về mặt phát nóng Phụ tải tính toán được sử dụng để lựa chọn và kiểm tra các thiết bị

trong hệ thống cung cấp như: máy biến áp, dây dẫn, các thiết bị đóng cắt, bảo vệ, Tính toán tổn thất trong công suất, ton thất điện năng, tôn thất điện ap; lua chọn công suất phản kháng, Phụ tải tính toán phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: công suất,

số lượng, chế độ làm việc của các thiết bị điện, trình độ và phương thức vận hành hệ thông Nếu phụ tải tính toán xác định được nhỏ hơn phụ tải thực tế thì sẽ làm giảm tuôi thọ của thiết bị điện có khả năng dẫn đến sự có, cháy nô, Ngược lại, các thiết bị

được lựa chọn sẽ dư thừa công suất làm ứ đọng vốn đâu tư, gia tăng tôn thất, Cũng vì vậy đã có nhiều công trình nghiên cứu và phương pháp xác định phụ tải tính toán, song cho đến nay vẫn chưa có phương pháp nào thật hoàn thiện Những phương pháp cho

kết quả đủ tin cậy thì lại quá phức tạp, khối lượng tính toán và những thông tin ban đầu đòi hỏi quá lớn và ngược lại Có thê đưa ra đây một số phương pháp thường được

sử dụng nhiều hơn cả để xác định phụ tải tính toán khi qui hoạch và thiết kế các hệ

thông cung cấp điện

Hiện nay có nhiều phương pháp để tính phụ tải tính toán Những phương pháp đơn giản, tính toán thuận tiện, thường kết quả không thật chính xác Ngược lại, nêu độ chính xác được nâng cao thì phương pháp phức tạp Vì vậy tùy theo giai đoạn thiết kế, yêu cầu cụ thê mà chọn phương pháp tính cho thích hợp Sau đây là một số phương

Một cách gần đúng có thê lây P¿=Pz„

Do đó

tụ Ka ea ami

Trong do:

Pai, Pani - công suất đặt và công suất định mức của thiết bị thứ ¡, kW;

Px , Qu, Su - công suất tác dụng, phản kháng và toàn phần tính toán của nhóm

thiết bị,kW, kVAr, kVA;

Hệ số nhu câu của các máy khác nhau thường cho trong các số tay

Phương pháp tính phụ tải tính toán theo hệ số nhu cầu có ưu điểm là đơn giản,

thuận tiện, vì thế nó là một trong những phương pháp được đùng rộng rãi Nhược điểm của phương pháp này là kém chính xác Bởi vì hệ số nhu cầu k„ tra được trong số tay

là một số liệu cố định cho trước không phụ thuộc vào chế độ vận hành và số thiết bị trong nhóm máy Mà hệ số k„=kaa.k„a„ có nghĩa là hệ số nhu câu phụ thuộc vào những yếu tố kế trên Vì vậy, nêu chế độ vận hành và số thiết bị nhóm thay đối nhiều thì kết

P,- suất phy tai trén 1m? dién tich san xuất, kW/mỆ;

F- dién tích sản xuất mẺ (điện tích dùng dé đặt máy sản xuất) Gia tri po co thé tra được trong số tay Giá trị po của từng loại hộ tiêu thụ đo kinh

nghiệm vận hành thống kê lại mà có

thiết kế sơ bộ hay dé tính phụ tải các phân xưởng có mật độ máy móc sản xuất phân bố

tương đối đều, như phân xưởng gia công cơ khí, đệt, sản xuất ôtô, vòng bí 2.1.3 Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm

Công thức tính:

P _ Mu,

, Loox

Trong do:

M- số đơn vị sản phẩm được sản xuất ra trong | nam (san long);

wụ- suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm, kWh/don vi sp; T„„- thời gian sử dụng công suất lớn nhất, h

Phương pháp này thường được dùng để tính toán cho các thiết bị điện có đồ thị

phụ tải ít biến đôi như: quạt gió, bơm nước, máy khí nén Khi đó phụ tải tính toán

gần bằng phụ tải trung bình và kết quả tương đối trung bình

2.1.4 Xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại k„ và công suất trung bình

Pa (còn gọi là phương pháp số thiết bị hiệu quả mụ„)

Khi không có các số liệu cần thiết để áp dụng các phương pháp tương đối đơn giản đã nêu trên, hoặc khi cần nâng cao trình độ chính xác của phụ tải tính toán thì nên

dùng phương pháp tính theo hệ số đại

Công thức tính:

Pu =kmax.ksa.Pám Trong đó:

Pam- công suất định mức, W;

kmmax, Ksa- hé số cực đại và hệ số sử dụng hệ số sỬ dụng k¿ của các nhóm máy có

thể tra trong sô tay

Phương pháp này cho kết quả tương đối chính xác vì khi xác định số thiết bị hiệu

quả nụ chúng ta đã xét tới một loạt các yếu tố quan trọng như ảnh hưởng của số lượng

thiết bị trong nhóm, số thiết bị có công suất lớn nhất cũng như sự khác nhau về chế độ

các phương pháp gần đúng như sau:

- Truong hop n <3 va mn, < 4, phụ tải tính theo công thức:

Trong do:

K„- hệ số phụ tải của từng máy

Nếu không có số liệu chính xác, có thê tính gần đúng như:

K„=0,9 Đối với thiết bị làm việc ở chế độ dài hạn

K„=0,75 Đối với thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại

- nụ > 300 và kạ < 0,5 thì hệ số cực đại k„„ được lấy ứng với m, = 300 Con khi

bị đó lên ba pha của mạng

Trong các phương pháp trên, 3 phương pháp I, 2 và 3 dựa trên kinh nghiệm thiết

kế và vận hành đề xác định PTTT nên chỉ cho các kết quả gần đúng tuy nhiên chúng

khá đơn giản và tiện lợi Các phương pháp còn lại được xây dựng trên cơ sở lý thuyết xác suất thông kết có xét đến nhiều yếu tố đo đó có két quả chính xác hơn nhưng khối lượng tính toán lớn và phức tạp

thiết kế có thể lựa chọn các phương pháp thích hợp để xác định PTTT

Trong đồ án này sử dụng phương pháp xác định phụ tải tính toán theo suất phụ

tải trên một đơn vị diện tích sản xuất theo TCVN 9206-2012

2.2 Tính toán phụ tải không ưu tiên tòa nhà

2.2.1 Phụ tải chiếu sáng

Ở phần này ta thiết kế chiếu sáng cho tòa nhà theo mật độ công suất chiếu sáng Mật độ công suất chiếu sáng ta có thé tra bang 6.1 trang 15 trong Quy chuẩn xây dựng Việt Nam QCXDVN 09: 2005:

Bang 2.1 Yéu cầu mật độ năng lượng chiếu sáng, độ rọi và độ chói khuyến nghị

hình | Không gian chức Mật đệ Độ rọi (Lux) =

3 Kho chứa, có hoạt

Ngân | Sanh, khu vực viết 12-14 300

hàng | nạn tiếp thông báo 6 500

Sanh, Ban tiếp tân, ; 9-13 300 200 | 500

phong | Khu vực hội thảo 13 300 100 | 200 | 500 | 16

doi

„ Kié tru A thd „ z

Cửa | SIM ye mB CO | 1z 300 | 100 | 200 | 500 | 19

Kiểu truyền thống, có

bệnh, phòng đọc

; - 15 300 100 |200 | 500 | 19 tường ngăn

Bénh | Kh sn utr van, ân, khô Khong 2 300 200 | 500

Khu y tá 12 300 200 | 500 Quản lý khoa giường 14 150 100 | 200

Phau thuat, khong

Về loại bóng đèn chiếu sáng ta sử dụng bóng đèn ống hưỳnh quang của công ty

cô phân Rạng Đông Các thông số tra trong bang Catalogue cua céng ty

Ta tính toán chiếu sáng cho các tầng của tòa nhà theo mật độ công suất chiếu sáng cho trong bảng trên như sau:

a Tinh toán chiếu sảng hầm

- Khu vực để xe: Diện tích 320m”; P,=3W/mẺ ứng với mật độ công suất chiếu

sáng của kho chứa, không có hoạt động

Công suất chiều sáng cho khu vực dé xe: P„.¿=Pu.320=3.320=960 (W) Chọn loại đèn LED M9D 36 x I (tra thông số đèn hiện có) chiều dài I,2m; công

Công suất chiều sáng cho phòng bom: P., =Po.18=3.18=54 (W)

Chọn loại đèn M9D 18 x 1 chiều dài 0,6m; công suất bộ đèn 18W,

Số lượng bộ đèn cần thiết cho phòng bơm: N=P,.z/P¿„=54/18=3

Ta chọn N=3 bộ

- Phòng máy phát điện: Diện tích I8m”; P,=3W/m ứng với mật độ công suất

Công suất chiều sáng cho phòng máy phát điện: P 4=Po.18=3.18=54 (W) Chọn loại đèn M9D 18 x 1 chiều dài 0,6m; công suất bộ đèn 18W,

Số lượng bộ đèn cần thiết cho phòng máy phát điện: N=P,.a/P¿„=54/18=3

Ta chọn N=3 bộ

- Kho: Diện tích 12m?; P,=3W/m? ứng với mật độ công suất chiếu sáng của kho chứa, không có hoạt động

Công suất chiều sáng kho: P„¿,=P›.12=3.12=36 (W)

Chọn loại đèn M9D 18 x 1 chiều dài 0,6m; công suất bộ đèn 18W,

Số lượng bộ đèn cần thiết cho kho: N=P „/Pa„=36/18=2

Ta chọn N=2 bộ

- Cầu thang bộ: Diện tích 18 m2; P,=§W/mÊ ứng với mật độ công suất chiếu sáng của hành lang, thang máy thang bég

Công suất chiều sáng cầu thang bộ: P., n=Po.18=8.18=144 (W)

Chọn loại đèn M9D 18 x 1 chiều dài 0,6m; công suất bộ đèn 18W,

Số lượng bộ đèn cần thiết cho khu vực cầu thang bộ: N=P;a/Pza=144/1§=18

Ta chọn N=8 bộ

Tính toán tương tự ta có bảng thống kê phụ tải chiếu sáng các tầng như sau:

(m’) dung | (W) đèn (W) Ham

chung

Tar Tang

Phong lam việc 2 70 Thư viện đọc 14 980 M9D 36 x I 36 28

Phong lam việc Š 30 Thu vién doc 14 420 M9D 36 x 1 36 12

Phong lam viéc 6 40 Thu vién doc 14 560 M9D 36 x 1 36 1s

Thư viện doc

Phuc vu hop 70 Thu vién doc 14 980 M9D 36 x 1 36 2;

2.2.2 Phu tai 6 cắm

Tính toán phụ tai 6 cam cho tang 1;

Dién tich san la: S=29,8x17,4=587,06 (m°);

Đối với nhà làm việc, trụ sở, văn phòng công suất phụ tải từ các ô căm điện phải

được tính toán với suât phụ tải không nhỏ hơn 25 VA/m2 sàn, theo điều 220.14 tiêu chuân NEC 2008;

Ta có suất biểu kiến: S= F x Py = 587,06.25 = 14677 (VA);

Trong do:

F: dién tich san;

Hệ số K,, K, được xác định theo sách hướng dẫn thiết kế lấp đặt điện theo tiêu

tich Suât Zk 5 cos | K Pu Qu Sit

# | Gn’) | Phy tai | suat "

(VAm)| (và | ` @W) | @An | (VA)

2.2.3 Phụ tải điều hòa:

+ Điều hòa phòng làm việc: Mỗi phòng ta sẽ sử dụng điều hòa cục bộ cho các phòng Việc chọn công suất điều hòa tại mỗi phòng ta chọn theo công thức kinh nghiệm sau:

Bảng 2.4: Cách chọn công suất điều hòa

1 Phòng I5n trở xuống (đưới 43m”) 9.000 BTU

- Các hệ số đồng thời lấy theo Bảng 9 TCVN 9206-20 12

Tính toán các phòng trong tòa nhà ta có bảng lựa chọn điều hòa như sau:

Bang 2.5: Chỉ tiết lựa chọn điều hòa

2 Phòng

3 Phong

4 Phong

5 Phong

6 Phong

GD Phong

Tang ham 1.188 600,00 1.788,00

Tang 1 4788 9.980,02 4.394,60 19.162,62 Tầng 2 4752 9.980,02 14.732,02 Tầng 3 4644 9.980,02 4.394,60 19.018,62 Tang 4 4644 11.976,02 16.620,02 Tang 5 4644 11.976,02 16.620,02 Tang 6 4644 11.976,02 16.620,02 Tang 7 4644 11.976,02 16.620,02 Tang 8 5544 9.980,02 22.217,00 37.741,02 Tầng 9 6498 9.980,02 26.368,00 42.846,02 Tổng 45.990 98.404,20 57.374,20 201.768,40

2.3 Phụ tải ưu tiên

2.3.1 Phụ tải quạt thông gió

Hệ thống tăng áp cầu thang trong các tòa nhà bao gồm quạt, đường ống dẫn gió, các cửa cấp, các van đóng mở, các cảm biến, tủ cấp nguồn và điều khiển Chức năng

của hệ thống này nhằm mục đích để khói và lửa không vào thang bộ được thì cột ap

trong cầu thang phải cao hơn trong hành lang Chính vi thế phải có quạt tạo áp lực cao cung cấp không khí vào cầu thang Người (già yếu và khỏe) đều có thê đây được cửa

để vào câu thang bộ (cửa này không được khóa bao giờ) Cửa câu thang là cửa chống cháy (chịu nhiệt và chịu lửa khoảng 1 hay 2 giờ) sẽ cô bản lề thủy lực tự động đóng lại

và một phần do áp lực trong thang mạnh sẽ đóng cửa liên tục

Bảng 2.6: Phụ tải bơm và thông gió

3 Quạt cấp khí tươi hành lang 1.500 2 1.500

1 Bơm nước sinh hoạt 2 10 20

Công suất tính toán của trạm bơm được xác định theo biểu thức:

Trong đó: ku.e„=0,9 là hệ số nhụ cầu với 2 nhóm phụ tải (bảng 4.pI[1]) Pu„= 0,9.60=54 (kW)

Hệ số công suất của trạm bơm là:

cosu= 0,8, tago= 0,75( bảng 9.PL[1])

Công suất phản kháng tính toán của trạm bơm là:

Qtebom=Prebom tago= 54.0,75=40,5 (kVAr)

2.3.3 Thang may

Tòa nhà có 2 thang máy, với công suất là 15kW

Công suất của các thang máy được quy về chế độ làm việc dài han do thang máy hoạt động liên tục trong suốt thời gian trong ngày Nên công suất của thang máy được

quy về chế độ làm việc dài hạn theo biểu thức:

Pim = WP anim (kW)

Trong do:

e= 0,6 là hệ số đóng điện của động cơ thang máy thứ ¡

n là số thang máy có trong tòa nhà

Công suất quy về chế độ làm việc đài hạn của toàn bộ thang máy:

1415 |_ |1 | 0,97 | 0,85 | 0,75 | 0,70 | 0,66 | 0,60 | 0,58 | 0,56 | 0,43 | 0,37 16-17 |_ |1 |1 | 0,90 | 0,80 | 0,75 | 0,70 | 0,65 | 0,60 | 0,55 | 0,47 | 0,40

18-19 | |_ |1 |1 | 0,90 | 0,80 | 0,75 | 0,70 | 0,67 | 0,63 | 0,52 | 0,45 20-24 |_ |_ |1 |1-— {0,95 | 0,85 | 0,80 | 0,75 | 0,70 | 0,66 | 0,54 | 0,47 35-30 | | |1 |1 |1 |1 |0,90 | 0,85 | 0,80 | 0,75 | 0,62 | 0,53 31-440 |_ |_ |1 |1 |1 |1 | 0,93 | 0,87 | 0,82 | 0,78 | 0,64 | 0,55

Tòa nhà gồm 10 tầng, số lượng thang máy trong tòa nhà 2, tra bảng ta được hệ số nhu cau Knctm =0,95

Pecum= Kacun Pen= 0,95.23,24 = 20,091 (kW)

Hé 86 céng suat: Cosym=0,65, tam=1,17 (bang 9.plf1})

Công suất phân kháng tính toán của thang máy là:

Qe tm =Prem-ty=20,91.1,17=24,47 (kVAr)

2.3.4 Chiéu sang chung

Chiếu sảng ngoài trời với chiều dài bang 1,5 lần chiều cao tòa nhà, suất chiếu sáng là I8 W/m Với là tổng chiều cao của tòa nhà =39,35 (m) Ta có công suất phụ tải chiều sáng ngoài trời là:

Pal cam ` Ocsnt =1,5.39,35.18 =1062,45(W)

2.3.5 Các nguồn cho tải khác

+ Nguồn điện nhẹ: Một tập hợp các hệ thống công nghệ có liên quan đến nhau phục vụ cho việc quản lý và mạng lại sự tiện ích cho người sử đụng bao gồm các hệ

thống âm thanh công cộng (4), hệ thống mạng đữ liệu nội bộ (7⁄4X, WZ4N), hệ thống

camera giám sát (P71), hệ thống chuông cửa hình (Audio, Video Doorphone), hệ thống quản lý bãi đỗ xe (Car Parking) Các hệ thống này có công suất điện là 2000

W

+ Hệ thống báo cháy, thoát hiểm: Khi có sự cố cháy nô xảy ra, hệ thông phát hiện

và cảnh cáo cháy trong công trình Đèn chiếu sáng thoát hiểm và đèn chiếu sáng khẩn cấp sẽ tự động hoạt động nhờ có bộ pin sạc dự phòng Các hệ thống này có công suất điện là 2500 W

Bảng 2.8: Tổng hợp phụ tải ưu tiên

STT | Phụ tải s ° Tong (W)

(W) lượng

34

2.4 Công suất điện toàn công trình:

Bảng 2.9: Công suất điện toàn công trình

Dự phòng phát triển (10%) | 0,1 20.177 6.309.31 sả Tổng công suat yeu cau (W) 221.945 69.402,41 402, 69.402