Đề tài thiết kế CUNG CẤP ĐIỆN cho trường học

Dự toán công trình điện... LỜI NÓI ĐẦUCung cấp điện là một ngành khá quang trọng trong xã hội loài người , cũng như trong quá trình phát triển nhanh của nền khoa học

BỘ CÔNG THƯƠNG CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐHCN HÀ NỘI Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

Số : 12

Họ và tên học sinh : Đinh Quốc Thái

Hoàng Văn Thái

Nguyễn Viết Toàn Thắng

Lớp : Tự Động Hóa 1

Khóa : 5

Khoa : Điện

Giáo viên hướng dẫn : Ninh Văn Nam

NỘI DUNG Thiết kế cung cấp điện cho một trường học có sơ đồ mặt bằng như sau

Nguồn điện (N): - Điện áp định mức: Uđm = 10KV

Nhà A1: Gồm 4 tầng mỗi tầng 6 phòng diện tích 10x16m

Nhà A2: Gồm 2 tầng mỗi tầng 6 phòng diện tích 10x16m

Nhà A3: Gồm 5 tầng mỗi tầng 4 phòng diện tích 8x14m

Nhà A3

Nhà A4: Gồm 4 tầng mỗi tầng 6 phòng diện tích 8x14m

Nhà A5: Gồm 1 tầng mỗi tầng 3 phòng diện tích 8x14m

Phòng bảo vệ 5x8m

Phòng hành chính : Gồm 2 tầng mỗi tầng 3 phòng diện tích 4x6m

Các nhà A1, A2, A3, A4 là các phòng học gồm quạt trần, đèn chiếu sáng, ổcắm

Phòng bảo vệ: gồm quạt trần, đèn chiếu sáng, ổ cắm, ti vi,

Phòng hành chính : gồm quạt trần, đèn chiếu sáng, ổ cắm, 02 máy tính,01 điềuhũa

Nhà A5: gồm quạt trần, đèn chiếu sáng, ổ cắm, 10 máy tính , 02 điều hòa

Kdt = 0,8

Thời gian sử dụng công suất cực đại Tmax= 3350h

Nhiệm vụ thiết kế

1 Tính toán chiếu sáng cho một phòng học

2 Xác định phụ tải tính toán của toàn trường

3 Xác định sơ đồ nối dây của mạng điện

4 Lựa chọn thiết bị điện : Máy biến áp, tiết diện dây dẫn, thiết bị phân phối,thiết bị bảo vệ, đo lường vv

5 Xác định các tham số chế độ của mạng điện : U, P, A, U2 … ( bằngtay và phần mềm)

6 Tính toán nối đất cho trạm biến áp (với đất cát pha), ( bằng tay và phầnmềm)

7 Tính toán dung lượng bù để cải thiện hệ số công suất lên giá trị cos 2.

=0,95( bằng tay và phần mềm)

8 Dự toán công trình điện

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 6

Chương 1: Tính toán chiếu sáng cho một phòng học 7

1.1 Tính chất của việc thiết kế, lắp đặt 7

1.2 Trình tự tính toán chiếu sáng 7

1.2.1 Nghiên cứu về đối tượng chiếu sáng : 7

1.2.2 Lựa chọn độ rọi yêu cầu 8

1.2.3 Chọn hệ sáng 8

1.2.4 Chọn nguồn sáng 9

1.2.5 Chọn bộ đèn 9

1.2.6 Lựa chọn chiều cao treo đèn 9

1.2.7 Xác định các thông số kĩ thuật chiếu sáng 10

1.2.8 Xác định quang thông tổng yêu cầu 11

1.2.9 Xác định số bộ đèn 11

1.2.10 Phân bố các bộ đèn dựa trên các yêu tố 12

1.3 Tính toán chiếu sáng cho phòng A1 và A2 12

1.4 Tính toán chiếu sáng cho phòng A3 và A4 14

1.5 Tính toán chiếu sáng cho phòng bảo vệ và phòng hành chính 16

1.5.1 Phòng bảo vệ 16

1.5.2 Phòng hành chính 17

Chương 2: Xác định phụ tải tính toán 19

2.1 Nhà A1 19

2.2 Nhà A2 19

2.3 Nhà A3 20

2.4 Nhà A4 20

2.5 Nhà A5 21

2.6 Phòng bảo vệ 21

2.7 Phòng hành chính 22

Chương 3: Sơ đồ đi dây của mạng điện 24

3.1 Nguồn cung cấp 24

3.2 Khái quát về các phương án đi dây trong mạng điện công nghiệp 24

3.3 Phương án đi dây 25

3.4 Tính toán chỉ tiêu kỹ thuật cho từng phương án 31

3.4.1 Chọn tiết diện dây dẫn 31

3.4.2 Tiết diện dây dẫn kinh tế được tính theo công thức: 31

3.4.3 Kiểm tra lại bằng điều kiện phát nóng 32

3.5 Tính toán cụ thể từng phương án 32

3.5.1 Phương án 1 32

3.5.2 Phương án 2 34

Chương 4: Kiểm tra chế độ mạng điện 37

4.1 Xác định các tham số theo phương pháp 1: 37

4.1.1 Tính toán tổn thất nhà A1 37

4.1.2 Tính toán tổn thất nhà A2 38

4.1.3 Tính toán tổn thất nhà A3 38

4.1.4 Tính toán tổn thất nhà A4 39

4.1.5 Tính toán tổn thất nhà A5 39

4.1.6 Tính toán tổn thất nhà bảo vệ 40

4.1.7 Tính toán tổn thất nhà hành chính 41

4.2 Xác định các tham số theo phương pháp 2: 41

4.2.1 Tính toán tổn thất nhà A1 41

4.2.2 Tính toán tổn thất nhà A2 42

4.2.3 Tính toán tổn thất nhà A3 42

4.2.4 Tính toán tổn thất nhà A4 43

4.2.5 Tính toán tổn thất nhà A5 44

4.2.6 Tính toán tổn thất nhà bảo vệ 44

4.2.7 Tính toán tổn thất nhà hành chính 45

Chương 5: So sánh tính toán kinh tế kỹ thuật lựa chọn phương án tối ưu 46

5.1 Đặt vấn đề 46

5.2 Xác định các tham số 46

5.3 So sánh hai phương pháp cung cấp điện 48

5.3.1 Phương pháp thu hồi vốn đầu tư 48

5.3.2 Phương pháp chi phí cực tiểu 49

Chương 6: Kiểm tra ngắn mạch cho toàn hệ thống 51

6.1 Khái niệm chung 51

6.2 Tính toán ngắn mạch cho các khu nhà 52

6.2.1 Khu nhà A1 53

6.2.2 Khu nhà A2 53

6.2.3 Khu nhà A3 53

6.2.4 Khu nhà A4 54

6.2.5 Khu nhà A5 54

6.2.6 Nhà bảo vệ 55

6.2.7 Khu hành chính 55

Chương 7: Lựa chọn thiết bị 56

7.1 Những điều kiện chung để chọn thiết bị điện 56

7.1.1 Chọn thiết bị điện và các bộ phận dẫn điện theo điều kiện làm việc lâu dài 56

7.1.2 Kiểm tra thiết bị điện ,sứ cách điện và các bộ phận dẫn điện theo dòng điện ngắn mạch 58

7.2 Lựa chọn và kiểm tra cầu dao cách ly 59

7.3 Lựa chọn cầu chì 61

7.4 Chọn máy biến áp 61

7.5 Chọn aptomat tổng 62

7.6 Chọn dây dẫn từ trạm biến áp đến tủ phân phối chính 62

7.7 Chọn thanh cái 63

7.8 Lựa chọn aptomat 64

Chương 8 : Tính toán nối đất cho trạm biến áp 68

8.1 Tác dụng của việc nối đất và an toàn khi nối đất 68

8.2 Cách thực hiện nối đất 69

Chương 9: Tính công suất bù 71

9.1 Các phương án bù công suất 71

9.2 Tính toán bù 71

Chương 10 : Dự toán công trình điện 73

TÀI LIỆU THAM KHẢO 74

LỜI NÓI ĐẦU

Cung cấp điện là một ngành khá quang trọng trong xã hội loài người , cũng như trong quá trình phát triển nhanh của nền khoa học kĩ thuật nước ta trên con

đường công nghiệp hóa hiện đại hóa của đất nước vì thế , việc thiết kế và cung cấp điện là một vấn đề hết sức quang trọng và không thể thiếu đối với ngành điện nói chung và mỗi sinh viên đã và đang học tập , nghiên cứu về lĩnh vực nóiriêng

Trong những năm gần đây , nước ta đã đạt được nhựng thành tựu to lớn trong phát triển kinh tế xã hội số lượng các nhà máy công nghiệp , các hoạt động thương mại , dịch vụ, … gia tăng nhanh chóng , dẫn đến sản lượng điện sản xuất và tiêu dùng của nước ta tăng lên đáng kể và dự báo là sẽ tiếp tục tăng

nhanh trong những năm tới do đó mà hiện nay chúng ta đang rất cần đội ngũ những người am hiểu về điện để làm công tác thiết kế cũng như vận hành , cải tạo sữa chữa lưới điện nói chung trong đó có khâu thiết kế cung cấp điện lá

quang trọng

Nhằm giúp sinh viên cũng cố kiến thức đã học ở trường vào việc thiết kế cụ thể nay em được môn đồ án cung cấp điện giao cho nhiệm vụ là “thiết kế cung cấp điện cho trường học “

Tuy chúng em đã thực đồ án này dưới sự hướng dẫn tận tình của thầy Ninh Văn Nam , và các bạn trong lớp nhưng do trình độ kiến thức còn nhiều hạn chế , nêncó đôi phần thiếu sót Chúng em rất mong sự đóng góp ý kiến , phê bình và sữa chữa từ quý thầy cô và các bạn sinh viên để đồ án này hoàn thiện hơn

Chúng em xin chân thành cám ơn !

Chương 1: Tính toán chiếu sáng cho một phòng học

1.1 Tính chất của việc thiết kế, lắp đặt.

Khi thiết kế chiếu sáng cho phòng học, giảng đường, và các phòng hành chínhngoài ánh sáng tự nhiên còn phải có ánh sáng đèn và yêu cầu cầu đặt ra cho người thiết kế :

Đảm bảo độ rọi đầy đủ trên bề mặt làm việc Phài có sự tương phản giữa các mặt cần chiếu sáng và nền, mức độ chiếu sáng và sự tập hợp quang phổ chiếu sáng

Độ rọi phân bố đồng đều, ổn định trong quá trình chiếu sáng trên phạm vi bề mặt làm việc bằng cách hạn chế dao động của lưới điện

Tập hợp quang phổ ánh sáng , nhất là lúc cần đảm bảo sự truyền sáng tốt nhất hạn chế sự lóa mắt, hạn chế sự mệt mỏi khi làm việc, học tập

Hạn chế sự phản xạ chói của nguồn sáng bằng cách dùng ánh sáng phản xạ,

chọn cách bố trí đèn, chiều cao treo đèn sao cho phù hợp với vị trí địa hình 1.2 Trình tự tính toán chiếu sáng

1.2.1 Nghiên cứu về đối tượng chiếu sáng :

Được nghiên cứu theo nhiều góc độ:

Hình dạng , kích thước, các bề mặt, các hệ số phản xạ , đặc điểm phân bốcác đồ đạc, thiết bị …

- Mức dộ bụi, ẩm, rung ảnh hưởng của môi trường

- Các điều kiện về khả năng phân bố và giới hạn.

- Đặc tính cung cấp điện (nguồn 3 pha, 1 pha ).

- Loại công việc tiến hành

- Độ căng thẳng công việc

- Lứa tuổi người sử dụng

- Các khả năng và điều kiện bảo trì ….

1.2.2 Lựa chọn độ rọi yêu cầu.

Độ rọi là độ sáng trên bề mặt được chiếu sáng Độ rọi dược chọn phải đảmbảo nhìn mọi chi tiết cần thết mà mắt nhìn không mệt mỏi Theo Liên Xô độrọi tiêu chuẩn và là độ rọi nhỏ nhất tại một điểm trên bề mặt làm việc Còntheo Pháp, Mỹ độ rọi tiêu chuẩn là độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc cácgiá trị độ rọi tiêu chuẩn trong thang độ rọi:

0.2;0.3;0.5;1;2;3;5;7;10;20;30;50;75;100;150;200;300;400;500;600;750;1000;1250;2000;2500;3000;3500;4000;4500;5000 lux

Khi lựa chọn giá trị độ rọi phải dựa trên thang độ rọi , không được chọn giátrị ngoài thang độ rọi

ví dụ chọn E=200lx hoặc E=300lx không được chọn E= 250 lx.

Việc chọn độ rọi phụ thuộc vào các yếu tố sau:

Loại công việc , kích thước các vật, sự sai biệt của vật và hậu cảnh

Mức độ căng thẳng của công việc

Lứa tuổi người sử dụng

Hệ chiếu sáng, loại nguồn sáng lựa chọn

1.2.3 Chọn hệ sáng.

Gồm hai hệ sáng :

Hệ 1: Với hệ chiếu sáng chung, không những bề mặt làm việc được mà tất cảmọi nơi trong phòng được chiếu sáng Trong trường hợp này đèn được phân bố phía trên với độ cao cách sàn tương đối Trong hệ chiếu sáng này có hai phương thức đặt đèn chung và và khu vực

Trong hệ chiếu sáng chung đều: khoảng cách từ các đèn trong một dãy được đặt cách đều nhau, đảm bảo các điều kiện chiếu sáng mọi nơi như nhau.Trong hệ chiếu sáng khu vực: khi cần phải thêm những phần chiếu sáng mà những phần này chiếm diện tích khá lớn, tại chỗ làm việc không sử dụng cácđèn chiếu sáng tại chỗ

Các đèn dược chọn đặt theo sự lựa chọn hệ chiếu sáng :

- Yêu cầu của đối tượng chiếu sáng

- Đặc điểm, cấu trúc căn nhà và sự phân bố thiết bị.

- Khả năng kinh tế , điều kiện bảo trì

1.2.4 Chọn nguồn sáng.

Chọn nguồn sáng phụ thuộc vào

- Nhiệt độ màu của nguồn sáng theo biểu đồ Kruithof

- Các tính năng của nguồn sáng : đặc tính ánh sáng , màu sắc tuổi thọ đèn

- Mức độ sử dụng ( liên tục hay gián đoạn ), nhiệt độ môi trường, kinh tế.

Chọn nhiệt độ màu Tm : biểu đồ Kruithof ( bảng 3 phụ lục) cho phép lựa

chọn bóng đèn theo độ rọi yêu cầu trong môi trường tiện nghi

Chọn chỉ số màu Ra : chiếu các đèn khác nhau lên cùng một vật, ta sẽ thấy

vật có màu khác nhau Sự biến đổi này do phát xạ phổ khác nhau của các bóng đèn, được đánh giá qua độ sai lệch màu và gán cho một chỉ số màu

Ra Với các các đèn có:

Ra <50: các màu của vật bị chiếu hoàn toàn thay đổi

Ra <70: sử dụng trong công nghiệp khi sự thể hiện màu thứ yếu

70< Ra < 80: sử dụng nơi thông thường , ở đó sự thể hiện màu có thể chấp

nhận được

Ra >80 : sử dụng nơi đòi hỏi sự thể hiện màu quang trọng

1.2.5 Chọn bộ đèn.

Việc lựa chọn bộ đèn dựa trên:

- Tính chất môi trường xung quanh

- Các yếu cầu về sự phân bố ánh sáng , sự giảm chói

- Các cấp bộ đèn đã được phân chia theo tiêu chuẩn IEC

1.2.6 Lựa chọn chiều cao treo đèn.

Tùy theo đặc điểm đối tượng : loại công việc , loại bong đèn, sự giảm chói , bề mặt làm việc

Ta có thể phân bố các đèn sát trần (h’=0) hoặc cách trần một khoảng h’ Chiều cao bề mặt làm việc có thể trên độ cao 0.8m so với mặt sàn ( mặt bàn) hoặc ngay trên sàn tùy theo công việc khi đó độ cao treo đèn so với bề mặt làm việc

htt= H-h’-0,8

Ta cần chú ý rằng chiều cao htt đối với đèn huỳnh quang không vượt quá

4m Nếu không độ sáng trên bề mặt làm việc sẽ không đủ Còn đối với các đèn thủy ngân cao áp , đèn halogen kim loại Nên treo trên độ cao từ 5m trở lên để tránh chói

1.2.7 Xác định các thông số kĩ thuật chiếu sáng.

Tính chỉ số địa điểm: dặc trung cho kích thước hình học:

K=

ab

h tt(ab)

trong đó: a ,b là chiều dài, chiều rộng của căn phòng

htt là chiều cao h tính toán

Tính hệ số bù: có thể chọn giá trị hệ số bù theo bảng 7(tài liệu 1/37) phụ lục tùy thuộc vào loại bóng đèn và mức độ bụi của môi trường hoặc tính theo

công thức D=

1

δ1δ2 .

Chọn hệ số suy giảm quang thông δ1 tùy theo loại bóng đèn

Chọn hệ số suy giảm quang thông do bụi bẩn δ2 ; tùy theo mức độ bụi bẩn, loại kí hậu , mức độ kín của bộ đèn

Tính tỉ số treo: j=

h' h' +h tt

Với h’ là chiều cao từ mặt đèn đến trần

Xác định hệ số sử dụng :

Dựa trên các thông số : loại bộ đèn, tỷ số treo, chỉ số địa điểm, hệ số phản xạtrần tường, sàn

Trong trường hợp loại bộ đèn không có bản các giá trị hệ số sử dụng, thì ta xác định cấp của bộ đèn đó, rồi tra giá trị có ích trong bảng phụ lục từ đó xác định hệ số sử dụng U

U= ηdud+ ηiui

Trong đó : ηd,ηi : là hiệu suất trực tiếp và gián tiếp của bộ đèn

ud,ui : là hệ số có ích ứng với nhóm trực tiếp và gián tiếp.

1.2.8 Xác định quang thông tổng yêu cầu.

Φ = E a b d η U

Trong đó:

Etc là độ rọi lựa chọn theo tiêu chuẩn ( lux).

a, b là kích thước của phòng học

d là hệ số bù

Φ là quang thông tổng của các bộ đèn

1.2.9 Xác định số bộ đèn.

Số bộ đèn được xác định bằng cách chia quang thông tổng của các bộ đèn cho quang thông của các bóng

Trong một bộ đèn tùy thuộc vào số bộ đèn tính được ta có thể làm tròn lớn hơn hoặc nhỏ hơn để tiện phân chia các dãy( làm tròn không được phép vượt quá 10% -20% Nếu không số bộ đèn lựa chọn sẽ không đảm bảo đủ độrọi yêu cầu

N bô= Φ tông

Φ cacbong/1 bo 6

Kiểm tra sai số quang thông không vượt quá mức (10%-20%)

ΔΦ %=N bôden .Φ cacbong/1bo−Φ tông

Φ tông

Kiểm tra độ rọi trung bình

E tb=N bo6 den Φ cacbong/bô U

S d

1.2.10 Phân bố các bộ đèn dựa trên các yêu tố.

Phân bố cho độ rọi đồng đều và tránh chói , đặc điểm kiến trúc dối tượng , phân bố dồ đạc

-Thõa mãn nhu cầu về khoảng cách tối đa giữa các dây và giữa các bóng đèn trong một dãy, dễ dàng vận hành và bảo trì

Ta phân bố các bộ đèn sao cho khoảng cách trong một dãy là

Ldoc< Ldocmax Nếu các khoảng cách đó vượt quá mức cho phép thì phải phân

bố lại

- Chọn khoảng cách từ dãy đèn ngoài cùng đến tường bằng (0,3 -0,5)

1.3 Tính toán chiếu sáng cho phòng A1 và A2.

 Chiều dài : a = 16 m

 Chiều rộng: b = 14 m

 Chiều cao : c = 3.5m(Ta chọn)

 Màu sơn :

Trần : màu trắng ,

Tường : màu xanh trắng

Sàn : gạch

Hệ số phàn xạ trần tường sàn lần lượt là: 7:5:3

 Độ rọi yêu cầu: 200-500lx) dành cho trường học

ta chọn Etc= 400lx

 Chọn hệ chiếu sáng: chung đều

 Chọn nguồn sáng

E=400lx nên chọn đèn huỳnh quang trung tính theo biểu đồ Knuithof nhiệt độ màu phải nằm giữa 3000k và 4000k

Chỉ số hiển thị CRI >=70 Kiểu đèn chiếu sáng trực tiếp rộng

Chọn đèn huỳnh quang Rạng Đông Super Deluxe FL-36D 3540 lm chiều dài 1.2m nhiệt độ màu 3000k

Bộ đèn cấp B có tỉ số L/h= 0.8

Có P=36W

 Chọn hệ thống

Ta giả thiết phòng học cao H=3.5m, bàn cao hb =0.85m

Đèn treo áp trần h’=0;

h= H - hb = 3.5- 0.85=2.65m

Hình 1: sơ đồ bố trí đèn làm việc

Nếu bố trí nhiều dãy thì ta có tỉ số L/h tiêu chuẩn phòng là 1.6

Khoảng cách: L=1.6x2.56=4.2m

Ta có L<=4m

Như thế với b=14 ta sẽ bố trí 3 dãy đèn cách nhau 4m Mỗi dãy có 4 đèn

Ta có khoảng cách theo chiều ngang là Ln= 3.6m, theo chiều dọc là Ld= 4m.Kiểm tra điều kiện:

Số lượng bóng tối thiểu là Nmin=12 bóng.

 Chỉ số địa điểm:

K= h(a+b) a b = 3,5.(16+14)16.14 = 2,13

 Chỉ số treo đèn: J=0;

 Xác định hệ số sử dụng quang thông

Theo cấp đèn B và các hệ số phản xạ ρ1 ρ2 ρ3=7:5:3 có U=0.62

 Tổng quang thông yêu cầu

Φ = E a b d η U =400.14 16 1,250,8.0,62 = 197580,6 (lm)

 Số lượng đèn theo yêu cầu

Chiếu sáng chung N= Φ 0 Φ = 197580,63540 = 55,8 bóng

Như vậy ta chọn đèn đôi cùng công suất

Nên sẽ là 28 bộ đèn Trong đó có 16 bộ đèn chiếu sáng chung và 4 bộ đèn chiếu sáng bảng, 8 bộ xen kẽ quạt trần

Như vậy số lượng đèn sử dụng cho nhà A1 là 1344 đèn cho 4 tầng, mỗi tầng 6 phòng

Cho nhà A2 là 672 đèn cho 2 tầng, mỗi tầng 6 phòng

1.4 Tính toán chiếu sáng cho phòng A3 và A4.

 Chiều dài : a = 16 m

 Chiều rộng: b = 12 m

 Chiều cao : c = 3.5m(Ta chọn)

 Màu sơn :

Trần : màu trắng

Tường : màu xanh trắng

Sàn : gạch

Hệ số phàn xạ trần tường sàn lần lượt là : 7:5:3

 Độ rọi yêu cầu: 200-500lx) dành cho trường học

ta chọn Etc= 350lx

 Chọn hệ chiếu sáng : chung đều

 Chọn nguồn sáng

E=350lx nên chọn đèn huỳnh quang trung tính theo biểu đồ Knuithof nhiệt độ màu phải nằm giữa 3000k và 4000k

 Chọn nguồn sáng

E=400lx nên chọn đèn huỳnh quang trung tính theo biểu đồ Knuithof nhiệt độ màu phải nằm giữa 3000k và 4000k

Chỉ số hiển thị CRI >=70 Kiểu đèn chiếu sáng trực tiếp rộng

Chọn đèn huỳnh quang Rạng Đông Super Deluxe FL-36D 3540 lm chiều dài 1.2m nhiệt độ màu 3000k

Bộ đèn cấp B có tỉ số L/h= 0.8

Có P=36W

 Chọn hệ thống

Ta giả thiết phòng học cao H=3.5m, bàn cao hb =0.85m

Đèn treo áp trần h’=0;

h= H - hb = 3.5- 0.85=2.65m

Hình 2: sơ đồ bố trí đèn làm việc

Nếu bố trí nhiều dãy thì ta có tỉ số L/h tiêu chuẩn phòng là 1.6

Khoảng cách: L=1.6x2.56=4.2m

Ta có L<=4m

Như thế ta sẽ bố trí 2 dãy đèn cách nhau 4m Mỗi dãy có 4 đèn

Số lượng bóng tối thiểu là Nmin=8 bóng

 Chỉ số địa điểm:

K= h(a+b) a b = 3,5.(12+16)12.16 = 1,95.

 Chỉ số treo đèn: J=0;

 Xác định hệ số sử dụng quang thông

Theo cấp đèn B và các hệ số phản xạ ρ1 ρ2 ρ3=7:5:3 có U=0,58

 Tổng quang thông yêu cầu

Φ = E a b d η U =350.12.16 1,250,8.0,58 = 181034,4(lm).

 Số lượng đèn theo yêu cầu

Chiếu sáng chung N= Φ 0 Φ = 181034,43540 = 51,1 bóng.

Như vậy ta chọn đèn đôi cùng công suất như vậy phải dung 25 bộ

Trong đó ta dùng 4 bộ để chiếu sáng bảng 21 bộ đèn chiếu sáng chung

Như vậy số lượng đèn sử dụng cho nhà A3 là 1000 đèn cho 5 tầng, mỗi tầng 4 phòng

Số lượng đèn sử dụng cho nhà A4 là 1200 đèn cho 4 tầng, mỗi tầng 6 phòng

1.5 Tính toán chiếu sáng cho phòng bảo vệ và phòng hành chính.

1.5.1 Phòng bảo vệ.

Phòng bảo vệ với diện tích phòng là 5x8m

 Chọn độ rọi

E= 300lx với phòng làm việc

 Chọn nguồn sáng

Với E= 300lx ta chọn đèn huỳnh quang Rạng Đông 36W có quang thông F=3450lm, dài 1,2m

Chọn suất phụ tải chiếu sáng cho phòng làm việc P0= 15(W/m2)Với diện tích S= 8x5=40m2

Ta có Pcs= P0.S= 15.40= 600W

 Xác định số lượng đèn

Với tỉ số L/h = 1,3

h = H- hb = 3,5-0.8= 2,7m.

L = 1,3.h=1,3.2,7= 3.5m Chon L=3m

Với khoảng cách như thế ta bố trí 2 dãy đèn cách nhau 3m Mỗi dãy gồm 3 bộ đèn cách nhau tại tâm là 3m

Lề dọc là 0.7m và lề ngang là 0.4m

 Bố trí đèn

ta xếp thành 2 hàng Mỗi hàng có 3 đèn Tổng Nmin= 6 đèn

 Tổng quang thông

Với tiêu chuẩn phòng làm việc ta có U sử dung =0,5

Tổng quang thông yêu cầu là:

Φ = E a b d η U =300.8.5 1,250,8.0,5 = 37500(lm)

Với F mỗi bóng là 3450lm

Ta có số bóng theo yêu cầu là:

N=37500/3450 = 9,7

Như vậy ta dùng 9 đèn

1.5.2 Phòng hành chính.

Phòng hành chính gồm 2 tầng mỗi tầng 3 phòng diện tích 4x6m

 Chọn độ rọi

Theo bảng 8 TCXDVN 7114: 2002

Đối với phòng công sở E= 400lx

 Chọn nguồn sáng

E=400lx nên chọn đèn huỳnh quang trung tính theo biểu đồ Knuithof nhiệt độ màu phải nằm giữa 3000k và 4000k

Chỉ số hiển thị CRI >=70 Kiểu đèn chiếu sáng trực tiếp rộng

Chọn đèn huỳnh quang Rạng Đông Super Deluxe FL-36D 3200 lm chiều dài 1.2m nhiệt độ màu 3000k

Bộ đèn cấp B có tỉ số L/h= 0.8

Có P=36W

 Chọn hệ thống.

Ta giả thiết làm việc cao H=3.5m, bàn cao hb =0.85m

Đèn treo áp trần h’=0;

h= H - hb = 3.5- 0.85=2.65m

L/h theo dãy là 1.3

Khoảng cách: L=1,3x2.56=3,328m

Ta có L<=3m

Như thế ta sẽ bố trí 2 dãy đèn Mỗi dãy có 2 đèn

Khoảng cách lề theo chiều dọc là 0,3m

Khoảng cách lề theo chiều ngang là 0,9m

Vậy nó đảm bảo yêu cầu về độ chiếu sáng

Số lượng bóng tối thiểu là Nmin=4 bóng

 Chỉ số địa điểm:

K= h(a+b) a b = 3,5.1024 = 0,68

 Chỉ số treo đèn: J=0;

 Xác định hệ số sử dụng quang thông

Theo cấp đèn B và các hệ số phản xạ ρ1 ρ2 ρ3=7:5:3 có U=0,46

 Tổng quang thông yêu cầu

Φ = E a b d η U =400.24 1,250,8.0,46 = 32608 (lm)

 Số lượng đèn theo yêu cầu

Chiếu sáng chung N= Φ 0 Φ = 326083450 = 9,45 bóng

Như vậy chọn 9 đèn là hiệu quả cho mõi phòng

Với 2 tầng 3 phòng ta có số lượng đèn 54 chiếc

Chương 2: Xác định phụ tải tính toán

Diện tích mỗi phòng 10 x 16m - với 4 tầng

4 tầng : mỗi tầng có 6 lớp học ( 6 x 4 = 24 phòng ) với diện tích 160 m2/phòng,gồm có:

Chiếu sáng: lấy p0 = 15W/m2

Diện tích mỗi phòng 10 x 16m - với 2 tầng

2 tầng : mỗi tầng có 6 lớp học ( 6 x 2 = 12 phòng ) với diện tích 160 m2/phòng, gồm có:

Chiếu sáng: lấy p0 = 15 W/m2

Þ Pcs = P0 x S = 15 x 160 = 2,4 KW

Làm mát: 10 m2/quạt, loại 75W

Diện tích mỗi phòng 8 x 14 m - với 5 tầng.

5 tầng : mỗi tầng có 4 lớp học ( 5 x 4 = 20 phòng ) với diện tích 112 m2/phòng, gồm có:

Chiếu sáng: lấy p0 = 15 W/m2

Diện tích mỗi phòng 8 x 14 m – với 4 tầng

4 tầng : mỗi tầng có 6 lớp học ( 6 x 4 = 24 phòng ) với diện tích 112 m2/phòng, gồm có:

Chiếu sáng: lấy p0 = 15 W/m2

Diện tích mỗi phòng 8 x 14 m – với 1 tầng.

1 tầng có 3 lớp học với diện tích 112 m2/phòng, gồm có:

Chiếu sáng: lấy p0 = 15 W/m2

Ti vi: một cái có công suất Ptv =125 W

Làm mát: một quạt trần loại 75W

Plm = 75 W

Ổ cấm dự phòng: Pdp =500 W

Tổng công suất cho phòng bảo vệ.

Þ PPBV = Pcs + Plm+ Pdp + Ptv = 0,6 +0,075 + 0,5 + 0,125 =1,3 KW

Þ ∑PPBV = Kđt PPBV = 0,8 1,3 = 1,04 KW

Diện tích mỗi phòng 4 x 6 m – với 2 tầng

1 tầng có 3 phòng với diện tích 24 m2/phòng, gồm có:

lấy suất chiếu sáng P0= 14 W/m2, quạt lấy 10m2/quạt (loại 75W/quạt)

Chọn hệ số đồng thời kdt = 0.8 ta xác định được phụ tải tính toán toàn phần:

STT ∑¿ ¿ =

P TT cos ϕ tb =

Chương 3: Sơ đồ đi dây của mạng điện

Trong hệ thống cung cấp điện nói chung có quan hệ mật thiết với phụ tải , cấp điện áp , sơ đồ cung cấp điện , bảo vệ , tự động hóa và chế dộ vận hành Dođó phải xem xét toàn diện khi xác định nguồn điện khi có nhiều phương án thìviệc chọn nguồn điện phải dựa trên cơ sở tính toán và so sánh kinh tế kĩ thuật Tùy theo quy mô của hệ thống cung cấp điện và nguồn điện có thể là : nhà máy nhiệt điện , thủy điện trạm phát diezen, trạm biến áp khu vực ,trạm biến áp trung gian hoặc các trạm phân phối và trạm biến áp phân xưởng

Do đây là công trình cao tầng , điện áp cung cấp cho phụ tải là 400/220

V , trạm biến áp lấy điện từ lưới điện 10KV Vì vậy để phù hợp với thực tế ta chọn máy biến áp có cấp điện áp 10KV/0,4KV

3.2 Khái quát về các phương án đi dây trong mạng điện công nghiệp

Thông thường các sơ đồ đi dây cung cấp điện gồm có sơ đồ hình tia ,dạng phân nhánh và dạng kín

Đặc điểm của các sơ đồ là khác nhau

 Sơ đồ hình tia thì tổng chiều dài đường dây lớn ,các phụ tải vận hành độc lập nhau ,nên khi xảy ra sự cố trên một đường dây nào đó thì chỉ phụ tải ở đó bị mất điện còn các phụ tải còn lại vận hành bình thường sơ đồ hình tia dùng nhiều dây nên thiết bị phân phối cũng nhiều

 Sơ đồ phân nhánh thì tổng chiều dài đường dây ngắn hơn hình tia ,tiết diện đường dây trục chính thường lớn ,các phụ tải vận hành phụ thuộc vào nhau vì khi xảy ra sự cố đoạn đường dây phía trước thì các phụ tải phía sau đều mất điện

 Sơ đồ dạng kín có các đường dây nối liền với các phụ tải vận hành kín, khi xảy ra sự cố ở bất kì đoạn đường dây nào thì không phụ tải nào mất điến nhưng tiết diện đoạn đương dây đầu nguồn thường lớn vì khi xảy ra sự cố một đoạn đường dây gần nguồn thì các đoạn khác phải chịu toàn bộ phụ tải.

Với sự bố trí các phụ tải trong phòng học và giảng đường ta chọn sơ đồ đi dây dạng tia và dạng phân nhánh

a) Dạng tia :

 Ưu diểm : nối dây rõ ràng , mỗi tủ có một đường dây riêng nếu có sự mất điện thì chỉ có ở đó tác động , các tủ khác không ảnh hưởng độ tin cậy tương đối cao , dễ dàng tự động hóa diều khiển cũng như sữa chữa

 Nhược điểm : tốn nhiều dây dẫn áp dụng cho mạng tủ phân phối và phânxưởng

b) Dạng phân nhánh

 Ưu điểm: Tổng chiều dài ngắn hơn hình tia

 Nhược điểm : các tầng , các phòng phụ thuộc lẫn nhau , không đảm bảo cung cấp điện lien tục

c) Dạng kín

 Ưu điểm: Các đường dây nối liền với các phụ tải vận hành kín, khi xảy ra sự cố đoạn dây ở bất kỳ đoạn dây nào thì không phụ tải nào mất điện

Nhược điểm: Tiết diện đoạn đường dây đầu nguồn thường lớn vì khi xảy ra sự cố một đoạn đường dây gần nguồn thì các đoạn khác phải chịu toàn bộ phụ tải

Phương án 1:

Phương án 2:

N Bảo vệ

Nhà A3

Phương án 3:

P hương án 4:

Nhà A3

Nhà A3

Khoảng cách từ nguồn điện tới các phụ tải :

Khoảng cách từ nguồn tới phòng bảo vệ : l=270 (m)

Khoảng cách từ nguồn tới phòng hành chính :l=284 (m)

Khoảng cách từ nguồn tới nhà A1: l=320 (m)

Khoảng cách từ nguồn tới nhà A2 :l=149(m)

Khoảng cách từ nguồn tới nhà A3 :l=200 (m)

Khoảng cách từ nguồn tới nhà A4:l=51(m)

Khoảng cách từ nguồn tới nhà A5: l=120 (m)

400m

Nhà A3

Khoảng cách từ nguồn điện tới các phụ tải :

Khoảng cách từ nguồn tới phòng bảo vệ : l=270 (m)

Khoảng cách từ nguồn tới nhà A2 :l=149(m)

Khoảng cách từ nhà A2 tới phòng hành chính : l=132(m)

Khoảng cách từ nguồn tới nhà A3 :l=200 (m)

Khoảng cách từ nhà A3 tới nhà A1 :l=132(m)

Khoảng cách từ nguồn tới nhà A4 :l=51(m)

Khoảng cách từ nhà A4 tới nhà A5 : l=65 (m)

3.4 Tính toán chỉ tiêu kỹ thuật cho từng phương án

3.4.1 Chọn tiết diện dây dẫn

Tiết diện dây dẫn phải được chọn sao cho phù hợp với quan hệ tối ưu giữa cácchi phí đầu tư xây dựng đường dây và chi phí tổn thất điện năng

Có nhiều cách lựa chọn tiết diện dây dẫn như:

 Chọn tiết diện dây dẫn theo điều kiện kinh tế

 Chọn tiết diện dây dẫn theo phát nóng

 Chọn tiết diện dây dẫn theo tổn thất cho phép của điện áp

Trong thực tế người ta thường dùng giải pháp đơn giản để xác định tiết diện dâydẫn, đó là phương pháp chọn tiết diện dây dẫn theo mạt độ kinh tế của dòngđiện, sau đó kiểm tra lại bằng điều kiện phát nóng

Ta dự kiến sử dụng dây nhôm lõi thép trên không với thời gian sử dụng côngsuất cực đại Tmax = 3350 h, khoảng cách trung bình hình học giữa các pha Dtb =

5 (m) Tra bảng 2.4 – Sách thiết kế các mạng và hệ thống điện, ta có mật độkinh tế của dòng điện : Jkt = 1,1 (A/mm2)

3.4.2 Tiết diện dây dẫn kinh tế được tính theo công thức:

Fi = I i

J kt

Trong đó:

 Fi : Tiết diện tính toán của đây theo mật độ kinh tế

 Jkt : Mật độ dòng kinh tế của dây dẫn (A/mm2)

 Iimax: Dòng điện lớn nhất chạy trên dây được tính theo công thức

 Smax i : Công suất biểu kiến trên các đoạn đường dây

 n : Số mạch của đường dây

 Uđm : Điện áp định mức của mạng điện

3.4.3 Kiểm tra lại bằng điều kiện phát nóng

 Tổn thất vâng quang:đối với đường dây 110kv chọn tiết diện dâyF≥70mm2:thỏa mãn điều kiện không có tổn thất vầng quang

 Độ bền cơ của đường dây trên không thường được phối hợp vớiđiều kiện về vầng quang của dây dẫn,cho nên không cần phảikiểm tra điều kiện này

 Theo điều kiện phát nóng:

Isc≤Icp mà Isc = 2∙ Ilv max→ Icp≥ 2∙ Ilv max

Trong đó :

 Icp :dòng điện cho phép chạy trên đoạn đường dây(tùy thuộc vào loại dâydẫn)

 Isc : Dòng điện trên dây dẫn khi sẩy ra sự cố

3.5 Tính toán cụ thể từng phương án.

Từ tiết diện tiêu chuẩn của các đoạn đường dây đã chọn ,tra bảng 33 trong sáchmạng lưới điện 1 ta có dòng điện lâu dài cho phép chạy trên các đoạn đườngdây và tra bảng 6 cho ta điện trở và điện kháng đơn vị tương ứng với mỗi đoạnđường dây đã chọn :

 Chọn loại dây AC – 70 với :

 Dòng cho phép : Icp = 256 A

 Điện trở đường dây : r0 = 0,45 Ω/km

 Điện kháng đường dây : x0 = 0,44 Ω/km

Giả thiết đứt một dây dẫn lúc phụ tải đang sử dụng công suất cực đại :

Isc≤Icp mà Isc = 2∙ Ilv max→ Icp≥ 2∙ Ilv max

Từ công thức Isc = 2∙ Ilv max = 2 87,15 = 174,2 (A) =>Isc≤ Icp

Vậy dây dẫn đảm bảo điều kiện phát nóng

Tính toán tương tự cho các lộ dây còn lại ta có bảng sau :

Đoạn Pmax i Qmax i Ilv maxA Fttmm2 Ftcmm2 Icp A IscA Loại dây

Ta có sơ đồ đường dây từ nguồn tới tải A1 và từ A1 tới A3 :

N A3 A1

´S A 3=P A 3´ +j Q A 3 S A 1=P A 1+j Q A 1

Ta có sơ đồ thay thế đường dây :

Tính toán áp dụng cho phụ tải S3-1 và SN-1:

Dòng tính toán

√P N −12+Q N−12

n ∙√3∙ U đm

¿ >I N−1=√158,22+118,652

2.√3 0,4 =142,71( A).Tiết diện tính toán

Từ tiết diện tiêu chuẩn của các đoạn đường dây đã chọn ,tra bảng 33 trong sáchmạng lưới điện 1 ta có dòng điện lâu dài cho phép chạy trên các đoạn đườngdây và tra bảng 6 cho ta điện trở và điện kháng đơn vị tương ứng với mỗi đoạnđường dây đã chọn :

 Chọn loại dây AC – 95 với :

 Dòng cho phép : Icp = 320 A

 Điện trở đường dây : r0 = 0,34 Ω/km

 Điện kháng đường dây : x0 = 0,3 Ω/km

Giả thiết đứt một dây dẫn lúc phụ tải đang sử dụng công suất cực đại :

Isc≤Icp mà Isc = 2∙ Ilv max→ Icp≥ 2∙ Ilv max

Từ công thức Isc = 2∙ Ilv max = 2 129,7 = 259,4 (A) =>Isc≤ Icp

Vậy dây dẫn đảm bảo điều kiện phát nóng

Tính toán tương tự cho các lộ dây còn lại ta có bảng sau :

Đoạn Pmax i Qmax i Ilv maxA Fttmm2 Ftcmm2 Icp A IscA Loại dây

Chương 4: Kiểm tra chế độ mạng điện

Kiểm tra điều kiện sụt áp ΔU U

Ở điều kiện làm việc bình thường:

4.1 Xác định các tham số theo phương pháp 1:

4.1.1 Tính toán tổn thất nhà A1.

Theo như hình vẽ ta xác định được khoảng cách tủ phân phối đến nhà A1 là 320m

4.1.2 Tính toán tổn thất nhà A2.

Theo như hình vẽ ta xác định được khoảng cách tủ phân phối đến nhà A2