MD33 GT TKMDD

1 MỤC LỤC TRANG Bài CÁC QUY TẮC QUY ĐỊNH THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN DÂN DỤNG Xác định cấp điện áp .5 Các quy định Các tiêu chuẩn IEC .10 BÀI 13 Tính tốn cơng suất cho động cảm ứng 13 Tính tốn cơng suất cho thiết bị nhiệt kiểu điện trở 16 Tính tốn công suất cho đèn huỳnh quang thiết bị liên quan 17 TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG 19 Các đại lượng thường dùng thiết kế chiếu sáng 19 Các phương thức chiếu sáng 21 Phương pháp tính tốn chiếu sáng .22 Phương pháp lựa chọn số lượng, chủng loại, công suất đèn 26 Các tập ứng dụng thực tế 27 TÍNH TỐN CƠNG SUẤT TẢI THEO PHƯƠNG PHÁP GẦN ĐÚNG 31 Khái niệm chung 31 Các phương pháp tính tốn 31 Các tập ứng dụng 32 Bài 35 TÍNH TỐN CƠNG SUẤT TẢI CỦA MẠNG THEO CÔNG SUẤT ĐẶT 35 Khái niệm .35 Nội dung tính tốn 36 Bài tập ứng dụng 37 Bài 40 TÍNH TỐN CƠNG SUẤT TẢI CỦA MẠNG THEO .40 CÔNG SUẤT TRUNG BÌNH 40 Khái niệm chung 40 Bảng 6.2 Bảng tra trị số kmax theo ksd nhq .43 Nội dung tính tốn 44 Bài tập ứng dụng 44 Bài 49 LỰA CHỌN CÁC PHẦN TỬ CUNG CẤP ĐIỆN 49 Phương pháp lựa chọn thiết bị đóng cắt bảo vệ 49 Phương pháp lựa chọn dây dẫn 51 Các tập ứng dụng thực tế 58 THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN CĂN HỘ .61 TÊN MÔ ĐUN: THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN DÂN DỤNG Mã mơ đun: MĐ 33 Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trò mơ đun: - Vị trí mơ đun: Mơ đun bố trí sau sinh viên học xong môn học chung, mơn học/ mơ đun: An tồn lao động; Mạch điện; Vẽ điện; Vật liệu điện; Kỹ thuật điện tử bản; Khí cụ điện hạ thế; Đo lường điện khơng điện; Máy biến áp - Tính chất mơ đun: Là mô đun chuyên môn nghề - Ý nghĩa vai trò mơ đun: Nội dung mơn học nhằm trang bị cho học viên kiến thức phương pháp để tính tốn phụ tải điện, tính chọn khí cụ bảo vệ, dây dẫn theo yêu cầu thiết kế, vẽ sơ đồ nguyên lý, sơ đồ lắp đặt điện nhằm ứng dụng có hiệu ngành nghề Mục tiêu mơ đun: - Trình bày qui tắc, qui định tiêu chuẩn thiết kế mạng điện chiếu sáng - Trình bày phương pháp tính tốn phụ tải - Tính tốn cơng suất, dòng điện phụ tải - Tính tốn thơng số thiết bị bảo vệ: cầu chì, áp tơ mát - Tính toán tiết diện dây dẫn cung cấp cho phụ tải cho hệ thống theo yêu cầu kỹ thuật đặt - Vẽ sơ đồ nguyên lý sơ đồ lắp đặt đường dây cho hệ thống điện dân dụng - Có tính tỷ mỉ, cẩn thận, xác an tồn vệ sinh cơng nghiệp Nội dung mô đun: Thời gian Số Tổng Lý Thực Kiểm Tên mô đun TT số thuyết hành tra* Các qui tắc qui định thiết kế mạng điện 4 0 dân dụng Tính tốn phụ tải động cơ, nhiệt 16 8 chiếu sáng Tính tốn chiếu sáng 12 Tính tốn cơng suất tải mạng theo 12 phương pháp gần Tính tốn cơng suất tải mạng theo 12 cơng suất lắp đặt Tính tốn cơng suất tải mạng theo 16 cơng suất trung bình Lựa chọn phần tử cung cấp điện 16 8 Thiết kế mạng điện hộ 32 19 Cộng: 120 45 67 BÀI MỞ ĐẦU Thiết kế mạng điện dân dụng giáo trình xây dựng dạng mô đun dùng cho đào tạo Cao đẳng nghề chuyên ngành Điện dân dụng, tài liệu tham khảo cho học viên trung cấp nghề, cao đẳng điện công nghiệp sinh viên trường kỹ thuật có liên quan Tài liệu biên soạn thành theo chương trình khung Tổng cục dạy nghề ban hành Cuối bài, tác giả cung cấp câu hỏi để ôn tập thảo luận, giúp cho sinh viên nắm vững Bài 1: Các qui tắc qui định thiết kế mạng điện dân dụng Bài 2: Tính tốn phụ tải động cơ, nhiệt chiếu sáng Bài 3: Tính tốn chiếu sáng Bài 4: Tính tốn cơng suất tải mạng theo phương pháp gần Bài 5: Tính tốn cơng suất tải mạng theo cơng suất lắp đặt Bài 6: Tính tốn cơng suất tải mạng theo cơng suất trung bình Bài 7: Lựa chọn phần tử cung cấp điện Bài 8: Thiết kế mạng điện hộ Tác giả giành nhiều công sức cho việc biên soạn giáo trình Tuy nhiên, thời gian biên soạn hạn chế lần tài liệu biên soạn, nên tài liệu không tránh khỏi thiếu sót định Rất mong nhận ý kiến đóng góp chân thành thầy giáo độc giả để tài liệu hoàn thiện Bài CÁC QUY TẮC QUY ĐỊNH THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN DÂN DỤNG Mã bài: MD 33.01 Mục tiêu: - Trình bày qui tắc, qui định tiêu chuẩn thiết kế mạng điện chiếu sáng - Tích cực sáng tạo học tập Nội dung: Xác định cấp điện áp Mục tiêu:Trình bày cấp điện áp mạng hạ áp 1.1 Xác định theo chức - Điện áp cung cấp trực tiếp cho thiết bị (dưới 1kV) - Điện áp truyền tải phân phối (Trên 1kV) Bảng 1.1 Các mức điện áp chuẩn theo IEC khuyến cáo Hệ thống pha dây dây Hệ thống pha, dây Điện áp định mức (V) Điện áp định mức (V) 120/240 230/400 (1) 277/480 (2) 400/690 (1) 1000 (1) Điện áp định mức 220/380V 240/415V hữu hệ thống điện nên chuyển dần sang giá trị khuyến cáo 230/400V Quá trình chuyển cấp điện áp nên tiến hành nhanh tốt, không nên lâu 20 năm sau ban hành tiêu chuẩn IEC Để chuyển cấp điện áp, bước nhà quản lý điện quốc gia có cấp điện áp 230/380V nên đưa điện áp lên tới mức 230/400V +6% -10%, quốc gia có cấp điện áp 240/415V nên đưa điện áp lên tới mức 230/400V +10% -6% Cuối cùng, sai số điện áp mạng cho phép ±10% tức 230/400V ±10% Các cách chuyển đổi áp dụng tương tự trường hợp chuyển cấp từ điện áp 380/660V lên 400/690V (2) Không dùng với 230/400V 400/690V Bảng 1.2 Các mức điện áp chuẩn 1kV tới 35kV (IEC 38-1983) Hệ thống 50 Hz 60 Hz Hệ thống 60 Hz Series I (nhóm I) Series II (áp dụng Bắc Mỹ) (nhóm II) Điện áp lớn Điện áp định mức hệ Điện áp lớn Điện áp định mức thống (kv) thiết bị hệ thống (kv) thiết bị (kv) (kv) (1) (1) (1) (1) 3,6 3,3 4,4 4,16(1) 7,2(1) 6,6(1) 6(1) 12 11 10 (2) 13,2 12,47(2) 13,97(2) 13,2(2) 14,52(1) 13,8(1) (17,5) 15 24 22 20 (2) 26,4 24,94(2) 36(3) 33(3) (2) 36,5 34,5(2) 40,5(3) 35(3) Các hệ thống thường pha dây trừ có định khác Các giá trị điện áp cho U dây Các trị số cho ngoặc đơn giá trị sử dụng Các trị số không nên áp dụng mạng xây dựng (1) Các trị số không nên dùng mạng phân phối công cộng (2) Các hệ thống thường có dây (3) Sự thống giá trị xem xét 1.2 Xác định điện áp tối ưu Việc lựa chọn điện áp cho có ý nghĩa kinh tế lớn → phải so sánh kinh tế – kỹ thuật nhiều phương án Trước tiên đưa phương án điện áp Sau tính hàm chi phí tính toán chúng Ztt = (avh + atc).K + C∆A Trong đó: K - Vốn cho đường dây, thiết bị đóng cắt, đo lường bảo vệ, thiết bị bù… avh – Chi phí vận hành atc – Chi phí tổ chức C∆A – Giá tiền tổn thất điện năm So sánh tìm Zmin → phương án chọn Với cách làm ta tìm cấp điện áp tối ưu nằm dãy điện áp tiêu chuẩn Các quy định Mục tiêu: Trình bày quy định thiết kế mạng điện dân dụng Các mạng điện phải tuân thủ quy định Nhà nước, tổ chức có thẩm quyền ban hành Nhất thiết phải xem xét đến ràng buộc trước bắt đầu thiết kế 2.1 Phạm vi điều chỉnh Luật quốc hội nước Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam số 28/2004/QH11 điện lực Luật quy định quy hoạch đầu tư phát triển điện lực; tiết kiệm điện; thị trường điện lực; quyền nghĩa vụ tổ chức, cá nhân hoạt động điện lực sử dụng điện; bảo vệ trang thiết bị điện, cơng trình điện lực an toàn điện 2.2 Đối tượng áp dụng Luật áp dụng tổ chức, cá nhân hoạt động điện lực, sử dụng điện có hoạt động khác liên quan đến điện lực Việt Nam Trường hợp điều ước quốc tế mà nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam ký kết gia nhập có quy định khác với quy định Luật áp dụng quy định điều ước quốc tế 2.3 Giải thích từ ngữ Trong Luật này, từ ngữ hiểu sau: Hoạt động điện lực hoạt động tổ chức, cá nhân lĩnh vực quy hoạch, đầu tư phát triển điện lực, phát điện, truyền tải điện, phân phối điện, điều độ hệ thống điện, điều hành giao dịch thị trường điện lực, bán buôn điện, bán lẻ điện, tư vấn chuyên ngành điện lực hoạt động khác có liên quan Đơn vị điện lực tổ chức, cá nhân thực hoạt động phát điện, truyền tải điện, phân phối điện, điều độ hệ thống điện, điều hành giao dịch thị trường điện lực, bán buôn điện, bán lẻ điện, tư vấn chuyên ngành điện lực hoạt động khác có liên quan Lưới điện hệ thống đường dây tải điện, máy biến áp trang thiết bị phụ trợ để truyền dẫn điện Lưới điện, theo mục đích sử dụng quản lý vận hành, phân biệt thành lưới điện truyền tải lưới điện phân phối Bán buôn điện hoạt động bán điện đơn vị điện lực cho đơn vị điện lực khác để bán lại cho bên thứ ba Bán lẻ điện hoạt động bán điện đơn vị điện lực cho khách hàng sử dụng điện Khách hàng sử dụng điện tổ chức, cá nhân mua điện để sử dụng, không bán lại cho tổ chức, cá nhân khác Khách hàng sử dụng điện lớn khách hàng sử dụng điện có cơng suất sản lượng tiêu thụ lớn theo quy định Bộ Công nghiệp phù hợp với thời kỳ phát triển hệ thống điện 8 Biểu giá điện bảng kê mức giá khung giá điện cụ thể áp dụng cho đối tượng mua bán điện theo điều kiện khác Khung giá điện phạm vi biên độ dao động cho phép giá điện giá thấp (giá sàn) giá cao (giá trần) 10 Hệ thống điện quốc gia hệ thống trang thiết bị phát điện, lưới điện trang thiết bị phụ trợ liên kết với huy thống phạm vi nước 11 Điều tiết điện lực tác động Nhà nước vào hoạt động điện lực thị trường điện lực nhằm cung cấp điện an toàn, ổn định, chất lượng, sử dụng điện tiết kiệm, có hiệu bảo đảm tính cơng bằng, minh bạch, quy định pháp luật 12 Điều độ hệ thống điện hoạt động huy, điều khiển trình phát điện, truyền tải điện, phân phối điện hệ thống điện quốc gia theo quy trình, quy phạm kỹ thuật phương thức vận hành xác định 13 Điều hành giao dịch thị trường điện lực hoạt động quản lý điều phối giao dịch mua bán điện dịch vụ phụ trợ thị trường điện lực 14 Thiết bị đo đếm điện thiết bị đo công suất, điện năng, dòng điện, điện áp, tần số, hệ số cơng suất, bao gồm loại công tơ, loại đồng hồ đo điện thiết bị, phụ kiện kèm theo 15 Trộm cắp điện hành vi lấy điện trái phép không qua công tơ, tác động nhằm làm sai lệch số đo đếm công tơ thiết bị điện khác có liên quan đến đo đếm điện, cố ý thông đồng ghi sai số công tơ hành vi lấy điện gian lận khác 16 Cơng trình điện lực tổ hợp phương tiện, máy móc, thiết bị, kết cấu xây dựng phục vụ trực tiếp cho hoạt động phát điện, truyền tải điện, phân phối điện, điều độ hệ thống điện, mua bán điện; hệ thống bảo vệ cơng trình điện lực; hành lang bảo vệ an toàn lưới điện; đất sử dụng cho cơng trình điện lực cơng trình phụ trợ khác 2.4 Mục tiêu Khi thiết kế, thi công mạng điện dân dụng không vi phạm quy định nhà nước, điện lực Thực nghiêm túc việc sử dụng kinh doanh điện Các đơn vị thực biết quyền nghĩa vụ 2.5 Bảo vệ an tồn Nghị định an tồn điện phủ, Luật Tổ chức Chính phủ ngày 25 tháng 12 năm 2001, Theo đề nghị Bộ trưởng Bộ Công nghiệp: Trong Nghị định này, từ ngữ hiểu sau: Lưới điện bao gồm đường dây dẫn điện, trạm biến áp cơng trình, thiết bị phụ trợ khác liên kết với để thực trình truyền tải, phân phối điện Điện cao áp điện áp từ 1.000 V trở lên Điện hạ áp điện áp 1.000 V Thiết bị điện máy móc dùng để sản xuất, biến đổi, phân phối, đo lường, bảo vệ tiêu thụ lượng điện Thiết bị bảo vệ thiết bị tự động cắt mạch điện chế độ làm việc khơng bình thường Dụng cụ điện công cụ cầm tay có sử dụng điện Biển báo an tồn điện biển báo có chữ dấu hiệu có điện áp đặt kiến trúc xây dựng cơng trình điện thiết bị, dụng cụ điện để báo cho người tránh khỏi nguy hiểm điện gây vận hành, làm việc qua gần thiết bị Nối đất nối phận kim loại thiết bị điện, phận kim loại thiết bị khác kết cấu kim loại với trang bị nối đất Nối “không” bảo vệ nối phận kim loại lúc bình thường khơng có chức dẫn điện thiết bị điện, phận kim loại thiết bị khác kết cấu kim loại với dây trung tính nối đất trực tiếp nguồn điện 10 Máy thủy điện cực nhỏ máy phát điện chạy sức nước có cơng suất từ 1.000 W/tổ máy trở xuống 11 Sử dụng điện làm phương tiện bảo vệ trực tiếp dùng nguồn điện có mức điện áp thích hợp đấu nối trực tiếp vào hàng rào, vật cản, vật che chắn khu vực đối tượng bảo vệ (sau gọi chung hàng rào bảo vệ) Khi đối tượng cố ý xâm phạm vào khu vực đối tượng bảo vệ tiếp xúc trực tiếp với hàng rào bảo vệ bị điện giật, đồng thời hệ thống bảo vệ phát tín hiệu báo động cho người bảo vệ khu vực biết 2.6 Các đặc tính nguồn cấp Nguồn cung cấp thường lấy lưới trung áp lưới hạ áp lưới điện quốc gia Trên thực tế, lấy điện phía trung áp cần thiết tải vượt (hoặc dự định vượt quá) ngưỡng 250 kVA,hoặc chất lượng phục vụ đòi hỏi cao so với chất lượng có từ lưới hạ áp Hơn nữa, lấy điện từ phía hạ áp mà gây xáo trộn cho khách hàng lân cận ngành điện u cầu dùng điện từ phía trung áp Cung cấp từ phía trung áp lợi cho khách hàng trung áp sau: - Không bị ảnh hưởng phụ tải khác - Có thể tự chọn hệ thống nối đất phía hạ áp - Có nhiều lựa chọn hệ thống giá điện kinh tế - Có thể cho phép gia tăng tải lớn Tuy nhiên cần lưu ý: - Khách hàng chủ trạm trung/hạ, phải tự bỏ tiền để lắp đặt trạm - Khách hàng có quyền tiếp cận phần hạ áp Tiếp cận phần trung áp dành cho ngành điện (đọc cơng tơ, thao tác…) - Dạng vị trí trạm chọn theo thỏa thuận khách hàng ngành điện 2.7 Lựa chọn thiết bị điện 10 Việc lựa chọn thiết bị điện khâu quan trọng Các thiết bị điện phải chọn xác chủng loại, quy cách thiết kế duyệt, có đảm bảo làm việc lâu dài, hiệu an tồn 2.8 Thi cơng lắp đặt hệ thống điện kiểm tra trước vào vận hành Là công việc thực dựa thiết kế xét duyệt phép thi công Người thi công lắp đặt cần nắm rõ, chi tiết hạng mục, công đoạn thể thiết kế để từ thi cơng theo vẽ Cơng trình thi cơng kết thúc phải kiểm tra tổng thể đảm bảo điều kiện kỹ thuật, an toàn tuyệt đối đưa vào vận hành Các tiêu chuẩn IEC Mục tiêu: Trình bày tiêu chuẩn IEC thiết kế mạng điện dân dụng 3.1 Khái niệm chung IEC tổ chức quốc tế tiêu chuẩn hoá thành lập sớm (năm 1906) Mục tiêu IEC thúc đẩy hợp tác quốc tế tiêu chuẩn hoá lĩnh vực điện điện tử vấn đề có liên quan như: chứng nhận phù hợp tiêu chuẩn điện hỗ trợ cho thông hiểu quốc tế IEC có mối quan hệ hợp tác chặt chẽ với nhiều tổ chức tiêu chuẩn hố chun mơn quốc tế như: ISO, Liên đồn Viễn thơng quốc tế - ITU; Ban Tiêu chuẩn hoá kỹ thuật điện Châu Âu - CENELEC Đặc biệt, IEC ISO thiết lập thoả thuận phạm vi hoạt động tổ chức Theo thoả thuận này, phạm vi hoạt động IEC bao gồm tiêu chuẩn hoá lĩnh vực điện điện tử ISO IEC thành lập ban kỹ thuật hỗn hợp công nghệ thông tin đặt cấu quan kỹ thuật ISO (ISO/IEC/JTC1) IEC có 53 nước thành viên đại diện ngành công nghiệp điện điện tử nước này, đó, 60% thành viên quan tiêu chuẩn hoá quốc gia Hiện nay, Việt Nam tích cực chuẩn bị điều kiện để tham gia IEC Tuy chưa thành viên IEC nhưng, hàng năm, cung cấp đầy đủ tiêu chuẩn IEC ban hành Trong năm gần đây, nhiều TCVN điện-điện tử ban hành sở chấp nhận tiêu chuẩn IEC 3.2 Các tiêu chuẩn Các hướng dẫn dựa tiêu chuẩn IEC ban hành, đặc biệt IEC 364 Tiêu chuẩn IEC 364 chuyên gia y tế kỹ thuật tất nước giới xây dựng, thông qua việc so sánh kinh nghiệm thực tế phạm vi quốc tế Hiện nay, nguyên tắc an toàn IEC 364 479-1 tảng cho hầu hết tiêu chuẩn giới 69 BẢNG DỰ TOÁN VẬT TƯ NGUYÊN VẬT LIỆU TT Tên vật tư, vật liệu VẬT TƯ Máy biến áp 250kVA-10/0,4 NGUYÊN VẬT LIỆU Dây dẫn từ đường trục 10kV Chống sét van 10kV Cầu chì tự rơi 10kV Cáp hạ áp tổng, lõi 10 11 12 Vỏ tủ điện hạ áp Áptơmát tổng Áptơmát nhánh Biến dòng điện Đồng hồ ampe Đồng hồ vôn Chuyển mạch 13 Công tơ pha 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 Quy cách Đơn vị Số lượng Đơn giá (đ) Thành tiền (đ) ABB chế tạo Cái 47000000 47000000 AC- 50 AZLB-10, 100 Cooper 710-311PB, change PVC(3.150+1 95) 600.400.1400 400A, Nhật 200A, Nhật 400/5A 0-400A 0-450V Đài Loan Kg Cái 15 25000 1150000 375000 Cái 2300000 M 300000 Cái Cái Cái Cái Cái Cái Cái 1 3 1 1000000 3200000 2500000 55000 55000 60000 80000 NM dụng cụ đo Đồng làm M 40.4 Đồng nhánh M 25.3 Sứ Thanh Trì Cọc tiếp địa L 63.63.6 Thanh nối tiếp địa M 40.4 Dây nối tiếp địa Thép φ10 Cọc bê tong li tâm LT10 XN BT Đông Anh Bộ dàn trạm ghế cách điện Tự tạo Sứ đứng 10kV ty Hoàng Liên Sơn Bộ xà nánh cột đường trục Tự tạo Thanh dẫn đồng φ8 M-φ8 Ghíp loại Đầu cốt đồng M150 Đầu cốt đồng M70 Biển báo Tự tạo Dây bọc nhị thứ M2,5 Xi măng đổ móng cột Hoàng Thạch Đá 4.6 4.6 Cát vàng Que hàn φ3 Sơn màu Các phụ kiện khác (nhựa thông, thiếc hàn, xăng) Cái 150000 Kg Kg Quả Cái M M Cái 22 20 42000 42000 10000 100000 20000 5000 2000000 Bộ Quả 11 4000000 30000 4000000 Bộ M Cái Cái Cái Cái M Kg M3 M3 Kg Kg 12 20 500 400000 30000 5000 15000 8000 20000 2000 900 70000 40000 7000 16500 100000 400000 180000 60000 45000 64000 20000 40000 450000 280000 120000 7000 33000 1150000 2300000 2100000 1000000 3200000 5000000 165000 165000 60000 80000 150000 378000 210000 80000 600000 440000 100000 4000000 330000 100000 70 Các ví dụ thiết kế cấp điện * Thiết kế cung cấp điện cho nhà tập thể Nhà tập thể thường kiến trúc nhiều tầng (4, 5, tầng), hộ thường xây dựng, bố trí giống mức dùng điện nói chung khơng q chênh lệch Cần cấp điện cho nhà tập thể tầng gồm đơn nguyên, tổng cộng 64 hộ hình 4-1 Điện cấp cho nhà tập thể lấy từ trạm biến áp chung cách nhà 50m Qua khảo sát biết hộ gia đình sống nhà tập thể có mức sống trung bình thấp, khơng sử dụng điều hòa nhiệt độ, máy giặt tắm 71 nóng lạnh Điện sử dụng gia đình chủ yếu để đun nấu, quạt mát, chiếu sang Xác định công suất cần cấp cho nhà tập thể a Công suất cần cấp cho toàn nhà Chọn suất phụ tải cho hộ có mức sống trung bình thấy 2kW, theo (4.1) xác định cơng suất cần cấp cho tồn nhà: PT = 2.64 = 129kW Lấy cosφ = 0,9: ST = 128 = 142,22kVA 0,9 b Cơng suất tính tốn cho hộ Thiết bị điện dùng hộ gồm: bếp điện đôi 2,0 kW bàn 1,0 kW bóng điện (2 bóng 100W bóng 75W) 0,425 kW quạt (2 trần cây) 0,210 kW Tivi 0,100 kW Tổng Pd= 3,735 kW Lấy hệ số đồng thời 0,8 xác định công suất tính tốn cho hộ Ph = 0,8.3,735 = 2,988 kW Vậy công suất cần cấp cho hộ Ph = kW c Công suất cần cấp cho tầng đơn nguyên (8 hộ) Pt = kdt.H.Ph = 0,8.8.2,988 = 19,123 kW d Công suất cần cấp cho đơn nguyên (4 tầng) Pd = kdt.Pt.4= 0,85.19,123.4 = 65,018 kW Ta thử tính cơng suất cấp điện tồn nhà cách tính chi tiết từ phòng, tầng, đơn nguyên: PT = kdt.Pd.2= 1.65,018.2 = 130,036 kW Nhận thấy kết tính tốn cơng suất tồn nhà từ hai cách có trị số xấp xỉ nhau, lấy suất phụ tải tính tốn cho hộ kW hợp lý Phương án cấp điện Từ trạm biến áp chung (còn gọi biến áp công cộng) kéo đường cáp hạ áp nhà tập thể Đặt tủ điện riêng cho nguyên đơn nguyên để cấp điện cho tầng đơn nguyên Trong tủ điện đặt áptômat tổng áptômat nhánh cấp điện cho tầng Mỗi tầng đặt hộp công tơ (8 công tơ), phía đầu vào hộp cơng tơ đặt cầu dao, đầu đặt cầu chì bảo vệ cơng tơ Sơ đồ bố trí điện mặt sơ đồ ngun lý cấp điện tồn tòa nhà cho hình 4-1 v 4-2 72 Đ ơn nguyên 4 4 Tõ BA vÒ PVC (3.70+1.35) Đ ơn nguyên 4 4 4 4 4 PVC (3.25+1.16) Hình 8.1: Sơ đồ cấp điện cho nhà tập thể mặt tầng (vì tầng lối vào cầu thang, tủ điện đặt tầng 2, treo tường trước cầu thang) Tủ điện phân phối đơn nguyên; Tủ công tơ tầng 2; Tủ công tơ tầng 1; Cầu dao tổng hộ Trên tầng tầng đặt tủ công tơ cho đơn nguyên, sơ đồ dây tương tự 73 PVC (3.70+1.35) Tõ BA vÒ PVC (3.25+1.16) A-300 63A Tủ điện đ ơn nguyên A-160 63A 63A PVC (3.10+1.6) Đ ến tủ công tơtầng Đ ến tủ công tơtầng đơn nguyên 63A A-160 Đ ến tủ công tơtầng Đ ến tủ công tơtầng PVC (3.10+1.6) 63A 63A 63A PVC (3.10+1.6) § Õn tđ công tơtầng Đ ến tủ công tơtầng đơn nguyên CD-60A M (2.3) Tớ i hộ 63A Tủ đ iện đơn nguyên Đ ến tủ công tơtầng Đ ến tủ công tơtầng PVC (3.10+1.6) CD-60A CD-20A CD-20A CT-20A CT-20A CC-20A CC-20A M (2.4) Tí i hộ Hỡnh 8.2: S nguyờn lý cấp điện nhà tập thể (các tủ công tơ tầng 1, 3, có sơ đồ giống tủ cơng tơ tầng 2) 74 Lựa chọn phần tử sơ đồ cấp điện a Chọn cáp từ BA nhà tập thể IT = 130 = 219,72 A 3.0,38.0,9 Tra bảng thấy cáp đồng lõi, PVC, có đai thép, chon đất, với tiết diện 50mm2 cáp Icp = 215A, với tiết diện 70m2 có Icp = 265A Cáp nguồn nên chọn dư thừa đề phòng phụ tải sinh hoạt tăng nhanh → chọn cáp PVC (3.70 + 1.75) Từ đơn nguyên → đơn nguyên chọn cáp PVC (3.25 + 1.16) b Chọn áptômát đặt trạm BA để bảo vệ cáp Chọn áptơmát có Iđm = 300A c Chọn tủ điện cho đơn ngun Đơn ngun dòng tổng dòng tổng tồn nhà → chọn A-300A Đơn nguyên dòng tổng dòng đơn nguyên Iđ = 65,018 = 109,89 A 3.0,38.0,9 Chọn áptơmát có Iđm = 160A Các nhánh tủ cấp điện cho tầng It = 19,123 = 32,32 A 3.0,38.0,9 Chọn áptơmát có Iđm = 63A Dòng điện cấp cho hộ It = = 15,15 A 0,22.0,9 d Cáp từ tủ điện đến tủ công tơ: chọn PVC (3.10 + 1.6) e Chọn dây dẫn đến hộ Chọn dây đồng bọc cách điện M(2.4) Thiết kế điện cho hộ Theo thiết kế, hộ gồm phòng 14m 10m2, khu phụ rộng 2m chạy dọc từ vào bao gồm chỗ để xe, bếp, nhà tắm, vệ sinh Phương án bố trí điện sau: - Đặt cầu dao tổng vào hộ - Mỗi phòng ngủ đặt bảng điện cấp cho đèn, quạt, đài, tivi - Tại bếp đặt bảng điện nhỏ cho đèn chỗ để xe - Ngay cửa vào nhà đặt bảng điện nhà bếp dùng dây đồng bọc tiết diện 2,5mm2 → M(2.2,5) - Từ bảng điện đèn, quạt, ổ cắm tivi, đài, M(2.1,5) Toàn dây nhà điện ống ghen dẹt, bảng điện phoocmica, cầu chì, cơng tắc, ổ cắm chọn dùng loại tốt 75 Sơ đồ bố trí điện toàn hộ sơ đồ lắp đặt bảng điện cho hình 4-3 4.500 3.500 3 4 3.500 3 9 5 2.000 Bếp Đ ểxe WC Tắ m Hỡnh 8.3: Thiết kế nội thất hộ Cầu dao tổng; Bảng điện; Đèn tuýp; Quạt; Đèn sợi đốt; Bếp điện kép; Ổ cắm; Đường dây trục M(2x2,5); Đường dây nhánh M(2x1,5) 5 3 4 Hình 8.4: Bảng điện phòng ngủ, bảng điện bếp, bảng điện cửa Cầu chì; Bộ điều tốc quạt; Cơng tắc đơn; Ổ cắm; Tấm phooc mica * Thiết kế cấp điện cho khu văn phòng Yêu cầu thiết kế cấp điện cho khu văn phòng hãng nước ngoài, bao gồm hai nhà làm việc tầng Các tầng nhà có kiến trúc giống nhau: phòng lớn 50m2 phòng nhỏ 25m2 bố trí xen kẽ, ngồi có phòng WC cầu thang hai đầu nhà (xem hình 8.6) 76 Khách hàng yêu cầu cấp điện cao: chiếu sáng mức bình thường, ngồi điều hòa nhiệt độ đặt thêm quạt trần đề phòng hỏng điều hòa Các thiết bị điện cao hạ áp phải dùng loại tốt thị trường, kinh phí khơng hạn chế Khu văn phòng xây dựng cách trạm biến áp trung gian 110/22 kV 500m Xác định công suất điện cần cấp cho khu vực văn phòng Theo yêu cầu khách hàng, phòng đặt trang thiết bị sau: -Phòng nhỏ 25m2: điều hòa 2,5 kW quạt trần 0,14 kW bóng tuýp 0,32 kW Tổng Pd= 2,96 kW -Phòng lớn 50m : điều hòa 5,0 kW quạt trần 0,28 kW 16 bóng tuýp 0,64 kW Tổng Pd= 5,92 kW -Nhà vệ sinh: bóng 100W 0,3 kW -Chiếu sang hành lang tầng: bóng 100W 0,4 kW Để xác định phụ tải tính tốn cần lưu ý là: phòng, quạt trần để dự phòng, thường xuyên dùng điều hòa Ngồi ra, cường độ làm việc văn phòng cao, hệ số sử dụng đồng thời phòng tầng ngày Phụ tải tính tốn phòng nhỏ: Ptt = 2,5 + 0,32 = 2,82 kW Phụ tải tính tốn phòng lớn: Ptt = + 0,64 = 5,64 kW Phụ tải tính tốn nhà WC hành lang cơng suất đặt Với hệ số đồng thời kđt=1 xác định phụ tải tính tốn tầng: Pt = 4.5,64 + 4.2,82 + 0,3.2 + 0,4 = 34,84 kW Phụ tải tính tốn nhà tầng: PN = 2.Pt = 69,68 kW Chiếu sáng nhà xe, phòng trực, bảo vệ PCS = 3kW Vậycơng suất điện cần cấp cho khu văn phòng là: PT = 2PN + PCS = 142,368 kW ST = PT 142,36 = = 177,95kVA cos ϕ 0,8 77 Phương án cấp điện Với cơng suất tính tốn 177,95 kVA, đặt riêng cho khu văn phòng máy biến áp 180kVA – 22/0,4kV Từ dây dẫn hai đường cáp hạ áp đến hai nhà Tại nhà đặt tủ điện để cấp điện cho hai tầng nhà Trên tầng đường dây trục chạy dọc hành lang, từ cấp điện cho bảng điện phòng Phòng nhỏ đặt bảng điện, phòng to đặt hai bảng điện Trong phòng, điều hòa cấp đường dây áptômát riêng, đèn quạt cấp đường dây áptơmát riêng Tồn dây điện nhà ống tuýp đặt ngầm tường Từ BATG BA khu văn phòng dùng cáp cao áp 22kV chôn ngầm đất Sơ đồ cấp điện mặt bằng, sơ đồ nguyên lý cấp điện cho tồn khu văn phòng xem hình 8.1 8.2 Lựa chọn phần tử hệ thống cấp điện a Chọn cáp cao áp 22kV IT = ST 180 = = 4,73 A 3U a 3.22 Chọn cáp 24kV, lõi đồng, cách điện XLPE, vỏ bọc PVC có đai thép, hãng ALCATEL (Pháp) sản xuất, tiết diện tối thiểu 25 mm – PVC (3.25), ICP = 124A b Chọn trạm biến áp Chọn dùng trạm biến áp trọn loại 8FB1 – 24kV/0,4kV SIEMENS chế tạo, thiết bị đóng cắt cao áp cách điện SF6, gồm ngăn: ngăn cao áp, ngăn máy biến áp ngăn hạ áp Ngăn cao áp dùng sơ đồ cầu dao – cầu chì, ngăn hạ áp có áptơmát tổng hai áptơmát nhánh Dòng tổng hạ áp: IT = ST 180 = = 260 A 3U H 3.0,4 Các dòng nhánh 130A Chọn áptơmát tổng A – 300A, áptơmát nhánh A – 160A, tủ cao áp có I đm = 200A, dòng cắt định mức Icđm = 25kA loại tủ 8DJ10 Máy biến áp dầu 180kVA – 24/10,4 kV 78 A A A V kwh Tđ cao ¸p Tđ biÕn ¸p 8DJ10 180 kVA Tủ hạ áp 1A tổng 300A 2A nh¸nh 160A Hình 8.5: Trạm biến áp trọn 8FB1 sơ đồ đấu dây Ngăn cao áp; Ngăn máy biến áp; Ngăn hạ áp; Mái che mưa, nắng; Đế bê tông đúc sẵn chống nứt, thấm c Chọn cáp đến nhà 1, Sẽ lấy điện chiếu sang công cộng từ nhà 1, vậy: I1 = 69,68 + = 138,195 A 3.0,38.0,8 Chọn cáp đồng, lõi, cách điện XLPE, vỏ bọc PVC có đai thép, tiết diện 50 mm2 hãng ALCATEL (Pháp) sản xuất, ICP = 156A Cáp đến nhà chọn loại PVC (3.50 + 1.35) d Chọn tủ điện cho hai nhà Tủ điện cho nhà đặt hành lang, chỗ nhà, tủ đặt áptômát tổng hai áptômát nhánh cho hai tầng - Áptômát tổng chọn loại 160A - Áptômát nhánh chọn loại 100A It = 34,84 = 66,25 A 3.0,38.0,8 - Riêng tủ điện nhà chọn thêm áptômát nhánh cho chiếu sáng, loại 15A Tất áptômát MERLIN GERIN sản xuất 79 80.000 WC 3 3 WC 3 3 3 3 3 3 PVC (4.6) PVC (3.50+1.35) WC 3 3 WC 3 3 3 3 3 3 PVC (4.6) PVC (3.50+1.35) PVC (4.6) Garage «t« Garage «t« PVC (3.25) Hình 8.6: Sơ đồ cấp điện mặt tầng khu nhà văn phòng Tủ tổng nhà; Tủ điện tầng; Bảng điện phòng 80 e Chọn cáp từ tủ điện nhà đến tủ điện tầng Từ trị số dòng điện tầng It = 66,25A chọn cáp 16mm2 PVC(3.16 + 1.10), có ICP = 74A Cáp cho chiếu sáng từ nhà đến bảng điện nhà thường trực: PVC(4.4) Cáp từ tủ điện lên tầng ống thép φ40 đặt ngầm tường f Chọn tủ điện tầng Mỗi tầng đặt tủ điện nhỏ (hộp điện) ngầm tường, sát trần nhà Từ đường trục riêng cho nửa tầng (để cố hay sửa chữa điện nửa tầng) tủ đặt áptômát tổng 100A 2A-63A hãng Merlin Gerin Sơ đồ nguyên lý cấp điện hình 8.7 g Chọn dây trục cho nửa tầng Với dòng điện nửa tầng 33A chọn đường trục cáp sợi, lõi đồng, tiết diện 6mm2 Từ đường trục lấy điện vào bảng điện phòng qua hộp nối PVC(3x25) Tõ BATG 200A Tr¹m BA trän bé BFB1 180kVA-22/0,4 300A PV 160A ) 1.35 + C(3 160A PV C (3.5 0+1 35 ) Tủ điện tổng nhà 160A 63A 63A Nửa tầng Tủ điện tầng nhµ 63A PV C( 3.1 6+ 1.1 0) 100A 63A Tủ đ iện tầng nhà 100A 63A 63A 0) 1.1 6+ 3.1 C( PV 100A 100A PVC(4-6) Tủ điện tầng nhà 100A 15A 100A 0) 1.1 6+ 3.1 C( PV PV C( 3.1 6+ 1.1 0) 100A 160A 63A Nưa tÇng Nưa tÇng Nưa tÇng Nưa tÇng Nưa tÇng 63A Nửa tầng Nửa tầng Chiếu sáng Hỡnh 8.7: Sơ đồ nguyên lý cấp điện cho khu văn phòng h Thiết kế điện nội thất phòng làm việc Tđ điện tầng nhà 100A 81 Phũng nh t bảng điện chìm với áptơmát 3A-15A (bảng điện hình 8.8) - Một áptơmát cấp điện cho điều hòa - Một áptơmát cấp điện cho quạt - Một áptơmát cấp điện cho đèn Phòng lớn đặt hai bảng điện chìm: - Một bảng đặt 2A-15A cấp điện cho điều hòa (bảng điện hình 8.8) - Một bảng đặt 2A-15A cấp điện riêng cho đèn, quạt (bảng điện hình 8.8) Hình 8.8: Sơ đồ điện nội thất phòng làm việc nhỏ lớn Bộ đèn tuýp; Quạt trần; Điều hòa nhiệt độ; Bảng điện chìm, áp tơ mát 15A; 5, Bảng điện chìm, áp tơ mát; Dây cấp cho điều hòa 2x2,5 mm2; Dây cấp cho quạt, đèn 2x1,5 mm2 Các thiết bị điện phòng: áptơmát Merlin Gerin, dây dẫn Clipsal Dây ngầm ống tuýp đặt tường i Thực hệ thống tiếp địa trạm cọc L6,3 6,3 dài 2,5m với Rđ ≤ 4Ω, nối trung tính máy biến áp 24/0,4kV phía cao hạ phận tiếp đất DCL vào hệ thống tiếp địa k Thực đóng cọc tiếp địa cho tủ điện tổng nhà cọc L6,3 6,3 có Rđ ≤ 10Ω, dây tiếp địa thép φ8 82 CÁC THUẬT NGỮ CHUYÊN MÔN, CÁC TỪ VIẾT TẮT IEC Ủy ban Kỹ thuật Điện tử Quốc tế (International Electrotechnical Commission) ISO Là tổ chức quốc tế tiêu chuẩn hóa (The International Organization for Standardization) ITU Liên đồn Viễn thơng quốc tế QH Quốc hội MBA Máy biến áp BA Biến áp BATG Biến áp trung gian P Phụ tải tác dụng Q Phụ tải phản kháng S Phụ tải biểu kiến U Điện áp I Dòng điện η Hiệu suất BU Máy biến điện áp BI Máy biến dòng điện CBT Áptơmát tổng CC Cầu chì CCT Cầu chì tổng TC Thanh ba pha trung tính CT Cáp tổng CD Cầu dao CB Áptômát CD - CC Bộ cầu dao – cầu chì 83 TÀI LIỆU THAM KHẢO Đặng Văn Đào, Lê Văn Doanh – Các phương pháp đại nghiên cứu tính tốn thiết kế kỹ thuật điện – NXB Khoa học kỹ thuật – 2000 A.A Fedorov, G.V.S\ Xerbinovxli: Bản dịch môn hệ thống điện – Sách tra cứu cung cấp điện xí nghiệp cơng nghiệp – NXB Thanh Niên – 2000 B Rai na, S.K Bhattacharya: dịch Phạm Văn Niên – Thiết kế điện: Dự toán giá thành – NXB Khoa học kỹ thuật – 1996 Nguyễn Viễn Sum – Sổ tay thiết kế điện chiếu sáng – NXB Thanh Niên 1999 Ngô Hồng Quang – Giáo trình cung cấp điện – NXB Giáo dục Patrick Vandeplanque - Kỹ thuật chiếu sáng - Nhà xuất khoa học kỹ thuật - 2000 Lê Kim Hùng - Bảo vệ phần tử hệ thống điện - ĐH Bách Khoa Đà Nẵng - 2007