Tủ điện Tên thiết bị Công suất Số lượng Pđ(W) Ksd Kđt Ptt(W) cos TĐ11.1 Đèn GD601B 10W 11 110 1 1 110 0,9 Đèn DN135B D215 28W 4 112 1 1 112 0,9 WL120V LED16S/830 24W 1 24 1 1 24 0,9 TĐ11.2 Đèn TBS165K 61W 45 2745 1 1 2745 0,85 DN130B D165 12W 10 120 1 1 120 0,9 TĐ11.3 Đèn TBS165K 61W 35 2135 1 1 2135 0,85 Đèn DN135B D215 28W 4 112 1 1 112 0,9 DN130B D165 12W 6 72 1 1 72 0,9 TĐ11.4 Đèn TBS165K 61W 16 976 1 1 976 0,85 TĐ11.5 Đèn TBS165K 61W 16 976 1 1 976 0,85 Đèn DN135B D215 28W 10 280 1 1 280 0,9 TĐ11.6 Đèn TBS165K C6 61W 10 610 1 1 610 0,85 DN130B D165 12W 24 384 1 1 288 0,9 TỔNG 8560W
Vậy công suất tính toán đèn tầng 11 TĐ11:
52 Tính phụ tải ổ cắm:
Tương tự như trên ta tính được công suất ổ cắm như sau: Bảng 2. 17Số liệu tính toán phụ tải ổ cắm tủ điện 11.
STT Tủ SỐ Ổ CẮM CÔNG SUẤT HỆ SỐ CÔNG SUẤT CÔNG SUẤT PĐ 1 TĐ11.1 3 300 0,8 720W 2 TĐ11.2 11 300 0,8 2640W 3 TĐ11.3 7 300 0,8 1680W 4 TĐ11.4 5 300 0,8 1200W 5 TĐ11.5 5 300 0,8 1200W 6 TĐ11.6 5 300 0,8 1200W
Theo kết quả tính toán tổng số ổ cắm tầng 11 là: 36 Công suất tính toán ổ cắm tầng 11:
POCTĐ11 = POCTĐ11.1 + P OCTĐ11.2 + P OCTĐ11.3 + P OCTĐ11.4 + P OCTĐ11.5+ P OCTĐ11.6 = 8640W
Vậy công suất tổng các tủ ở tầng 11 bao gồm chiếu sáng và ổ cắm: Bảng 2. 18Số liệu tính toán phụ tải tủ điện 4.
STT Tủ CÔNG SUẤT CHIẾU SÁNG CÔNG SUẤT Ổ CẮM CÔNG SUẤT TỔNG 1 TĐ11.1 0,24 KW 0,72 KW 0,96 KW 2 TĐ11.2 2,87 KW 2,64 KW 5,51 KW 3 TĐ11.3 2,32 KW 1,68 KW 4 KW 4 TĐ11.4 0,98 KW 1,2 KW 2,18 KW 5 TĐ11.5 1,26 KW 1,2 KW 2,46 KW 6 TĐ11.6 0,9 KW 1,2 KW 2,1 KW Tổng TĐ11 8,57 KW 8,64 KW 17,21 KW
Vậy công suất tính toán tủ điện tầng 11 (TĐ11) là: PTĐ11 = 17,21 x 0,8 x 1 = 13,77 KW.
53
2.3.7. Tính toán phụ tải cho tủ điện tầng áp mái (TĐM).
Tầng áp mái được cấp điện từ tủ điện TĐM, từ tủ điện TĐM phân phối đến các tủ tại các khu vực gồm: TĐM.1, TĐM.2 , TĐM.3, TĐM.4, TĐM.5, TĐM.6.
Hình 2. 7 Sơ đồ nguyên lý tủ điện tầng áp mái Tính phụ tải chiếu sáng: Tính phụ tải chiếu sáng:
Sau khi lập phương án tải cho các khu tầng áp mái, các thông số ksd đèn được tra theo tiêu chuẩn IEC , chọn cos theo mạng điện quốc gia là 0,85 cho đèn huỳnh quang và 0,9 cho đèn Led. Ta tiến hành lập bảng số liệu và tính toán như sau:
54
Bảng 2. 19Số liệu tính toán phụ tải chiếu sáng tủ điện tầng áp mái. Tủ Tủ
điện Tên thiết bị
Công suất Số lượng Pđ(W) Ksd Kđt Ptt(W) cos𝜑 TĐM.1 Đèn GD601B 10W 11 110W 1 1 110W 0,9 Đèn DN135B D215 28W 4 112W 1 1 112W 0,9 WL120V LED16S/830 24W 1 24W 1 1 24W 0,9 TĐM.2 Đèn TBS165K 61W 21 1281W 1 1 1281W 0,85 TĐM.3 Đèn TBS165K 61W 46 2806W 1 1 2806W 0,85 DN130B D165 12W 2 24W 1 1 24W 0,9 TĐM.4 Đèn TBS165K 61W 67 4087W 1 1 4087W 0,85 DN130B D165 12W 20 240W 1 1 240W 0,9
Vậy công suất tính toán đèn tầng áp mái TĐM:
PTTTM1 = PTĐM.1 + PTĐM.2 + PTĐM.3 + PTĐM.4 = 8660W. Tính phụ tải ổ cắm:
Tương tự như trên ta tính được công suất ổ cắm như sau:
Bảng 2. 20Số liệu tính toán phụ tải tủ điện tầng áp mái.
STT Tủ SỐ Ổ CẮM CÔNG SUẤT (VA) HỆ SỐ CÔNG SUẤT CÔNG SUẤT PĐ (W) 1 TĐM.1 15 300 0,8 3600W 2 TĐM.2 9 300 0,8 2160W 3 TĐM.3 12 300 0,8 2880W 4 TĐM.4 6 300 0,8 1440W TỔNG 10080W
Theo kết quả tính toán tổng số ổ cắm tầng áp mái là: 42 Công suất tính toán ổ cắm tầng áp mái:
PTTM = PTTĐM.1 + PTTĐM.2+ PTTĐM.3 + PTTĐM.4 = 10080W.
55
Bảng 2. 21Số liệu tính toán phụ tải tủ điện tầng áp mái.
STT Tủ CÔNG SUẤT CHIẾU SÁNG CÔNG SUẤT Ổ CẮM CÔNG SUẤT TỔNG 1 TĐM.1 0,24 KW 3,6 KW 3,84 KW 2 TĐM.2 1,28 KW 2,16 KW 3,44 KW 3 TĐM.3 2,83 KW 2,88 KW 5,71 KW 4 TĐM.4 4,33 KW 1,44 KW 5,77 KW Tổng TĐM 8,66 KW 10,08 KW 18,74 KW
Vậy công suất tính toán tủ điện tầng áp mái (TĐM) là: PTĐM = 18,74 x 0,8 x 1 = 15 KW.
2.3.8. Tính toán phụ tải thang máy.
Tính phụ tải thang máy cho tòa nhà.
Tòa nhà sử dụng 5 thang máy:
- Thang máy 1 với diện tích sàn cabin 3,2m2. - Thang máy 2, 3 với diện tích sàn cabin 2,4m2. - Thang máy 4, 5 với diện tích sàn cabin 2,2 m2.
Sau khi tính toán thang máy phục vụ cho tòa nhà (TCVN - 6395 - 2008), ta chọn thang máy của hãng TNE có các thông số sau:
Bảng 2. 22Số liệu tính toán phụ tải thang máy tầng áp mái.
Thang máy Tủ điện Trọng lượng Công suất Số người Tốc độ (m/min) 1 TĐ. TM1 1400kg 9,9 KW 20 60 2 TĐ. TM2 1000kg 7,2 KW 15 60 3 TĐ. TM3 1000kg 7,2 KW 15 60 4 TĐ. TM4 900kg 7 KW 13 60 5 TĐ. TM5 900kg 7 KW 13 60
56
2.3.9. Tính phụ tải bơm và các tải cần thiết khác.
Căn cứ vào hệ thống TCVN kết hợp với nhu cầu thiết yếu PCCC cho tòa nhà Hải Âu, tính toán công suất lựa chọn phương thức PCCC cho tòa nhà như sau:
Xác định công suất bơm chữa cháy: Xác định lưu lượng nước chữa cháy:
Khi có cháy xảy ra lưu lượng nước cần thiết lấy từ nguồn cấp nước cơ bản để hệ thống làm việc là:
Hệ thống chữa cháy Sprinkler tự động: - Tại tầng hầm:
+ Cường độ phun tại tầng: 0,24 l/m2.s + Diện tích phun tính toán: 120 m2.
+ Diện tích bảo vệ của 1 đầu phun: 12 m2. + Khoảng cách tối đa giữa các đầu phun: 4 m. + Lưu lượng yêu cầu = 0,24 x 240 = 57,6 l/s. - Tại các tầng trên:
+ Cường độ phun tại tầng: 0,08 l/m2.s + Diện tích phun tính toán: 120 m2.
+ Diện tích bảo vệ của 1 đầu phun: 12 m2. + Khoảng cách tối đa giữa các đầu phun: 4 m. + Lưu lượng yêu cầu = 0,08 x 240 = 9,8 l/s. Lựa chọn công suất bơm:
Máy bơm chữa cháy đặt trong trạm bơm dưới tầng hầm của công trình. Máy bơm làm việc hoàn toàn tự động. Lưu lượng bơm q = 9,8 l/s = 35,28 m3/h.
+ Tính toán cột nước máy bơm cần thiết khi có cháy: Hcc = hhh + hCT + ∑ hdđ + hcb - Trong đó:
+ hhh : Chiều cao hình học tính từ tâm máy bơm máy bơm đến van chữa cháy ở vị trí cao và xa nhất (m) ≈ 43,5 m.
57
hCT = hv + ho (m)
- Trong đó:
+ hv : Áp lực cần thiết ở miệng vòi phun lấy hv = 20m.
+ h0 : Tổn thất áp lực theo chiều dài qua ống vải gai, tính theo công thức:
h0 = A × l × (qcc)2 (m)
- Trong đó:
+ qcc : Lưu lượng nước của vòi phun chữa cháy qcc = 2,5 l/s
+ L : Chiều dài vải ống gai l = 20m
+ A : Sức kháng đơn vị ống vải gai A = 0,0075
h0 = 0,0075 × 20 × 2,5 = 0,4 m
hCT = 20 + 0,4 = 20,4 m
+ ∑ hdđ : Tổn thất áp lực dọc đường từ trạm bơm đến van chữa cháy ở vị trí cao và xa nhất:
∑ hdđ =0,00107×v2×80
D1,3 - Trong đó:
+ D : Đường kính ống D = 0,15 m.
+ V : Lưu tốc nước chảy trong ống ,v = 3,54 m/s. + L : Chiều dài đường ống L = 80 m.
∑ hdđ = 0,00107×3,542×80
0,151,3 ≈ 12,6 m.
+ hcb : Tổn thất cục bộ qua các van lấy bằng 20% ∑ hdđ = 0,2 × 12,6 = 2,52 m Suy ra Hcc = 43,5 + 20,4 + 12,6 + 2,52 ≈ 79,02 m
Chọn 2 bơm cứu hỏa có công suất P = 15KW ( 20HP) : Q = 35,28 m3/h, H = 80 m (Một bơm chạy điện, một bơm chạy dầu).
58
Bảng 2. 23Số liệu tính toán phụ tải cần thiết còn lại
STT Tên phụ tải Tên tủ Công suất đặt
3 Tủ bơm sinh hoạt TĐ. BN 7 KW
4 Tủ bơm cứu hỏa TĐ.BCH 15 KW
5 Kiểm soát, thông tin
cho toàn bộ tòa nhà - 15 KW
6 Đèn Exit - 1 KW
7 Chiếu sáng ngoài nhà - 5 KW
2.3.10.Tính toán phụ tải tủ điện tổng chiếu sáng và động lực.
Tổng công suất tính toán tủ điện động lực và chiếu sáng của tòa nhà:
PĐtổng = 6,55 KW + 25,17 KW + 24,06 KW + 23,23 KW + 22,63 KW x 7 + 17,21 KW + 18,76 KW + 38,3 KW + 43 KW = 354,69 KW.
PTT = 354,69 x 1 x 0,8 = 283,75 KW.
59
2.4. Tính toán phụ tải điều hòa không khí.
Dựa trên TCVN về phụ tải lạnh của công trình, lần lượt tính toán được công suất phụ tải lạnh của toàn tòa nhà.
2.4.1. Công suất phụ tải lạnh tủ điện tầng 1 (TĐ1).
Bảng 2. 24Số liệu tính toán phụ tải lạnh tầng 1
STT Tên gọi Công suất điện Số lượng Công suất tính toán
1 Dàn lạnh HFCC 08 140W 1 140W
2 Dàn lạnh HFCC 10 200W 3 600W
3 Dàn lạnh HFCC 12 250W 14 3500W
4 Dàn lạnh HFCC 14 300W 1 300W
5 Quạt cấp gió tươi 500W 3 1500W
6 Quạt hút 30W 2 60W
Vậy công suất tính toán của phụ tải điều hòa:
PĐH.TĐ1 = 140 + 600 + 3500 + 300 + 1500 + 60 = 6100W Theo sơ đồ nguyên lý, công suất tính toán tủ điện tầng 1 là:
60
Hình 2. 9 đồ nguyên lý tủ điện tải lạnh TĐ1
2.4.2. Công suất phụ tải lạnh tầng 2 (TĐ2).
Bảng 2. 25Số liệu tính toán phụ tải lạnh tầng 2
STT Tên gọi Công suất điện Số lượng Công suất tính toán
1 Dàn lạnh HFCC 08 140W 2 280W
2 Dàn lạnh HFCC 10 200W 6 1200W
3 Dàn lạnh HFCC 12 250W 14 3500W
4 Dàn lạnh HFCC 14 300W 1 300W
5 Quạt cấp gió tươi 500W 3 1500W
6 Quạt hút 30W 2 60W
Vậy công suất tính toán của phụ tải điều hòa:
PĐH = 280 + 1200 + 3500 + 300 + 1500W + 60W = 6840W Theo sơ đồ nguyên lý, công suất tính toán tủ điện tầng 2 là:
61
Hình 2. 10Sơ đồ nguyên lý tủ điện tải lạnh TĐ2
2.4.3. Công suất phụ tải lạnh tầng 3 (TĐ3).
Bảng 2. 26Số liệu tính toán phụ tải lạnh tầng 3
STT Tên gọi Công suất điện Số lượng Công suất tính toán
1 Dàn lạnh HFCC 08 140W 2 280W
2 Dàn lạnh HFCC 10 200W 6 1200W
3 Dàn lạnh HFCC 12 250W 8 2000W
4 Dàn lạnh HFCC 14 300W 7 2100W
5 Quạt cấp gió tươi 500W 3 1500W
6 Quạt hút 30W 2 60W
Vậy công suất tính toán của phụ tải điều hòa:
PĐH = 280 + 1200 + 2000 + 2100 + 1500 + 60 = 7140W Theo sơ đồ nguyên lý, công suất tính toán tủ điện tầng 3 là:
62
Hình 2. 11 Sơ đồ nguyên lý tủ điện tải lạnh TĐ3
2.4.4. Công suất phụ tải lạnh tầng 4 – 10 (TĐ3).
Bảng 2. 27Số liệu tính toán phụ tải lạnh tầng 4
STT Tên gọi Công suất điện Số lượng Công suất tính toán
1 Dàn lạnh HFCC 08 140W 2 280W
2 Dàn lạnh HFCC 10 200W 6 1200W
3 Dàn lạnh HFCC 12 250W 9 2250W
4 Dàn lạnh HFCC 14 300W 6 1800W
5 Quạt cấp gió tươi 500W 3 1500W
6 Quạt hút 30W 2 60W
Vậy công suất tính toán của phụ tải điều hòa:
PĐH = 280 + 1200 + 2250 + 1800 + 1500 + 60 = 7090W
Theo sơ đồ nguyên lý, công suất tính toán tủ điện tầng 4 -10 là: PTT.TĐ4 = 7,09 x 1 x 0,8 = 5,67 KW.
63
Hình 2. 12 Sơ đồ nguyên lý tủ điện tải lạnh TĐ 4 -10
2.4.5. Công suất phụ tải lạnh tầng 11.
Bảng 2. 28Số liệu tính toán phụ tải lạnh tầng 11
STT Tên gọi Công suất điện Số lượng Công suất tính toán
1 Dàn lạnh HFCC 08 140W 1 140W
2 Dàn lạnh HFCC 10 200W 6 1200W
3 Dàn lạnh HFCC 12 250W 12 3000W
4 Dàn lạnh HFCC 14 300W 2 600W
5 Quạt cấp gió tươi 500W 3 1500W
6 Quạt hút 30W 2 60W
Vậy công suất tính toán của phụ tải điều hòa:
PĐH = 140 + 1200 + 3000 + 600 + 1500 + 60 = 6500W. Theo sơ đồ nguyên lý, công suất tính toán tủ điện tầng 11 là:
64
Hình 2. 13 Sơ đồ nguyên lý tủ điện tải lạnh TĐ 11
2.4.6. Công suất phụ tải lạnh tầng Áp Mái.
Bảng 2. 29Số liệu tính toán phụ tải lạnh tầng áp mái
STT Tên gọi Công suất điện Số lượng Công suất tính toán
1 Dàn lạnh HFCC 12 250W 2 500W
2 Dàn lạnh BDHA25A 1500W 3 4500W
3 Quạt thông gió 30W 9 270W
Vậy công suất tính toán của phụ tải điều hòa: PĐH = 500 + 4500 + 270 = 5270W.
Theo sơ đồ nguyên lý, công suất tính toán tủ điện tầng áp mái là: PTT.TĐ3 = 5,27 x 1 x 0,8 = 4,22 KW
65
Hình 2. 14 Sơ đồ nguyên lý tủ điện tải lạnh TĐ 12
2.4.7. Công suất phụ tải lạnh tầng mái.
Bảng 2. 30 Số liệu tính toán phụ tải lạnh tầng mái
STT Tên gọi Công suất điện Số lượng Công suất tính toán
1 Quạt tăng áp 5500W 1 5500W
2 Tháp giải nhiệt 5000W 3 15000W
Vậy công suất tính toán của phụ tải điều hòa tầng mái: PĐH = 5500 + 15000 = 20500W.
2.4.8. Công suất điều hòa không khí toàn tòa nhà.
Tổng công suất lạnh của tòa nhà là:
Ptổng = 772 + 6,1 + 6,84 + 7,14 + 7,09 x 7 + 6,5 + 5,27 + 20,5 = 873,98 KW. Công suất tính toán:
PTT = 873,98 x 1 x 0,8 = 699,18 KW. Công suất biểu kiến:
STT = PTT cos =
699,18
66 Dòng điện tính toán:
ITT = STT
√3 𝑈đ𝑚 = 822,56
√3 ×0,38 = 1249,75 A.
Hình 2. 15 Sơ đồ nguyên lý tủ điện tải lạnh tổng MSB2
2.5. Công suất toàn tòa nhà.
Công suất tiêu thụ tòa nhà:
Ptổng = 354,69 + 873,98 = 1228,67 KW
Do tính chất của tòa nhà là các tầng không đồng thời hoạt động cùng 1 lúc, và dựa vào bảng hệ số đồng thời cho tủ phân phối (IEC) nên ta có hệ số đồng thời kđt = 0,8. Ta chọn hệ số công suất là 0,85 ( Theo TCVN 9208).
Công suất tính toán của toàn nhà:
PTT = 1228,67 KW x 0,9 = 1105,8 KW. Công suất biểu kiến của toàn nhà:
STT = PTT cosφ =
1105,8
0,85 = 1300,94 KVA. Công suất phản kháng của toàn nhà:
QTT = √STT2 − PTT2 = √(1300,94 )2− (1105,8)2 = 685,31 KVAr Dòng điện tính toán tòa nhà:
ITT = STT √3 𝑈đ𝑚 =
1300,94
67
CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN HẠ ÁP TÒA NHÀ. 3.1. Giới thiệu.
Trạm biến áp dùng để biến đổi điện năng từ cấp điện áp này sang cấp điện áp khác, nó đóng vai trò quan trọng trong hệ thống cung cấp điện, tùy theo điều kiện của việc cung cấp mà người ta đặt máy biến áp phù hợp .
Theo nhiệm vụ người ta phân trạm biến áp thành hai loại :
- Trạm biến áp trung gian hay còn gọi là trạm biến áp chính : Trạm này nhận điện từ hệ thống có điện áp từ hệ thống điện áp 35-22KV biến đổi thành cấp điện áp 10 KV hay 6 KV , có khi xuống tới 0,4 KV.
- Trạm biến áp phân xưởng : Trạm này nhận điện từ trạm biến áp trung gian biến đổi thành các cấp điện áp thích hợp phục vụ cho tải là các xưởng, xí nghiệp nhà cao tầng …phía