CHƯƠNG 2 : TÍNH TỐN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN
2.1. TÍNH TỐN CƠNG SUẤT PHỤ TẢI
2.1.1 Các khái niệm cơ bản
2.1.1.1. Công suất tác dụng.
Ký hiệu P, đơn vị Oat ( viết tắt là W ). Bội số: 1kW=1000W.
Công suất tác dụng đặc trưng cho khả năng tiêu thụ điện năng để biến ra năng lượng khác của thiết bị điện.
Công suất đặt tác dụng ký hiệu Pđ hay cịn gọi là cơng suất định mức ký hiệu Pđm.
Công suất đặt Pđ cịn gọi là cơng suât danh định là giá trị công suât điện tiêu thụ để thiết bị làm việc ở điện áp và dòng điện định mứ. Đơn vị W hoặc kW.
Đối với các cơng trình đã được lựa chon và bố trí các thiết bị điện như đèn, thiết bị, máy móc sản suất, thì cơng suất đặt của từng thiết bị đẵ biết và cần làm cơng tác thống kê để có tổng cơng suất đặt ∑Pđ hay ∑Pđm của tồn bộ cơng trình. Giá trị này là cơ sở để tính chọn cơng suất của nguồn điện cấp cho cơng trình.
Tính tổng cơng suất đặt ∑Pđm, với cơng suất đặt Pđ hay Pđm là công suất định mức ghi trên nhãn máy của thiết bị điện. Đơn vị W hoặc kW.
∑Pđm=Pđ1 + Pđ2 + ..... + Pđi
2.1.1.2. Công suất phản kháng.
Ký hiệu Q, đơn vị Var. Bội số: 1kVar = 1000Var
Công suất phản kháng đặc trưng cho khả năng trao đổi năng lượng với nguồn bằng cách nhân năng lượng từ nguồn, tích lũy trơng tụ điện hoặc ác quy điện trường, hoặc tích lũy trong các cuộn dây dưới dạng từ trường và trả lại cho nguồn.
2.1.1.3. Công suất biểu kiến.
Công suất biểu kiến đặc trưng cho khả năng lớn nhất của thiết bị, thường dùng chỉ công suất của máy biến áp hay công suất của máy phát điện ( còn gọi là dung lượng).
2.1.1.4. Suất phụ tải điện: ký hiệu po.
Đối với các cơng trình chưa có sẵn mà dự kiến xây dựng, cần xác định nhu cầu điện để chọn cơng suất nguồn điện dự kiến thì căn cứ vào suất phụ tải điện (ký hiệu p0). Suất phụ tải điện có nhiều loại tùy theo đối tượng được sử dụng làm đơn vị tính tốn. ví dụ:
- Suất phụ tải điện chiếu sáng là cơng suất điện để bố trí đèn điện trên diện tích 1m2
Pcs = po.S
Trong đó: po – suất phụ tải chiếu sáng đơn vị (W/m2); S – diện tích được chiếu sáng (m2).
- Suất phụ tai sinh hoạt là công suất điện để cung cấp cho các phụ tải sinh hoạt, có thể cho theo các đơn vị sử dụng điện khác nhau.
Psh=po.S
- Suất phụ tải của các cơng trình mới xây dựng có thể căn cứ vào tiêu chuẩn quy định hoặc dựa trên các cơng trình có phụ tải tương tự để tính, suất phụ tải có thể tính là cơng suất điện để bố trí thiết bị điện trên diện tích 1 m2 (đơn vị W/m2).
2.1.1.5. Phụ tải tính tốn .
Cơng suất tác dụng tính tốn Ptt là công suất tác dụng của thiết bị điện tương đương công suất thực tế về mặt phát nhiệt. Cơng suất tính tốn (Đơn vị W hoặc kW) được xác định dựa trên cơng suất định mức nhưng có xét đến hệ số cần dùng Kc và hệ số đồng thời Ks . Các hệ số này đều nhỏ hơn 1, do đó cơng suất tính tốn sẽ nhỏ hơn cơng suất đặt.
Tổng cơng suất tính tốn: ∑Ptt = Kc . Ks . ∑Pđm (W, kW)
2.1.2. Các phương pháp xác định phụ tải tính tốn.
2.1.2.1. Giới thiệu các phương pháp xác định.
Có nhiều phương pháp xác định PTTT nhưng do tính phức tạp của phụ tải nên chưa có phương pháp nào hồn tồn chính xác. Do vậy tùy theo thời điểm và giai đoạn thiết kế mà ta lựa chọn phương pháp tính cho phù hợp. Một số phương pháp tính phụ tải thường dùng nhất trong thiết kế hệ thống cung cấp điện như :
- Xác định PTTT theo công suất đặt và hệ số nhu cầu.
- Xác định PTTT theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích.
- Xác định PTTT theo hệ số cực đại Kmax và cơng suất trung bình Ptb ( cịn gọi là phương pháp số thiết bị hiệu quả nhq ).
- Xác định PTTT theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị thành phẩm
- Xác định PTTT theo cơng suất trung bình và hệ số hình dáng.
- Xác định PTTT theo cơng suất trung bình và độ lệch trung bình bình phương.
2.1.2.2. Lựa chọn phương pháp tính.
Theo u cầu tính tốn và những thơng tin có được về phụ tải, người
thiết kế có thể lựa chọn các phương pháp thích hợp để xác định PTTT.
Trong bản đồ án này với tịa nhà Bel ,tính tốn phụ tải theo phương pháp suất phụ
tải trên một đơn vị diện tích. Ta tính tốn cơng st phụ tải trên từng tầng của tòa nhà theo suât phụ tải, từ đó tính tốn được tổng cơng st đặt của tịa nhà. Do tính tốn tương đối nên ta chi kể đến hệ số đồng thời, qua đó tính cơng st phụ tải tính tốn của cả tịa nhà. Vì tịa nhà có thể được nâng cấp và tăng thêm phụ tải trong tương lai cho nên ta tăng thêm 20% cơng st tính tốn phụ tải, để không cần phải nâng cấp hệ thống khi thêm phụ tải.
Cơng thức tính tốn như sau:
- Công suât phụ tải chiếu sáng : Pcs = po.S
Trong đó: po – suất phụ tải chiếu sáng đơn vị (W/m2); S – diện tích được chiếu sáng (m2).
- Công suât phụ tải ổ cắm : Poc=po.S
- Tổng công suất yêu cầu gọi là ∑Pđ= Pcs+ Psh + Poc+....
- Cơng suất phụ tải cho mỗi văn phịng: Pd1 = S. (∑po)
- Công suât phụ tải cho khu vưc khác : Pd2 = S. (∑po)
- Tổng cơng st đặt của tịa nhà: ∑Pđ=Pđ1 + Pđ2 + ..... + Pđi
- Tổng công suất tính tốn tịa nhà : ∑Ptt = Kc . ∑Pđ
- Tổng cơng suất tính tốn (kW) : ∑Ptt = Ks . ∑Pđ . (1 + 20%) Các chỉ tiêu sử dụng điện trong cơng trình:
- Thang máy 30W
- Hệ thống điều hịa thơng gió 155W - Bơm cấp nước 5W
- Bơm xử lý nước thải 5W - Bơm chữa cháy 15W - Quạt tăng áp hút khói 7W - Quạt hút khói hầm 15W
- Chiếu sáng văn phòng 10 -15 W/m2 - Chiếu sáng dịch vụ 7-10W/m2.
- Chiếu sáng Gara, hành lang, cầu thang 5 W/m2. - Ổ cắm điện văn phòng 60 W/m2
- Ổ cắm dịch vụ công cộng 30 W/m2. - Ổ cắm khu để xe, hành lang 3-5 W/m2
Tính tốn cơng suất phụ tải xem chi tiết tại phụ lục