Đề tài Thiết kế chiếu sáng

Khi bạn down tài liệu này về và mở ra xem , tơi khơng biết bạn đã nghiên cứu về nĩ chưa , nhưng tơi đốn là là sinh viên và trong đầu bạn đang tồn tại 1 chữ lười , cĩ thể bạn chỉ down về để lưu trữ , mở ra xem 1 chút xíu rồi quăng vào xĩ , cĩ thể bạn down về để copy và cũng cĩ thể bạn down về để tham khảo , nhưng nếu trong quá trình làm bạn cĩ gút mắc gì thì lên diễn đàn www.webdien.com hỏi , các bạn sẽ được trả lời Chúc bạn gặp nhiều may mắn Tài liệu chỉ mang tính chất tham khảo , mong bạn đừng tin tưởng tuyệt đối Hy vọng bạn tự làm và dựa trên tài liệu này để cĩ những kinh nghiệm quý giá khi đi làm Thân chào N6288, thành viên www.webdien.com CHƯƠNG 1 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG 1.1 CÁC VẤN ĐỀ CHUNG VỀ THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG: Chiếu sáng làm việc: dùng để đảm bảo sự làm việc, hoạt động bình thường của người, vật và phương tiện vận chuyển khi không có hoặc thiếu ánh sáng tự nhiên. Chiếu sáng sự cố: cho phép vẫn tiếp tục làm việc trong một thời gian hoặc đảm bảo sự an toàn của người đi ra khỏi nhà khi hệ chiếu sáng làm việc bị hư hỏng hay bị sự cố. Chiếu sáng an toàn: để phân tán người (trong nhà hoặc ngoài trời) cần thiết ở những lối đi lại, những nơi trong xí nghiệp và công cộng có hơn 50 người, ở những cầu thang các toà nhà có từ 6 tầng trở lên, những phân xưởng có hơn 50 người và những nơi khác hơn 100 người. Chiếu sáng bảo vệ: cần thiết trong đêm tại các công trình xây dựng hoặc những nơi sản xuất. 1.1.1 LỰA CHỌN CÁC THÔNG SỐ: a/ Chọn nguồn sáng: ù chọn nguồn sáng theo các tiêu chuẩn sau đây: Nhiệt độ màu được chọn theo biểu đồ Kruithof. Chỉ số màu. Việc sử dụng tăng cường và gián đoạn của địa điểm. Tuổi thọ của đèn. Quang hiệu đèn. b/ Lựa chọn hệ thống chiếu sáng: Để thiết kế chiếu sáng trong nhà, thường sử dụng các phương thức chiếu sáng sau: Hệ 1 (hệ chiếu sáng chung): Hệ 2 (hệ chiếu sáng hỗn hợp):. c/ Chọn các thiết bị chiếu sáng: Sự lựa chọn TBCS phải dựa trên điều kiện sau: Tính chất của môi trường xung quanh. Các yêu cầu về sự phân bố ánh sáng và sự giảm chói. Các phương án kinh tế. d/ Chọn độ rọi E: 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. e/ Chọn hệ số dự trữ k (hệ số bù d): Trong thiết kế chiếu sáng, khi tính công suất cần phải chú ý trong quá trình vận hành của hệ chiếu sáng, giá trị độ rọi trên mặt phẳng làm việc giảm. Những nguyên nhân chính làm giảm độ rọi E là: giảm quang thông của nguồn sáng trong quá trình làm việc, giảm hiệu suất của đèn khi TBCS, tường, trần bị bẩn. Như vậy, khi tính công suất nguồn sáng để đảm bảo giá trị tiêu chuẩn trên mặt phẳng làm việc trong quá trình vận hành của TBCS cần phải cho thêm một hệ số tính đến sự giảm độ rọi E. Hệ số đó gọi là hệ số dự trữ k (Liên Xô cũ) hay hệ số bù d (Pháp). 1.1.2 PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG: Có nhiều phương pháp tính toán chiếu sáng như: Liên Xô có các phương pháp tính toán chiếu sáng sau: + Phương pháp hệ số sử dụng. + Phương pháp công suất riêng. + Phương pháp điểm. Mỹ có các phương pháp tính toán chiếu sáng sau: + Phương pháp quang thông. + Phương pháp điểm. Còn ở Pháp thì có các phương pháp tính toán chiếu sáng sau: + Phương pháp hệ số sử dụng. + Phương pháp điểm. và cả phương pháp tính toán chiếu sáng bằng các phầm mềm chiếu sáng. Tính toán chiếu sáng theo phương pháp hệ số sử dụng [2] gồm có các bước: 1/ Nghiên cứu đối tượng chiếu sáng. 2/ Lựa chọn độ rọi yêu cầu. 3/ Chọn hệ chiếu sáng. 4/ Chọn nguồn sáng. 5/ Chọn bộ đèn. 6/ Lựa chọn chiều cao treo đèn: Tùy theo: đặc điểm của đối tượng, loại công việc, loại bóng 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 0.8 m so với 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 (với H: chiều cao từ sàn đến trần). (1.1) Cần chú ý rằng chiều cao htt đối với đèn huỳnh quang không được vượt quá 4 m, nếu không độ sáng trên bề mặt làm việc 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. 7/ Xác định các thông số kỹ thuật ánh sáng: - Tính chỉ số địa điểm: đặc trưng cho kích thước hình học của địa điểm (1.2) Với: a,b – chiều dài và rộng của căn phòng; htt – chiều cao h tính toán - Tính hệ số bù: dựa vào bảng phụ lục 7 của tài liệu [2]. - Tính tỷ số treo: (1.3) Với: h’ – chiều cao từ bề 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 xạ trần, tường, sàn ta tra giá trị hệ số sử dụng trong các bảng do các nhà chế tạo cho sẵn. 8/ Xác định quang thông tổng yêu cầu: (1.4) Trong đó: Etc – độ rọi lựa chọn theo tiêu chuẩn (lux) S – diện tích bề mặt làm việc (m2). d – hệ số bù. Фtong – quang thông tổng các bộ đèn (lm). 9/ Xác định số bộ đèn: (1.5) Kiểm tra sai số quang thông: (1.6) Trong thực tế sai số từ –10% đến 20% thì chấp nhận được. 10/ Phân bố các bộ đèn dựa trên các yếu tố: Phân bố cho độ rọi đồng đều và tránh chói, đặc điểm kiến trúc của đối tượng, phân bố đồ đạc. Thỏa mãn các yêu cầu về khoảng cách tối đa giữa các dãy và giữa các đèn trong một dãy, dễ dàng vận hành và bảo trì. 11/ Kiểm tra độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc: (1.7) Trên đây là phần lý thuyết về tính toán chiếu sáng theo phương pháp hệ số sử dụng. Sau đây là phần tóm tắt các bước trong tính toán chiếu sáng theo phương pháp trên: 1 – Kích thước: chiều dài a = (m); chiều rộng b= (m) chiều cao H = (m); diện tích S= (m2) 2 – trần: Hệ số phản xạ trần ρtr= tường: Hệ số phản xạ tường ρtg= sàn: Hệ số phản xạ sàn ρlv= 3 – Độ rọi yêu cầu: Etc= (lx) 4 – Chọn hệ chiếu sáng: 5 – Chọn khoảng nhiệt độ màu: Tm= (0K) theo đồ thị đường cong Kruithof. 6 – Chọn bóng đèn: loại: Tm= (0K) Ra= Pđm= (w) Фđ= (lm) 7 – Chọn bộ đèn: loại: Cấp bộ đèn: hiệu suất: Số đèn /1 bộ: quang thông các bóng/1bộ: (lm) Ldọcmax= Lngangmax= 8 – Phân bố các bộ đèn: cách trần h’= (m); bề mặt làm việc: (m) Chiều cao treo đèn so với bề mặt làm việc: htt= (m) 9 – Chỉ số địa điểm: = 10 – Hệ số bù: d = 11 – Tỷ số treo: = 12 – Hệ số sử dụng: U= 13 – Quang thông tổng : = 14 – Xác định số bộ đèn:= Chọn số bộ đèn: Nboden= 15 – Kiểm tra sai số quang thông: Kết luận: 16 – Kiểm tra độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc: = 17 – Phân bố các bộ đèn: TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG: Vì đặc trưng của tòa nhà Citilight Tower là cao ốc văn phòng nên tác giả chọn tầng 2 là khu văn phòng để áp dụng tính toán chiếu sáng với bài toán cụ thể sau: TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG TẦNG 2 Văn phòng 1 – Kích thước: chiều dài a = 42.8 (m); chiều rộng b= 7.5 (m) chiều cao H = 2.8 (m); diện tích S= 321 (m2) 2 – trần: vàng creme Hệ số phản xạ trần ρtr= 0.7 tường: vàng nhạt Hệ số phản xạ tường ρtg= 0.5 sàn: gạch Hệ số phản xạ sàn ρlv= 0.2 3 – Độ rọi yêu cầu: Etc= 300 (lx) 4 – Chọn hệ chiếu sáng: chung đều 5– Chọn khoảng nhiệt độ màu:Tm= 4000 (0K) theo đồ thị đường cong Kruithof. 6 – Chọn bóng đèn: loại: Multiclaude optique haut rendement Ra= 85 Pđm=36 (w) Фđ= 3450 (lm) Tm= 4000 (0K) 7 – Chọn bộ đèn: loại: CFR 340 hiệu suất:100% Số đèn /1 bộ:3 quang thông các bóng/1bộ:3x3450 (lm) 8 – Phân bố các bộ đèn: cách trần h’= 0 (m); bề mặt làm việc: 0.8 (m) Chiều cao treo đèn so với bề mặt làm việc: htt= 2 (m) 9 – Chỉ số địa điểm: = 3.19 10 – Hệ số bù: d =1.25 11 – Tỷ số treo: =0 12 – Hệ số sử dụng: U=0.77 13 – Quang thông tổng : = 156331 (lm) 14 – Xác định số bộ đèn:= 15.1 Chọn số bộ đèn: Nboden= 15 15 – Kiểm tra sai số quang thông: = -0.007 Kết luận: thỏa yêu cầu 16 – Kiểm tra độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc: = 298 (lx) Do cách bố trí của mặt bằng xây dựng nên khu vực văn phòng chia ra làm nhiều khu nhỏ. Nhưng yêu cầu về chiếu sáng và cách bố trí của các phần hoàn toàn tương tự nhau nên tính gần đúng ta có kết quả ở các khu vực nhỏ của văn phòng như sau: 1 – Kích thước: chiều dài a = 18.1 (m); chiều rộng b= 4.3 (m) chiều cao H = 2.8 (m); diện tích S= 77.83 (m2) = > Số bộ đèn cần bố trí cho khu vực này là : Nbộ đèn= 5 1 – Kích thước: chiều dài a = 14.4 (m); chiều rộng b= 11.5 (m) chiều cao H = 2.8 (m); diện tích S= 165.6 (m2) = > Số bộ đèn cần bố trí cho khu vực này là : Nbộ đèn= 9 1 – Kích thước: chiều dài a = 7.8 (m); chiều rộng b= 3.3 (m) chiều cao H = 2.8 (m); diện tích S= 25.74 (m2) = > Số bộ đèn cần bố trí cho khu vực này là : Nbộ đèn= 2 1 – Kích thước: chiều dài a = 14.1 (m); chiều rộng b= 4.3 (m) chiều cao H = 2.8 (m); diện tích S= 60.63 (m2) = > Số bộ đèn cần bố trí cho khu vực này là : Nbộ đèn= 3 1 – Kích thước: chiều dài a = 14.4 (m); chiều rộng b= 7.5 (m) chiều cao H = 2.8 (m); diện tích S= 108 (m2) = > Số bộ đèn cần bố trí cho khu vực này là : Nbộ đèn= 6 1 – Kích thước: chiều dài a = 7.8 (m); chiều rộng b= 3.3 (m) chiều cao H = 2.8 (m); diện tích S= 25.74 (m2) = > Số bộ đèn cần bố trí cho khu vực này là : Nbộ đèn= 2 Tổng số bộ đèn cung cấp cho khu vực văn phòng tầng 2 là Ntổngbộđèn = 42 bộ (3x36W) TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG TẦNG 2 Khu vệ sinh 1 – Kích thước: chiều dài a = 6 (m); chiều rộng b= 6 (m) chiều cao H = 2.8 (m); diện tích S= 36 (m2) 2 – trần: vàng creme Hệ số phản xạ trần ρtr= 0.7 tường: vàng nhạt Hệ số phản xạ tường ρtg= 0.5 sàn: gạch Hệ số phản xạ sàn ρlv= 0.2 3 – Độ rọi yêu cầu: Etc= 150 (lx) 4 – Chọn hệ chiếu sáng: chung đều 5– Chọn khoảng nhiệt độ màu:Tm= 2700 (0K) theo đồ thị đường cong Kruithof. 6 – Chọn bóng đèn: loại: compact Ra= 85 Pđm=18 (w) Фđ=1300 (lm) Tm= 4000 (0K) 7 – Chọn bộ đèn: Số đèn /1 bộ:1 quang thông các bóng/1bộ:1300 (lm) 8 – Phân bố các bộ đèn: cách trần h’= 0 (m); bề mặt làm việc: 0.8 (m) Chiều cao treo đèn so với bề mặt làm việc: htt= 2 (m) 9 – Chỉ số địa điểm: =1.5 10 – Hệ số bù: d =1.25 11 – Tỷ số treo: =0 12 – Hệ số sử dụng: U=0.65 13 – Quang thông tổng : =10385 (lm) 14 – Xác định số bộ đèn:= 7.9 Chọn số bộ đèn: Nboden= 8 15 – Kiểm tra sai số quang thông: = 0.001 Kết luận: thỏa yêu cầu 16 – Kiểm tra độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc: = 150.2 (lx) TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG TẦNG 2 Khu vực hành lang 1 – Kích thước: chiều dài a = 21 (m); chiều rộng b= 4.5 (m) chiều cao H = 2.8 (m); diện tích S= 94.5 (m2) 2 – trần: vàng creme Hệ số phản xạ trần ρtr= 0.7 tường: vàng nhạt Hệ số phản xạ tường ρtg= 0.5 sàn: gạch Hệ số phản xạ sàn ρlv= 0.2 3 – Độ rọi yêu cầu: Etc= 150 (lx) 4 – Chọn hệ chiếu sáng: chung đều 5– Chọn khoảng nhiệt độ màu:Tm= 2700 (0K) theo đồ thị đường cong Kruithof. 6 – Chọn bóng đèn: loại: compact Ra= 85 Pđm=18 (w) Фđ=1300 (lm) Tm= 4000 (0K) 7 – Chọn bộ đèn: Số đèn /1 bộ:1 quang thông các bóng/1bộ:1300 (lm) 8 – Phân bố các bộ đèn: cách trần h’= 0 (m); bề mặt làm việc: 0.8 (m) Chiều cao treo đèn so với bề mặt làm việc: htt= 2 (m) 9 – Chỉ số địa điểm: =1.85 10 – Hệ số bù: d =1.25 11 – Tỷ số treo: =0 12 – Hệ số sử dụng: U=0.71 13 – Quang thông tổng : =24956 (lm) 14 – Xác định số bộ đèn:= 19.19 Chọn số bộ đèn: Nboden= 20 15 – Kiểm tra sai số quang thông: = 0.04 Kết luận: thỏa yêu cầu 16 – Kiểm tra độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc: = 156 (lx) Do cách bố trí của mặt bằng xây dựng nên khu vực hành lang chia ra làm nhiều khu nhỏ. Nhưng yêu cầu về chiếu sáng và cách bố trí của các phần hoàn toàn tương tự nhau nên tính gần đúng ta có kết quả ở các khu vực nhỏ của hành lang như sau: 1 – Kích thước: chiều dài a = 9 (m); chiều rộng b= 1.6 (m) chiều cao H = 2.8 (m); diện tích S= 14.4 (m2) = > Số bộ đèn cần bố trí cho khu vực này là : Nbộ đèn= 5 1 – Kích thước: chiều dài a = 8 (m); chiều rộng b= 1.6 (m) chiều cao H = 2.8 (m); diện tích S= 12.8 (m2) = > Số bộ đèn cần bố trí cho khu vực này là : Nbộ đèn= 5 Tổng số bộ đèn chiếu sáng cho khu vực hành lang là N∑bộđèn= 30 TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG TẦNG 2 Khu Lobby, cầu thang 1 – Kích thước: chiều dài a =11 (m); chiều rộng b= 4.5 (m) chiều cao H = 2.8 (m); diện tích S= 49.5 (m2) 2 – trần: vàng creme Hệ số phản xạ trần ρtr= 0.7 tường: vàng nhạt Hệ số phản xạ tường ρtg= 0.5 sàn: gạch Hệ số phản xạ sàn ρlv= 0.2 3 – Độ rọi yêu cầu: Etc= 150 (lx) 4 – Chọn hệ chiếu sáng: chung đều 5– Chọn khoảng nhiệt độ màu:Tm= 2700 (0K) theo đồ thị đường cong Kruithof. 6 – Chọn bóng đèn: loại: compact Ra= 85 Pđm=18 (w) Фđ=1300 (lm) Tm= 4000 (0K) 7 – Chọn bộ đèn: Số đèn /1 bộ:1 quang thông các bóng/1bộ:1300 (lm) 8 – Phân bố các bộ đèn: cách trần h’= 0 (m); bề mặt làm việc: 0.8 (m) Chiều cao treo đèn so với bề mặt làm việc: htt= 2 (m) 9 – Chỉ số địa điểm: =1.6 10 – Hệ số bù: d =1.25 11 – Tỷ số treo: =0 12 – Hệ số sử dụng: U=0.65 13 – Quang thông tổng : =14279 (lm) 14 – Xác định số bộ đèn:= 10.9 Chọn số bộ đèn: Nboden= 11 15 – Kiểm tra sai số quang thông: = 0.001 Kết luận: thỏa yêu cầu 16 – Kiểm tra độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc: = 150.2 (lx). Tính toán tương tự cho các tầng hầm, tầng 1 và tầng mái. Ta có bảng kết quả sau: THÔNG SỐ KỸ THUẬT HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG CHO CÁC KHÔNG GIAN 1/ CHIẾU SÁNG TRONG NHÀ Tầng Vị trí chiếu sáng Diện tích (m2) Độ rọi Yêu cầu Erc(lux) Bóng đèn Số bộ đèn Tổng công suất (KW) Tm(0K) Loại bóng đèn Ra Фđ(lm) Loại máng đèn Mã hiệu sản phẩm (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) HẦM Phòng quản lý1 18(3x6) 300 4000 Huỳnh quang 36w 85 3450 2 bóng CFR240 2 0.172 Phòng quản lý 2 18(3x6) 300 4000 Huỳnh quang 36w 85 3450 2 bóng CFR240 2 0.172 Phòng đặt máy bơm 16(4x4) 150 2700 Huỳnh quang 36w 85 3250 2 bóng CFR 240 1 0.086 Phòng tủ điện chính 16(4x4) 150 2700 Huỳnh quang 36w 85 3250 2 bóng CFR 240 1 0.086 Khu để xe 1216(42.8x28.4) 150 2700 Huỳnh quang 36w 85 3250 2 bóng CFR 240 43 3.715 Exit 2 mặt 3w 5 0.015 Emergency 2 bóng 2x5w 11 0.11 Tổng công suất chiếu sáng tầng Hầm P∑ 4.356 O1 Khu thương mại (42.8x25.6) 300 4000 Huỳnh quang 36w 85 3450 3 bóng CFR340 48 6.221 Khu vệ sinh (10.9x4) 150 2700 Compact 18w 85 1300 1 bóng 19 0.18 kho (6.8x4) 150 2700 Huỳnh quang 36w 85 3450 3 bóng CFR340 2 0.126 Tổng công suất chiếu sáng tầng 01 P∑ 6.527 02 Văn phòng 784.54 300 4000 Huỳnh quang 36w 85 3450 3 bóng CFR340 42 5.443 Hành lang 121.7 150 2700 Compact 18w 85 1300 1 bóng 30 0.54 Khu vệ sinh 36 150 2700 Compact 18w 85 1300 1 bóng 8 0.144 Lobby, cầu thang 49.5 150 2700 Compact 18w 85 3450 1 bóng CFR340 11 0.475 Thang máy 150 2700 Huỳnh quang 36w 85 3450 1 bóng CFR140 4 0.144 Exit 2 mặt 3w 3 0.09 Emergency 2 bóng 2x5w 17 0.17 Tổng công suất chiếu sáng tầng 02 P∑ 7.006 Ghi chú: từ tầng 03 đến tầng 14 thì chiếu sáng tương tự như tầng 02. TẦNG MÁI Phòng gen kỹ thuật 7.5x7.5 300 4000 Huỳnh quang 36w 85 3450 2 bóng CFR240 4 0.129 Phòng kỹ thuật thang máy 7.5x7.5 300 4000 Huỳnh quang 36w 85 3450 2 bóng CFR240 4x3 0.389 Tổng công suất chiếu sáng tầng Mái P∑ 0.518 Tổng công suất chiếu sáng trong nhà của tòa nhà P∑ 102.5 Chú thích: Cột (3) – diện tích không gian chiếu sáng: được đo trên mặt bằng. Cột (4) – độ rọi yêu cầu Etc: tra bảng tiêu chuẩn trong tài liệu [2]. Cột (5) – chọn nhiệt độ màu: dựa vào độ rọi yêu cầu, tra tài liệu [2]. Cột (6), (7), (8) – tra tài liệu [2]. Cột (9), (10) – dựa vào catalogue Lighting của Comet [10]. Cột (12) = cột (6) x cột (9) x cột (11) 2/ CHIẾU SÁNG NGOÀI NHÀ Chức năng Công suất Số lượng Tổng công suất Đèn pha chiếu sáng mặt đứng trước 250w 150w 35 12 8.75 1.8 Đèn pha chiếu sáng mặt đứng sau 250w 150w 25 13 6.25 1.95 Đèn pha chiếu sáng mặt hông trái 250w 150w 21 6 5.25 0.9 Đèn pha chiếu sáng mặt hông phải 250w 150w 21 5 5.25 0.75 Đèn chiếu sáng âm nền 70w 10 0.7 Đèn trang trí áp tường lối vào 70w 12 0.84 Đèn pha chiếu sáng bảng hiệu 150w 10 1.5 Đèn chiếu sáng mặt tiền 70w 12 0.84 Đèn đường 250w 9 2.25 CHƯƠNG 2 CHIA NHÓM PHỤ TẢI VÀ XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN 2.1 LÝ THUYẾT VỀ TÍNH TOÁN PHỤ TẢI: 2.1.5 Xác định phụ tải tính toán: a/ Một số khái niệm: - Hệ số sử dụng Ksd: là tỉ số của phụ tải tính toán trung bình với công suất đặt hay công suất định mức của thiết bị trong một khoảng thời gian khảo sát (giờ, ca, hoặc ngày đêm,…) + Đối với một thiết bị: ksd = (2.1) + Đối với một nhóm thiết bị: Ksd === (2.2) Hệ số sử dụng nói lên mức sử dụng, mức độ khai thác công suất của thiết bị trong khoảng thời gian cho xem xét. - Hệ số đồng thời Kđt: là tỉ số giữa công suất tác dụng tính toán cực đại tại nút khảo sát của hệ thống cung cấp điện với tổng các công suất tác dụng tính toán cực đại của các nhóm hộ tiêu thụ riêng biệt (hoặc các nhóm thiết bị) nối vào nút đó: Kđt = (2.3) Hệ số đồng thời phụ thuộc vào số các phần tử n đi vào nhóm Kđt = 0.9 ¸0.95 khi số phần tử n = 2¸4 Kđt = 0.8 ¸0.85 khi số phần tử n = 5¸10 - Hệ số cực đại Kmax : là tỉ số giữa phụ tải tính toán và phụ tải trung bình trong thời gian xem xét. Kmax = (2.4) Hệ số cực đại thường được tính với ca làm việc có phụ tải lớn nhất. Hệ số Kmax phụ thuộc vào số thiệt bị hiệu quả nhq (hoặc Nhq), vào hệ số sử dụng và hàng loạt các yếu tố khác đặc trưng cho chế độ làm việc của các thiết bị điện trong nhóm. Trong thực tế khi tính toán thiết kế người ta chọn Kmax theo đường cong Kmax= f(Ksd,nhq), hoặc tra trong các bảng cẩm nang tra cứu. - Số thiết bị hiệu quả nhq: Giả thiết có một nhóm gồm n thiết bị có công suất và chế độ làm việc khác nhau. Khi đó ta định nghĩa nhq là một số quy đổi gồm có nhq thiết bị có công suất định mức và chế độ làm việc như nhau và tạo nên phụ tải tính toán bằng với phụ tải tiêu thụ thực do n thiết bị tiêu thụ trên. nhq = (2.5) - Hệ số nhu cầu Knc: là tỉ số giữa công suất tính toán (trong điều kiện thiết kế) hoặc công suất tiêu thụ (trong điều kiện vận hành) với công suất đặt (công suất định mức) của nhóm hộ tiêu thụ. Knc = =.= Kmax .Ksd (2.6) b/ Các phương pháp xác định phụ tải tính toán: Mục đích của việc tính toán phụ tải điện tại các nút nhằm: - Chọn tiết diện dây dẫn của lưới cung cấp và phân phối điện áp từ dưới 1000V trở lên. - Chọn số lượng và công suất máy biến áp. - Chọn tiết diện thanh dẫn của thiết bị phân phối. - Chọn các thiết bị chuyển mạch và bảo vệ. Sau đây là một vài phương pháp xác định PTTT thường dùng: - Xác định PTTT theo suất tiêu hao điện năng theo đơn vị sản phẩm : Đối với hộ tiêu thụ có đồ thị phụ tải thực tế không thay đổi, PTTT bằng phụ tải trung bình và được xác định theo suất tiêu hao điện năng trên một đơn vị sản phẩm khi cho trước tổng sản phẩm sản xuất trong một đơn vị thời gian. Ptt = Pca = (2.7) Trong đó: Mca - Số lượng sản phẩm sản xuất trong một ca. Tca -Thời gian của ca phụ tải lớn nhất. W0- Suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm. Khi biết W0 và tổng sản phẩm sản xuất trong cả một năm, PTTT được tính theo công thức sau: (kW) (2.8) Với Tlvmax[giờ] : thời gian sử dụng công suất lớn nhất trong năm. - Xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải tính trên một đơn vị sản xuất: Nếu phụ tải tính toán xác định cho hộ tiêu thụ có diện tích F, suất phụ tải trên một đơn vị là P0 thì Ptt = P0.F (kW) (2.9) Với: P0 : Suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất (kW/m2). Trong thiết kế sơ bộ có thể lấy theo số liệu trong các bảng tham khảo. F : Diện tích bố trí nhóm, hộ tiêu thụ (m2). Phương pháp này dùng để tính phụ tải của các phân xưởng có mật độ máy móc phân bố tương đối đều. - Xác định phụ tải theo công suất đặt (Pđ ) và hệ sốâ nhu cầu (Knc): Phụ tải tính toán được xác định bởi công thức: Ptt =knc . (kW) (2.10) Qtt =Ptt .tg (kVAr) (2.11) Trong công thức trên : knc : hệ số nhu cầu, tra sổ tay kỹ thuật theo các số liệu thống kê của các xí nghiệp, phân xưởng tương ứng. cosφ hệ số công suất tính toán tra sổ tay kỹ thuật từ đó tính được tg. Nếu hệ số cosφ của các thiết bị trong nhóm không giống nhau thì ta phải tính hệ số cosφ trung bình của nhóm theo công thức sau: cosjtb = (2.12) - Xác định phụ tải tính toán theo hệ số Kmax và Ptb (còn gọi là phương pháp số thiết bị hiệu quả hay phương pháp sắp xếp biểu đồ): Công thức tính toán: Ptt = Pca = Kmax.Ksd.Pđm Hay Ptt = Knc.Pđm. (2.13) Các bước tính toán: - Tính số thiết bị hiệu quả theo công thức (2.5). - Tính hệ số sử dụng của nhóm thiết bị theo công thức (2.2). - Xét các trường hợp: + Nếu nhq < 4 và n < 4 : Ptt = (2.14) + Nếu nhq < 4 và n ³ 4 : Ptt = .Kpti (2.15) Với Kpti là hệ số phụ tải của thiết bị thứ i. Có thể lấy gần đúng: Kpt = 0.75 (Chế độ làm việc ngắn hạn) Kpt = 0.90 (Chế độ làm việc dài hạn) + Nếu nhq ³ 4: -Tìm Kmax theo nhq và Ksd. -Xác định PTTT theo công thức: Ptt = Kmax. Ksd. PđmS = Kmax. Ptb (2.16) Qtt = 1.1Qtb (Nếu nhq £ 10) = Qtb (Nếu nhq >10). Trong đó Ptb và Qtb là công suất tác dụng và công suất phản kháng trung bình của nhóm: Ptb = Ksd.Pđm Qtb = Ptb.tgjtb với cosφtb tính theo công thức (2.12). (2.17) + Phụ tải tính toán của nhóm : - Với tủ động lực: Stt = (2.18) - Với tủ phân phối: Pttpp = Kđt. Qttpp =Kđt. (2.19) Sttpp = Trong đó Kđt là hệ số đồng thời, chọn theo số nhóm đi vào tủ. Nếu có phụ tải chiếu sáng đi vào tủ thì phải cộng thêm các giá trị Pcs và Qcs ,vào Ptt và Qtt trong các công thức trên. - Dòng điện tính toán : Itt = (2.20) + Xác định phụ tải đỉnh nhọn: Phụ tải đỉnh nhọn là phụ tải cực đại xuất hiện trong thời gian ngắn (trong khoảng một vài giây). Phụ tải đỉnh nhọn thường được tính dưới dạng dòng điện đỉnh nhọn (Iđn). Dòng điện này thường được dùng để kiểm tra sụt áp khi mở máy, tính toán chọn các thiết bị bảo vệ… Đối với một máy móc, thiết bị thì dòng đỉnh nhọn là dòng mở máy. Còn đối với nhóm thiết bị thì dòng đỉnh nhọn xuất hiện khi máy có dòng điện mở máy lớn nhất trong nhóm khởi động, còn các máy khác làm việc bình thường. Do đó dòng đỉnh nhọn được tính theo công thức sau: Iđn = Ikđ = Kmm.Iđm (đối với một thiết bị). = Ikđmax+ Itt –Ksd.Iđmmax (đối với một nhóm thiết bị). (2.21) Trong đó: Kmm là hệ số m