Đồ án Thiết kế cung cấp điện toà nhà himlam quận 7

LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn quý thầy, cô trong khoa điện - điện tử Trường Đại Học Dân Lập Kỹ Thuật Công Nghệ TP. Hồ Chí Minh trong quá trình học tập đã cung cấp cho em những kiến thức quý báu để em làm luận văn này. Đặc biệt là thầy HỒ ĐẮC LỘC đã dành thời gian quý báu, tận tình hướng dẫn em thực hiện hoàn thành luận văn này đúng thời hạn. Em không biết nói sao cho hết lòng biết ơn với tấm lòng thương yêu mà thầy cô đã dành cho em những ngày qua, đồng thời đã trang bị cho em những vốn kiến thức vô cùng quý giá làm hành trang để em bước vào đời vững vàng hơn. SINH VIÊN THỰC HIỆN ĐỖ QUỐC KHA NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Giáo viên hướng dẫn NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Giáo viên phản biện LỜI NÓI ĐẦU c & d Hiện nay, đất nước ta đang trên con đường công nghiệp hóa – hiện đại hóa nên nhu cầu sử dụng điện năng trong tất cả các lĩnh vực ngày càng tăng. Vì vậy, công nghiệp điện lực giữ vai trò hết sức quan trọng đối với sự phát triển kinh tế và ổn định chính trị xã hội. Với tính ưu việt đó nên điện năng được sử dụng rộng rãi, không thể thiếu trong sinh hoạt và sản xuất. Vì vậy, khi xây dựng một nhà máy, một khu công nghiệp hay một tòa nhà cao tầng thì vấn đề xây dựng một hệ thống điện để cung cấp điện năng cho các tải tiêu thụ là không thể thiếu được. Hệ thống điện ngày càng phức tạp, đòi hỏi việc thiết kế cung cấp có nhiệm vụ đề ra những phương án cung cấp điện hợp lý và tối ưu. Một phương án cung cấp điện tối ưu sẽ giảm được chi phí đầu tư xây dựng hệ thống điện, giảm tổn thất điện năng, vận hành đơn giản và thuận tiện trong việc bảo trì sửa chữa. Trong phạm vi luận án tốt nghiệp này em thiết kế mạng cung cấp điện cho tòa nhà cao tầng. Do kiến thức và thời gian có hạn nên trong quá trình thiết kế không tránh khỏi những sai sót, mong nhận được sự nhận xét và đánh giá của các thầy cô. MỤC LỤC Trang Lời nói đầu 4 Chương 1 : Giới thiệu tổng quan về căn hộ cao tầng 7 Chương 2 : Tính toán chiếu sáng 8 2.1 Lý thuyết cơ sở 8 2.2 Tính toán chiếu sáng 13 2.3 Tính toán chiếu sang bằng LUXICON 26 Chương 3 : Phân tích và tính toán phụ tải 29 3.1 Phân loại phụ tải 29 3.2 Phụ tải tòa nhà 30 3.3 Tính toán phụ tải 30 3.4 Tâm phụ tải các tầng 33 Chương 4 : Chọn phương án cung cấp điện 35 4.1 Khái quát 35 4.2 Chọn sơ đồ cấu trúc 35 4.3 Chọn máy biến áp 38 Chương 5 : Chọn dây dẫn và xác định độ sụt áp 41 5.1 Khái quát 41 5.2 Chọn dây dẫn 41 5.3 Xác định độ sụt áp 46 Chương 6 : Tính toán ngắn mạch và chọn thiết bị bảo vệ 51 6.1 Khái niệm ngắn mạch 51 6.2 Chọn thiết bị bảo vệ 52 Chương 7 : Nâng cao hệ số công suất 62 7.1 Ý nghĩa việc nâng cao hệ số công suất 62 7.2 Các biện pháp nâng cao hệ số công suất 63 Chương 8 : Thiết kế an toàn điện và chóng sét 66 8.1 Lý thuyết 66 8.2 Chọn sơ đồ nối đất 70 8.3 Tính toán nối đất 72 8.4 Chọn dây nối đất và trung tính 75 8.5 Chóng sét 77 KẾT LUẬN 83 TÀI LIỆU THAM KHẢO 84 CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ CĂN HỘ CAO TẦNG( KHU NHÀ Ở HIMLAM QUẬN 7) Công trình tòa nhà có 15 tầng. Bao gồm một tầng hầm. Khu siêu thị gồm tầng trệt, lửng và tầng 2.Tiếp theo từ tầng 3 đến tầng 13 là khu căn hộ. Tầng 14 là tầng kỹ thuật. Cuối cùng tầng 15 cũng là khu căn hộ, tầng 15 có tầng 15A và tầng 15B. Chi tiết từng hạng mục của từng tầng: Tầng hầm :diện tích 2755m2 Tầng trệt gồm khu siêu thị diện tích 1110 m2, phòng diện tích 220 m2 có một phòng, phòng diện tích 73 m2 có 3 phòng, phòng diện tích 40 m2 có một phòng, phòng diện tích 28 m2 có 2 phòng, phòng diện tích 23 m2 có một phòng, khu vực sảnh hành lang diện tích 320 m2. Tầng lửng và tầng 2 gồm khu siêu thị diện tích 2130 m2 có hai khu, phòng diện tích 86 m2 có hai phòng, phòng diện tích 45 m2 có hai phòng, khu vực hành lang 50 m2 có 6 khu vực. Tầng 3-13 gồm khu căn hộ, tổng diện tích từng tầng là 2071 m2, trong đó phòng có diện tích 140 m2 có 44 phòng, phòng có diện tích 138 m2 có 22 phòng, phòng có diện tích 128 m2 có 11 phòng, phòng có diện tích 120 m2 có 11 phòng, phòng có diện tích 115 m2 có 11 phòng, phòng có diện tích 110 m2 có 11 phòng,phòng có diện tích 107 m2 có 11 phòng, phòng có diện tích 103 m2 có 11 phòng, phòng có diện tích 96 m2 có 11 phòng, khu vực hành lang thông giữa các phòng có diện tích 125 m2 có 11 khu, khu vực cầu thang diện tích 16 m2 có 33 khu, khu vực thang máy diện tích 8.8 m2 có 66 khu. Tầng kỹ thuật gồm có phòng có diện tích 1370 m2 có một phòng, phòng có diện tích 235 m2 có một phòng, phòng có diện tích 111 m2 có một phòng, khu vực cầ thang diện tích 130 m2 có 3 khu vực, phòng diện tích 40 m2 có một phòng, phòng có diện tích 26 m2 có 3 phòng, phòng có diện tích 18 m2 có 1 phòng. Tầng 15 khu vực căn hộ trong đó phòng có diện tích 140 m2 có 8 phòng, phòng có diện tích 138 m2 có 4 phòng, phòng có diện tích 130 m2 có 4 phòng ,phòng có diện tích 128 m2 có 2 phòng, phòng có diện tích 120 m2 có 4 phòng,phòng có diện tích 100 m2 có 2 phòng, phòng có diện tích 96 m2 có 2 phòng, khu vực thang máy có diện tích 8.8 m2 có 16 khu, khu vực hành lang có diện tích 28 m2 có 2 khu, khu vực cầu thang diện tích 20 m2 có 6 khu, khu vực hành lang diện tích 40 m2 có 2 khu, khu vực hành lang diện tích 60 m2 có 2 khu. CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG 2.1 LÝ THIẾT CƠ SỞ. 2.1.1. YÊU CẦU CHUNG ĐỐI VỚI HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG. Trong thiết kế chiếu sáng điều quan trọng nhất chúng ta cần phải quan tâm đến là độ rọi (E) và hiệu quả của chiếu sáng đối với thị giác của con người .Ngoài ra còn có các đại lượng như quang thông, màu sắc ánh sáng do các bóng đèn phát ra, sự bố trí các bộ đèn, vị trí treo đèn trên trần. Để làm sao cho căn phòng hay phân xưởng được chiếu sáng đều ở mọi vị trí, đảm bảo tính kinh tế, vẽ mỹ quan của căn phòng mà không làm cho những người làm việc trong đó không bị chói, tính kinh tế cũng được xem xét trong thiết kế chiếu sáng. Vì vậy công việc thiết kế chiếu sáng cần các yêu cầu sau: Không làm lóa mắt, vì cường độ ánh sáng cao chiếu vào mắt sẻ làm cho thần kinh bị căn thẳng, thi giác bị lệch lạc. Không bị lóa khi ánh sáng bị phản xạ, ở một số thiết bị có bề mặt sáng bóng làm cho ánh sáng phản xạ lại cũng khá lớn. Do đó cần phải quan tâm đến vị trí lắp đặt đèn. Phải có độ rọi đồng điều, để khi quan sát từ nơi nầy sang nơi khác mắt người không phải điều tiết nhiều gây nên hiện tượng mỏi mắt. Phải tạo được ánh sáng giống như ánh sáng ban ngày, đều này giúp mắt nhận xét, đánh giá mọi việc được chính xác. Đảm bảo độ rọi ổn định trong quá trình chiếu sáng bằng cách hạn chế sự dao động điện áp của lưới điện, treo đèn cố định, với bóng đèn huỳnh quang cần hạn chế quang thông bù. 2.1.2. LỰA CHỌN CÁC HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG. Để thiết kế chiếu sáng trong nhà, thường sử dụng các phương pháp sau: Hệ chiếu sáng chung : Không những bề mặt được chiếu sáng mà tất cả các phòng nói chung điều được chiếu sáng. Trong trường hợp này đèn đặt dưới trần có bề cao cách sàn tương đối lớn. Có hai phương thức đặt đèn: Chung đều và địa phương. Trong hệ chiếu sáng chung đều: Khoảng cách giữa các đèn trong dãy và giữa các dãy đặt đều nhau. Cách nầy được sử dụng khi cần chiếu sáng giống nhau trên diện tích phòng. Hệ chiếu sáng địa phương; Được khắc phục các bóng tối trên bề mặt được chiếu sáng do các dụng cụ, máy móc có những độ cao khác nhau làm che khuất các ánh sáng tới các bề mặt làm việc thấp hơn. Hệ chiếu sáng hỗn hợp: Là sự kết hợp giữa chiếu sáng chung đều và chiếu sáng địa phương. 2.1.3. CÁC KHÁI NIỆM VỀ CÁC ĐẠI LƯỢNG CƠ BẢN TRONG CHIẾU SÁNG. a) Quang thông : Φ Đơn vị : lumen (lm) Quang thông là thông lượng hữu ích trong hệ ánh sáng hay lượng ánh sáng phát ra trong một đơn vị thời gian của các nguồn sáng. Quang thông của một hay nhiều bức xạ phức tạp là: Φ = (λ)V(λ)d λ F = S 683VliFeli b) Quang hiệu của nguồn sáng: H (lm/W) Được xác định bằng tỷ số quang thông phát ra trên công suất của nguồn sáng. H = c) Cường độ ánh sáng: I (cd). Nguồn sáng điểm là nguồn sáng mà khoảng cách từ điểm cho trước đến nguồn đó ( l ) so với kích thước lớn nhất của nguồn sáng ( a ) bằng l/a ≥5. Cường độ ánh sáng theo hướng α bằng tỷ số quang thông phát ra trong một đơn vị góc khối theo hướng α. Đơn vị candela (cd). Góc khối: Đó là góc khối tạo bởi bề mặt nón, có giá trị: dw = ds/r2. ds: Diện tích bề mặt cầu mà góc khối tạo nên. r: Bán kính hình cầu. Đơn vị: Steradian (st), góc khối lớn nhất =4p. Theo các đặc tính phân bố cường độ ánh sáng của nguồn sáng điểm, người ta phân chia làm hai nhóm: Nguồn đối xứng: Cường độ ánh sáng phân bố đối xứng qua một trục nào đó. Nguồn không đối xưng: Cường độ ánh sáng phân bố không đối xứng qua bất kỳ một trục nào. d) Độ rọi: E (lx). Là một đai lượng rất quang trọng và không thể thiếu trong thiết kế chiếu sáng, nó chính là mật độ quang thông rớt lên bề mặt được chiếu sáng. Đơn vị: lux (lx). Mỗi một đối tượng chiếu sáng được đặc trưng bởi một giá trị độ rọi khác nhau, giá trị này là một tiêu chuẩn để đánh giá về thiết kế chiếu sáng có yêu cầu hay không. e) Huy độ: L (cd/m2) Là huy độ bức xạ trong ánh sáng. L = Trong đó: dAa là diện tích biểu kiến (diện tích hình chiếu của mguồn sáng lân mặt phẳng vuông góc với hướng a). Huy độ là một đại lượng quan vì nó tác dụng trực tiếp lên mắt người. Đèn quỳnh quang: L = 7x103 (cd/m2) Đèn thủy ngân : L ≤ 1.8x109 (cd/m2) Tim đèn nung sáng 100W,220V : L = 5.5x106 (cd/m2) f) Độ trưng: M (lm/m2) M = g) Nhiệt độ màu: Tm (oK). Nhiệt độ màu là nhiệt độ của vật đen có màu sắc bức xạ giống như màu sắc của vật bức xạ khảo sát với nhiệt độ thực của nó. Các nguồn sáng có nhiệt độ màu thấp chấp nhận ở mức độ rọi thấp, còn các mức độ cao đòi hỏi nguồn sáng có nhiệt độ màu cao. h) Chỉ số màu: Ra. Chỉ số màu nói lên sự phản ánh trung thực về màu sắc của một nguồn sáng nào đó khi chiếu sáng một vật nào đó. Ra < 60 : Không đòi hỏi về màu sắc. 60 < Ra < 70 : Sự phản ánh màu sắc bình thường. Ra >70 : Sự phản ánh màu sắc trung bình. Ra > 80 : Đòi hỏi về chất lượng màu sắc. Ra > 90 : Đòi hỏi cao về chất lượng màu sắc. i) Hệ số bù: d. Trong thiết kế chiếu sáng phải chú ý trong quá trình vận hành của hệ thống chiếu sáng, giá trị độ rọi trên bề mặt làm việc suy giảm, nguyên nhân chính là do sự giảm quang thông của nguồn sáng trong quá trình sáng, sự giảm hiệu suát của đèn, tường và trần bị bẩn. Do đó khi tính toán phải kể đến hệ số bù d. : Hệ số suy giảm quang thông. : Hệ số suy giảm do các bề mặt phản xạ bị bẩn. 2.1.4.CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN. a) Phương pháp hệ số sử dụng. Quang thông tổng của bộ đèn được xác định. Etc : Độ rọi tiêu chuẩn trên bề mặt làm việc (lx). hd, hi : Hiệu suất trực tiếp và giáng tiếp của bộ đèn. ud, ui : Hệ số có ích của bộ đèn. S : Diện tích bề mặt làm việc. d : Hệ số bù. Với :{ b) Phương pháp công suất riêng. Khi các bộ đèn phân bố chiếu xuống mặt phẳng nằm ngang thì người ta sử dụng rộng rải phương pháp công suất riêng. Phương pháp này dung để tính toán cho các đối tượng không quan trọng. Công suất riêng: Là công suất của hệ thống chiếu sáng trên mặt phẳng chiếu sáng. Pđ : Công suất đèn. Khi đó công suất đèn sẻ là: Ptổng = priêng. S Số bộ đèn là: c) phương pháp điểm. Người ta sử dụng phương pháp này khi đối tượng chiếu sáng không có hìmh hợp chữ nhật và có ít nhất hai nguồn sáng trở lên. + Nguồn sáng điểm đối xứng tròn xoay. + Nguồn sáng không điểm đối xứng tròn xoay. + Nguồn sáng dài. Khi so sánh các phương pháp trên thì ta thấy. + Phương pháp hệ sử dụng có kết quả chính xác nhất, cách tính toán tương đối đơn giản. + Phương pháp công suất riêng sai số lớn nhưng tính toán củng đơn giản. 2.1.5. CÁC LOẠI NGUỒN SÁNG. a) Lọai đèn nung sáng( Incandescend filment lamps). Đèn nung sáng phát sáng là do có dòng điện chạy qua dây tóc, được nung nóng đến phát sáng. Dây tóc thường làm bằng volfram ( do nhiệt độ nóng chảy cao khoảng 3650oK ), sự bóc hơi chậm và độ bền khí cao. Phạm vi sử dụng rộng rải, chiếu sáng cục bộ hoặc trang trí do Ra »100W Ưu điểm. + Có nhiều loại công suất và chịu được nhiều điện áp khác nhau. + Không đòi hỏi thiết bị phụ tải ( ballast ). + Bật sáng tức thời. + Giá thành rẻ. Nhược điểnm. + Tuổi thọ không cao ( <200 giờ). + Tiêu thụ điện nhiều. b) Các lọai đèn phóng điện. 1. Đèn huỳnh quang (Flourescent lamps). Là đèn phóng điện trong hơi thủy ngân áp suất thấp, nhờ lớp bột huỳnh quang ở bên trong thành bóng đèn mà biến đổi những tia cực tím thành những tia ánh sáng nhìn thấy được. Ưu điểm. + Kinh tế ( >7000 giờ ). + Chiếu sáng những nơi cần độ sáng cao. + Độ chói nhỏ. Nhược điểm. + Không có các loại công suất khác nhau, kích thước lớn. + Cần thiết bị phụ ( ballast, tụ điện ). + Không làm việc ở những nơi có dao động điện áp. Gòm các loại: stander, trắng công nghiệp và trắng chói, deluxe. 2. Đèn thủy ngân cao áp (Mercury lamps). Trong đèn ngoài khí trơ ( Ne,argon), còn có hơi thủy ngân. Khi đèn làm việc áp suất hơi thủy ngân đạt 2-5 atm. Ưu, nhuợc điểm củng tương tự như đèn huỳnh quang. Ngoài ra đèn chỉ bật sáng trở lại khi đã nguội và thời gian bật sáng lâu từ 5-7 phút. 3. Đèn halogen kim loại (Metal Halide lamps). Sự phóng điện xảy ra hổn hợp hơi thủy ngân và halogen áp suất cao, sự xung động quang thông nhỏ hơn và thời gian mòi sáng nhanh hơn so với đèn thủy ngân cao áp. Phạm quy sử dụng: Tượng đài, khu thể thao. 4. Đèn natri áp suất thấp (Low-Pressure Sodium lamps). Sự phóng điện xảy ra trong khí trơ Ne khi đến 250o, sự phóng điện sẽ qua hơi natri, thời gian mòi sáng từ 5-10 phút. Ưu điểm: Ánh sáng màu vàng cam rất gần với độ nhạy cảm cực đại của mắt (555mm ), nó có ưu điểm nhìn thấy rõ những nơi có nhiều sương mù. Do đó hiện nay nó được dung nhiều cho chiếu sáng xa lộ, đô thị. 5. Đèn natri áp suất cao (High-pressure Sodium lamps). Ở nhiệt độ trên 1000oC, Na phát ra các vạch quang phổ nhìn thấy được, do đó cho ánh sáng trắng hơn, nhiệt độ màu 2000-2500oK. Ưu điểm: Nhiệt độ màu thấp, do đó dễ chịu ở mức độ rọi thấp, dùng để chiếu sáng ở trung tâm thành phố và sân bải. 2.2. TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG. Tính chiếu sáng tầng hầm. 1. Kích thước: Chiều dài a = 58.6(m) Chiều rộng b = 47 (m) Chiều cao h = 3 (m) Diện tích S = a x b = 58.6 x 47 = 2755 m2 2. Màu sơn. Trần trắng : hệ số phản xạ trần ρtr= 0.7 Tường xanh sáng : hệ số phản xạ tường ρtg= 0.5 Sàn xanh sậm : hệ số phản xạ sàn ρlv= 0.3 3. Độ rọi yêu cầu: Etc=150 (lx). 4. Hệ chiếu sáng : Chung điều. 5. Khoảng nhiệt độ màu: Tm=2700-3500 (0K) 6. Chọn bóng đèn: Loại: Huỳnh quang, Tm=2950 (0K) Ra=53, Pđ=36(w), Φđ=3000(lm) Ldọc max=1.45htt, Lngang max=2htt 7. Chọn bộ đèn: Loại: Multiclaude optique haut rendement. Cấp bộ đèn: D, Cấp hiệu suất: 0.65D. Số đèn/1 bộ: 2, Quang thông: 2x3000 (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=3-0.8=2.2(m) 9. Chỉ số địa điểm: 10. Hệ số bù: d = 1.35 11. Tỷ số treo: J = 0 12. Hệ số sử dụng: Hệ số có ích: 2.62 Hệ số sử dụng: U =0.65x2.62=1.71 13. Quang thông tổng: Φ∑ lm 14. Xác định số bộ đèn: Nbộđèn bộ Chọn số bộ đèn : Nbộđèn=54. 15. Kiểm tra sai số quang thông: Kết luận: DF% = -6.7% nằm trong phạm vi cho phép (-10% ¸20%). Vậy số bộ đèn chọn là hợp lý. 16. Kiểm tra độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc: Kết quả chấp nhận được. 17. Xác định phụ tải chiếu sáng: Công suất tác dụng tính toán: Pttcs =Nbộ đènx nbóng/1 bộ đèn(Pđèn+Pballast) = 54x2(36+9)=4860 (w) Khoảng cách giữa các bộ đèn thõa điều kiện ( hay ). Với m = 300, p = 1300 = 2500 ≤ p = 2750 ≤ = 3750 Kết quả tính toán chiếu sáng các tầng được tính toán và thể hiện trên bảng 1.1 đến 1.5 2.3. Tính toán bằng phần mềm LUXICON 2.3.1 Giới thiệu phần mềm LUXICON Luxicon là phần mềm tính toán chiếu sáng của hãng Cooper Lighting (Mỹ), cho phép thiết kế chiếu sáng trong nhà và ngoài trời. Luxicon tính toán trong những không gian đặc biệt (trần nghiêng, tường nghiêng, có đồ vật, vật dụng trong phòng) trong điều kiện có và không có ánh sáng tự nhiên. Luxicon được cài từ 1 đĩa CD và chạy tốt trên hệ điều hành Windows 95 trở lên. 2.3.2 Tính toán chiếu sáng siêu thị. Các tầng khác tương tự. 1.Vào luxicon: 2. Chọn kích thước phòng Chiều rộng a = 28m ; Chiều dài b = 39m ; Chiều cao H = 3 m Trần : trắng, hệ số phản xạ rtr = 0,7 Tường : vàng nhạt, hệ số phản xạ rtg = 0,5 Sàn : gạch, hệ số phản xạ rs = 0,3 Độ rọi yêu cầu : Chọn Etc = 500lux ; Bề mặt làm việc hlv = 0,8 (m) 3. Bố trí cửa : Bố trí 1 cửa chính với các thông số như sau: Bề rộng a = 4 m ; bề dọc b = 2.5 m ; hệ số phản xạ 0,1 ; hệ số truyền nhiệt 0,9. Lắp đặt 1cửa chính theo hướng bắc. Ngoài ra ta bố trí thêm 2 cửa phụ ở hướng đông và tây với các thông số như hình dưới: 4.Lựa chọn bộ đèn : Chọn ADD→Luminaire, hộp thoại Cooper lighting search Criteria xuất hiện. Tại Luminaire Type : chọn interior (thiết kế trong nhà) Các thông số chọn như hình dưới. Sau đó chọn Search. Ta thấy có 92 bộ đèn đã tìm thoã mãn yêu cầu. Chọn Search Results để xem kết quả cụ thể của bộ đèn. Ta chọn loại đèn : 2-60W T-12 High Output 4’ Medium Nhấp OK→ hộp thoại → Nhập Type : A Chọn OK, Chọn Lamp, sau đó chọn CRI=85, Color temperature = 4500. các thông số hiển thị như hình dưới. Chọn điện thế 220V, 2 Ballast/1 bộ đèn Chọn nút để thay đổi các yếu tố tác động lên hệ số suy giảm (nếu cần thiết). Ở đây ta giữ nguyên với LLF=0,704 Chọn Add to Plan. Mô hình sau khi lắp đặt các cửa và phân bố đèn Ta phân bố các bộ đèn như hộp thoại bên dưới: Kết quả phân bố hợp lý 5.Tạo lưới tính toán Chọn tính toán lưới theo chiều ngang và chiều dọc 6.Tính toán Vào calculation Menu, đánh dấu như họp thoại bên dưới Tính toán trong trường hợp có ánh sánhg tự nhiên Click L Daylight Setting → Hộp thoạ → chọn bản đồ Châu Á (Asia), ngày, giờ, tính toán trời trong (clear) và chọn Maps Kết quả thể hiện các đường độ rọi sau tính toán (Calculate Seclected). Ta thấy kết quả các đường đẳng rọi phân bố khá đồng đều. Bảng thể hiện thông số độ rọi sau tính toán. Ta thấy độ rọi trung bình trên các mắt lưới (Ave) : Etb = 1035.1lux Độ rọi lớn nhất : Emax = 6032.2 lux ; Độ rọi nhỏ nhất : Emin = 623.2 lux Tỉ số EAve/Emin =1.7 , Emax/Emin = 9.7. Tính toán trong trường hợp không có ánh sáng tự nhiên Chọn Calculate Seclected. Kết quả tính toán Bảng tính toán kết quả : Độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc : ETB/lv = 520 lux (thoã mãn) Kết quả sau khi Render : CHƯƠNG 3 PHÂN TÍCH VÀ TÍNH TOÁN PHỤ TẢI 3.1 PHÂN LOẠI PHỤ TẢI. Trong việc thiết kế trạm biến áp để cung cấp điện cho các phụ tải thì việc xác định phụ tải điện là giai đoạn đầu tiên nhằm mục đích lựa chọn, kiểm tra các phần tử mang điện và máy biến áp theo chi tiêu kinh tế. Dựa vào đặc điểm, yêu cầu sử dụng điện năng mà phụ tải điện được phân loại như sau. 1. Phụ tải loại 1: Là những phụ tải mà khi có sự cố xảy ra thì phải ngưng cung cấp điện có thể gây nên những hậu quả nguy hiểm đến tính mạng con người, làm thiệt hại lớn về kinh tế hoặc ảnh hưởng xấu đến chính trị. Đối với loại phụ tải nầy cần phải được cung cấp điện thường xuyên nên thường dùng hai nguồn đến và hai máy biến áp và cần thêm nguồn dự phòng. 2. Phụ tải loại 2: Là những phụ tải nếu ta ngưng cung cấp điện thì chỉ ảnh hưởng đến mức độ sản xuất, lãng phí về lao động ảnh hưởng về kinh tế. Đối với loại nầy ta dùng đường dây cung cấp kép dùng một hoặc hai máy biến áp, có thời gian cho phép mất điện bằng thời gian đóng nguồn bằng tay. 3. Phụ tải loại 3: Là phụ tải cho phép việc cung cấp điện với mức độ tin cậy thấp, có thể mất điện trong thời gian sửa chữa hoặc thay thế thiết bị lúc gặp sự cố nhưng thường không quá một ngày đêm. Đối với loại này ta dùng một nguồn điện hoặc đường dây một lộ để cung cấp. Phương án cung cấp điện được chọn dựa vào sơ đồ cấu trúc. Khái niệm chung về sơ cấu trúc trạm biến áp: Trạm biến áp là công trình nhận điện bằng một nguồn hay hai nguồn cung cấp với điện áp cao để phân phối cho phụ tải ở các cấp điện áp bằng hoặc bé hơn điện áp hệ thống. Phần công suất được phân phối ở điện áp bằng điện áp hệ thống không qua máy biến áp hạ, phần còn lại qua máy biến áp giảm có điện áp phù hợp với phụ tải. Sơ đồ cấu trúc là sơ đồ diễn tả sự liên quan giữa nguồn, tải và hệ thống điện. Đối với trạm biến áp nguồn thường là các đường dây cung cấp từ hệ thống đến trạm biến áp, có nhiệm vụ đảm bảo cung cấp cho các phụ tải mà trạm biến áp đảm nhận.Với các trạm biến áp tiêu thụ củng có thể có máy dự phòng để cung cấp điện cho các phụ tải khi có sự cố trong hệ thống, trong hẹ thống nầy các máy phát dự phòng được xem là nguồn. Do đó, hệ thống được xem là thành phần quan trọng, cấu trúc của trạm biến áp luôn được giữ liên hệ chặt chẽ. Khi thiết kế trạm biến áp, chọn sơ đồ cấu trúc là thành phần quan trọng có ảnh hưởngquyết định đến toàn bộ thiết kế. Một sơ đồ cấu trúc phải thỏa mãn các yêu cầu sau: + Cấu tạo đơn giản, vận hành linh hoạt và có tính khả thi. + Chế độ là việc đảm bảo tin cậy, đảm bảo liên hệ chặt chẽ giữa các cấp điện áp. + Tổn hao qua máy biến áp bé, tránh trường hợp cung cấp cho phụ tải qua hai lần máy biến áp không cần thiết. + An toàn cho người tiếp xúc làm việc. + Đảm bảo tính kinh tế. + Có khả năng phát triển trong tương lai gần mà không cần thay cấu trúc đả chọn. 3.2. PHỤ TẢI CỦA TÒA NHÀ. Sau đây là một số phụ tải chính của tòa nhà: 1. Chiếu sáng: Số lượng bóng đèn được xác định từ trên mặt bằng cấp điện và công suất của mỗi bóng là 36w cộng với công suất của ballast là 9w (theo IEC công suất ballast bằng 25% công suất đèn). Như vậy công suất của mỗi bóng là 45w và một bộ P1=90w. 2. Ổ cấm: Số lượng ổ cấm được xác định trên bản vẽ mặt bằng cấp điện và công suất mỗi ổ cấm là P1=300w (sách cung cấp điện chủ biên nguyễn xuân phú). 3. Quạt thông gió và máy lạnh: Công suất được xác định theo VA/m2 (hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn IEC). 4. Công suất P1 máy bơm, thang máy và thang cuốn được xác định theo catalog. Ku : Hệ số sử dụng lớn nhất. Ks : Hệ số sử dụng đồng thời. Hệ số Ku, Ks được xác định theo sách hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn IEC. Sau khi xác định được suất phụ tải biếu kiến của quạt thông gió và máy lạnh ta nhân với diện tích sẻ được công suất biểu kiến S(VA). Hệ số công suất cosφ được xác định theo IEC-364 và TNC-27-91. Sau khi xác định được S, P1, cosφ, Ku, Ks ta tính được Stt, P. Từ Stt của mỗi tải ta tính được SttΣ của từng tầng. Theo sách hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn IEC ta xác định được hệ số Ks=0.6 cho tủ phân phối (IEC-439). Ta tính được S1 của từng tầng bằng tích SΣ từng tầng với Ks. Sau khi tính được S1 của từng tầng ta tính SđặtΣ của toàn bộ tòa nhà. 3.3 TÍNH TOÁN PHỤ TẢI CỦA TÒA NHÀ. 3.3.1 Phụ tải tầng hầm. a) Chiếu sáng: Số lượng: 54 bộ ( một bộ 2 bóng). Công suất mỗi bóng là 36 w và công suất ballast mỗi bóng là 9 w. Vậy công suất của một bộ P1=90w. Hệ số Ku, Ks được xác định theo sách hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn IEC. Ta chọn Ku = 1 Ks = 1 Hệ số công suất cosφ = 0.52 Ptt = P1x Kux Ksx sl = 90x 1x1x54 = 4860 (W) Stt = == 9364.1538 (VA) b) Ổ cấm: Số lượng: 10 ổ. Công suất một ổ là 1000 W. Hệ số Ku, Ks được xác định theo sách hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn IEC. Ta chọn Ku = 1 Ks = 0.8 Hệ số công suất cosφ = 0.75 Ptt = P1x Kux Ksx sl = 1000x 1x0.8x10 =8000 (W) Stt = == 10666.667 (VA) c) Quạt thông gió: Diện tích sàn: 2755 m Lấy mật độ P= 23 VA/ m( suất phụ tải trên một đơn vị diện tích) Ta có suất biểu kiến : S = FxP0 = 2755x23 =63365 (VA) Trong đó F: diện tích sàn. Hệ số Ku, Ks được xác định theo sách hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn IEC. Ta chọn Ku = 0.8 Ks = 1 Hệ số công suất cosφ = 0.8 Stt = Sx Kux Ks = 63365x0.8x1 = 50692 (VA) d) Máy bơm: Số lượng: 3 máy. Công suất một máy là 7500 W. Hệ số Ku, Ks được xác định theo sách hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn IEC. Ta chọn Ku = 1 Ks = 0.7 Hệ số công suất cosφ = 0.8 Ptt = P1x Kux Ksx sl = 7500x 1x0.7x3 = 15750 (W) Stt = == 19687.5(VA) Vậy: SttΣ tầng hầm = ΣStt = 9364.1538+10666.667+50692+19687.5 = 90392.32 (VA) 3.3.2 Phụ tải tầng trệt. a) Chiếu sáng: Số lượng: 130 bộ ( một bộ 2 bóng). Công suất mỗi bóng là 36 w và công suất ballast mỗi bóng là 9 w. Vậy công suất của một bộ P1=90w. Hệ số Ku, Ks được xác định theo sách hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn IEC. Ta chọn Ku = 1 Ks = 1 Hệ số công suất cosφ = 0.52 Ptt = P1x Kux Ksx sl = 90x 1x1x130 = 11700 (W) Stt = == 22500 (VA) b) Ổ cấm: Số lượng: 106 ổ. Công suất một ổ là 1000 W. Hệ số Ku, Ks được xác định theo sách hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn IEC. Ta chọn Ku = 1 Ks = 0.8 Hệ số công suất cosφ = 0.75 Ptt = P1x Kux Ksx sl = 300x 1x0.8x106 = 84800 (W) Stt = == 113066.67 (VA) c) Quạt thông gió: Diện tích sàn: 1770 m Lấy mật độ P= 23 VA/ m( suất phụ tải trên một đơn vị diện tích) Ta có suất biểu kiến : S = FxP0 = 1770x23 =40710 (VA) Trong đó F: diện tích sàn. Hệ số Ku, Ks được xác định theo sách hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn IEC. Ta chọn Ku = 0.8 Ks = 1 Hệ số công suất cosφ = 0