thiết kế ccd cho trường học

ĐỒ ÁN
CUNG CẤP ĐIỆN
Giáo viên hướng dẫn : Ninh Văn Nam
Sinh viên thực hiện : Nhóm 2
Nguyễn Như Cường
Nguyễn Trung Sơn
Phan Văn Thực
Lớp

: ĐH TĐH-K5

Hà Nội 12/2013

1


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
Đề tài nhóm 2 :
Thiết kế cung cấp điện cho một trường học có sơ đồ mặt bằng như sau
N
Bảo vệ

Nhà A1

Nhà A2

Nhà A3

Nhà A4

Phòng

Hành
chính

Nguồn điện ( N) điện áp định mức : Uđm =10 KV
Nhà A1 : gồm 4 tầng mỗi tầng 6 phòng diện tích 14 x 16 m
Nhà A2 : gồm 2 tầng mỗi tầng 6 phòng diện tích 14 x 16 m
Nhà A3 : gồm 5 tầng mỗi tầng 4 phòng diện tích 12 x 16 m
Nhà A4 : gồm 4 tầng mỗi tầng 6 phòng diện tích 12 x 16 m
Phòng bảo vệ 5 x 8 m
Phòng hành chính : gồm 2 tầng mỗi tầng 3 phòng diện tích 4 x6 m
Các nhà A1,A2,A3,A4 là các phòng học gồm quạt trần ,đèn chiếu sáng, ổ
cắm
Phòng bảo vệ gồm quạt trần ,đèn chiếu sáng ,ổ cắm ,ti vi
Phòng hành chính gồm quạt trần ,đèn chiếu sáng ,ổ cắm ,02 máy tính ,01
điều hòa
Kđt =0,8
Thời gian sử dụng công suất cực đại T=3000h

Nhiệm vụ thiết kế
1. Tính toán chiếu sáng cho một phòng học
2. Xác định phụ tải tính toán của toàn trường
3. Xác định sơ đồ nối dây của mạng điện
4. Lựa chọn thiết bị điện : máy biến áp ,tiết diện dây dẫn , thiết bị phân
phối , đo lường ,vv
5. Xác định các tham số chế độ của mạng điện : ΔU, ΔP, ΔA ,U2….
2


6.Tính toán nối đất cho trạm biến áp (với đất cát pha )
7. Tính toán dung lượng bù để cải thiện hệ số công suất lên giá trị cos φ2

=0,95
8. Dự toán công trình điện

3


MỤC LỤC

Lời nói đầu………………………………………………………...6

LỜI NÓI ĐẦU
Cung cấp điện là một ngành khá quang trọng trong xã hội loài người, cũng
như trong quá trình phát triển nhanh của nền khoa học kĩ thuật nước ta trên
con đường công nghiệp hóa hiện đại hóa của đất nước. Vì thế, việc thiết kế
và cung cấp điện là một vấn đề hết sức quang trọng và không thể thiếu đối
với ngành điện nói chung và mỗi sinh viên đã và đang học tập, nghiên cứu
về lĩnh vực nói riêng.
Trong những năm gần đây, nước ta đã đạt được nhựng thành tựu to lớn trong
phát triển kinh tế xã hội. Số lượng các nhà máy công nghiệp, các hoạt động
thương mại, dịch vụ, … gia tăng nhanh chóng , dẫn đến sản lượng điện sản
xuất và tiêu dùng của nước ta tăng lên đáng kể và dự báo là sẽ tiếp tục tăng
nhanh trong những năm tới . do đó mà hiện nay chúng ta đang rất cần đội
ngũ những người am hiểu về điện để làm công tác thiết kế cũng như vận
hành, cải tạo sữa chữa lưới điện nói chung trong đó có khâu thiết kế cung
cấp điện lá quang trọng .
Nhằm giúp sinh viên cũng cố kiến thức đã học ở trường vào việc thiết kế cụ
thể . nay em được môn đồ án cung cấp điện giao cho nhiệm vụ là “Thiết kế
cung cấp điện cho trường học “.
Tuy chúng em đã thực đồ án này dưới sự hướng dẫn tận tình của thầy Ninh
Văn Nam, và các bạn trong lớp nhưng do trình độ kiến thức còn nhiều hạn

chế, nên có đôi phần thiếu sót . Chúng em rất mong sự đóng góp ý kiến, phê
4


bình và sữa chữa từ quý thầy cô và các bạn sinh viên để đồ án này hoàn
thiện hơn.
Chúng em xin chân thành cám ơn !

CHƯƠNG I : TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG CHO MỘT
PHÒNG HỌC
1.

TÍNH CHẤT CỦA VIỆC THIẾT KẾ , LẮP ĐẶT

Khi thiết kế chiếu sáng cho phòng học , giảng đường , và các phòng hành
chính ngoài ánh sáng tự nhiên còn phải có ánh sáng đèn và yêu cầu cầu đặt
ra cho người thiết kế :
 Đảm bảo độ rọi đầy đủ trên bề mặt làm việc .
phài có sự tương phản giữa các mặt cần chiếu sáng và nền , mức độ chiếu
sáng và sự tậphợp quang phổ chiếu sáng .
 Độ rọi phân bố đồng đều , ổn định trong quá trình chiếu sáng trên
phạm vi bề mặt làmviệc bằng cách hạn chế dao động của lưới điện
 Tập hợp quang phổ ánh sáng , nhất là lúc cần đảm bảo sự truyền sáng
tốt nhất hạn chế sự lóa mắt , hạn chế sự mệt mỏi khi làm việc, học tập
 Hạn chế sự phản xạ chói của nguồn sáng bằng cách dùng ánh sáng
phản xạ , chọn cách bố trí đèn , chiều cao treo đèn sao cho phù hợp
với vị trí địa hình.

2. TRÌNH TỰ TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG
2.1. Nghiên cứu về đối tựợng chiếu sáng :

được nghiên cứu theo nhiều góc độ:
5


- Hình dạng ,kích thước , các bề mặt , các hệ số phản xạ , đặc điểm
phân bố các dồ đạc , thiết bị …
- Mức dộ bụi , ẩm , rung ảnh hưởng của môi trường .
- Các điều kiện về khả năng phân bố và giới hạn.
- Đặc tính cung cấp điện ( nguồn 3 pha, 1 pha..).
- Loại công việc tiến hành
- Độ căng thẳng công việc
- Lứa tuổi người sử dụng
- Các khả năng và điều kiện bảo trì ….

2.2 .Lựa chọn độ rọi yệu cầu
Độ rọi là độ sáng trên bề mặt được chiếu sáng . Độ rọi dược chọn
phải đảm bảo nhìn mọi chi tiết cần thết mà mắt nhìn không mệt mỏi.
theo Liên Xô ( cũ ) độ rọi tiêu chuẩn và là độ rọi nhỏ nhất tại một điểm
trên bề mặt làm việc. Còn theo Pháp , Mỹ độ rọi tiêu chuẩn là độ rọi
trung bình trên bề mặt làm việc .
các giá trị độ rọi tiêu chuẩn trong thang độ rọi :
0.2;0.3;0.5;1;2;3;5;7;10;20;30;50;75;100;150;200;300;400;500;600;750;
1000;1250;2000;2500;3000;3500;4000;4500;5000 lux.
Khi lựa chọn giá trị độ rọi phải dựa trên thang độ rọi , không được
chọn giá trị ngoài thang độ rọi . ví dụ chọn E=200lx hoặc E=300lx
không được chọn E= 250 lx.
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

2.3. Chọn hệ sáng : gồm hai hệ sáng
Hệ 1 : với hệ chiếu sáng chung , không những bề mặt làm việc được mà
tất cả mọi nơi trong phòng được chiếu sáng . trong trường hợp này đèn
được phân bố phía trên với độ cao cách sàn tương đối . trong hệ chiếu
sáng này có hai phương thức đặt đèn chung và và khu vực .
Trong hệ chiếu sáng chung đều : khoảng cách từ các đèn trong một dãy
được đặt cách đều nhau , đảm bảo các điều kiện chiếu sáng mọi nơi như
nhau.
Trong hệ chiếu sáng khu vực : khi cần phải thêm những phần chiếu sáng
mà những phần này chiếm diện tích khá lớn , tại chỗ làm việc không sử
6


dụng các đèn chiếu sáng tại chỗ . các đèn dược chọn đặt theo sự lựa chọn
hệ chiếu sáng :
- yêu cầu của đối tượng chiếu sáng
- đặc điểm ,cấu trúc căn nhà và sự phân bố thiết bị
- khả năng kinh tế , diều kiện bảo trì

2. 4.Chọn nguồn sáng :
Chọn nguồn sáng phụ thuộc vào
- Nhiệt độ màu của nguồn sáng theo biểu đồ Kruithof
- Các tính năng của nguồn sáng ; đặc tính ánh sáng , màu sắc tuổi thọ
đèn
- Mức độ sử dụng ( lien tục hay gián đoạn ) ; nhiệt độ môi trường ; kinh
tế
chọn nhiệt độ màu Tm : biểu đồ Kruithof ( bảng 3 phụ lục) cho phép lựa

chọn bóng đèn theo độ rọi yêu cầu trong môi trường tiện nghi.. .
chọn chỉ số màu Ra :chiếu các đèn khác nhau lên cùng một vật , ta sẽ
thấy vật có màu khác nhau. Sự biến đổi này do phát xạ phổ khác nhau
của các bóng đèn , được đánh giá qua độ sai lệch màu và gán cho một chỉ
số màu Ra . Với các các đèn có :
Ra

<50; các màu của vật bị chiếu hoàn toàn thay đổi .

Ra

<70: sử dụng trong công nghiệp khi sự thể hiện màu thứ yếu
70< Ra < 80 : sử dụng nơi thông thường , ở đó sự thể hiện màu có thể
chấp nhận được
Ra
>80 : sử dụng nơi đòi hỏi sự thể hiện màu quang trọng

2. 5. Chọn bộ đèn: việc lựa chọn bộ đèn dựa trên :
- Tính chất môi trường xung quanh
- Các yếu cầu về sự phân bố ánh sáng , sự giảm chói
- Các cấp bộ đèn đã được phân chia theo tiêu chuẩn IEC

2.6. Lựa chọn chiều cao treo đèn

7


Tùy theo đặc điểm đối tượng : loại công việc , loại bong 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 cao0.8m so với mặt 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.
Ta cần chú ý rằng chiều cao htt đối với đèn huỳnh quang không vượt quá
4m . nếu không độ sáng trên bề mặt làm việc sẽ 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 .

2.7. Xác định các thông số kĩ thuật chiếu sáng
 Tính chỉ số địa điểm: dặc trung cho kích thước hình học:
ab
K= htt (ab) ;

trong đó a ,b là chiều dài , chiều rộng của căn phòng ;
htt
là chiều cao h tính toán .
 Tính hệ số bù: có thể chọn giá trị hệ số bù theo bảng 7 ( tài liệu
1/37) .phụ lục tùy thuộc vào loại bong đèn và mức độ bụi của
1
môi trường hoặc tính theo công thức D= δ 1δ 2 .

 Chọn hệ số suy giảm quang thông δ 1 tùy theo loại bóng đèn.
 Chọn hệ số suy giảm quang thông do bụi bẩn δ 2 ; tùy theo mức
độ bụi bẩn , loại kí hậu , mức độ kín của bộ đèn
h'
 Tính tỉ số treo: j= h'+htt

Với h’ là chiều cao từ mặt đèn đến trần
Xác định hệ sớ sử dụng :
- Dựa trên các thông số ; loại bộ đèn , tỷ số treo , chỉ số địa điểm, hệ số

phản xạ trần tường , sàn
- Trong trường hợp loại bộ đèn không có bản các giá trị hệ số sử dụng ,
thì ta xác định cấp của bộ đèn đó, rồi tra giá trị có ích trong bảng 7.1
phụ lục từ đó xác định hệ số sử dụng U
U=η d u d + η i u i
8


Trong đó : η d ,η i : là hiệu suất trực tiếp và gián tiếp của bộ đèn
ud , ui
: là hệ số có ích ứng với nhóm trực tiếp và gián tiếp
Ví dụ : cho bộ đèn Aresa 202 cấp bộ đèn 0,58H +0,31T .Giả sử với chỉ
số địa điểm K =1.5 hệ số phản xạ trần tường sàn lần lượt là 0,7;0,5;0,3 .
Tỉ số treo j=0 , ta tra bảng hệ số có ích bộ đèn cấp H : u d = 0,7 bộ đèn
cấp T : u i = 0,54 . Khi đó hệ số sử dụng sẽ là:
η d u d + η i u d = 0,58.0,7 + 0,31.0,54 = 0,57

U=

2.8. Xác định quang thông tổng yêu cầu :
Φ tông =

E tc Sd
U

Trong đó:
Kích thước phòng ; Etc là độ rọi lựa chọn theo tiêu chuẩn ( lux) , S là diện
2
tích bề mặt làm việc ( m )
d: hệ số bù ;

Φ tông

là quang thông tổng của các bộ đèn

2.9. Xác định số bộ đèn
Số bộ đèn được xác định bằng cách chia quang thông tổng của các bộ
đèn cho quang thông của các bóng
Trong một bộ đèn . tùy thuộc vào số bộ đèn tính được ta có thể làm tròn lớn
hơn hoặc nhỏ hơn để tiện phân chia các dãy ( làm tròn không được phép
vượt quá 10%-20%. Nếu không số bộ đèn lựa chọn sẽ không đảm bảo đủ độ
rọi yêu cầu .
N bô =

Φ tông

Φ cacbong / 1bo 6

Kiểm tra sai số quang thông không vượt quá mức (10%-20%)
∆Φ% =

N bôden .Φ cacbong / 1bo − Φ tông
Φ tông

10) kiểm tra dộ rọi trung bình
E tb =

N bo6 den .Φ cacbong / bô .U
S .d

2.10. Phân bố các bộ đèn dựa trên các yêu tố:
Phân bố cho độ rọi đồng đều và tránh chói , đặc điểm kiến trúc dối
tượng , phân bố dồ đạc
9


-Thõa mãn nhu cầu về khoảng cách tối đa giữa các dây và giữa các
bóng đèn trong một dãy: dễ dàng vận hành và bảo trì
Ta phân bố các bộ đèn sao cho khoảng cách tong một dãy là
Ldoc < Ldoc max
. Nếu các khoảng cách đó vượt quá mức cho phép thì phải phân
bố lại .
- Chọn khoảng cách từ dãy đèn ngoài cùng đến tường bằng ( 0,3 -0,5).

3. ÁP DỤNG PHƯƠNG PHÁP TRÊN TA TÍNH TOÁN
CHIẾU SÁNG CHO NHÀ A1 VÀ A2
chiều dài : a = 16 m
chiều rộng: b = 14 m
chiều cao : c = 4.5m
1) màu sơn :
trần : màu trắng , tường : màu xanh trắng , sàn : gạch
hệ số phàn xạ trần tường sàn lần lượt là : 0,75; 0,45;0,2
2) độ rọi yêu cầu: ( 200-500lx) dành cho trường học (theo tài liệu của
Phan Thị Bình trang 34)
ta chọn Etc = 300 lx
3) chọn hệ chiếu sáng : chung đều
4) chon nhiệt độ màu : Tm ( K ) = 2800 − 3800 theo đồ thị đường cong
Kruithof
5) chọn bóng đèn loại : Tm = 3800 có Ra = 75 , công suất định mức Pdm = 36
+ pballas = 36+25%.36=45 W

0

và có quang thông φ d = 2500 lm
6) chọn bộ đèn loại : RẠNG ĐÔNG , có cấp bộ đèn là D
có hiệu suất : 0,58
chọn số đèn /1 bộ : 2 ; quang thông các bóng trên 1 bộ là : 2.2500 lm
Lngang max = 2htt
Ldoc max = 1,44htt
'
8) phân bố bộ đèn : cách trần h =0 m

Bề mặt làm việc:1m
Chiều cao treo đèn so với bề mặt làm việc : htt = 3.5m

10


9) chỉ số địa điểm:
ab
16.14
=
= 2,13
htt ( a + b) 3.5(16 + 14)

K=
10) hệ số bù : d=1.25
h'
0
=
=0

'
11) tỉ số treo ; j= h + htt 0 + 3.5

12) hệ số sử dụng : U= nd u d + n1u1 =0.58.0.65=0.377≈0.4
trong đó: nd = 0.58 , u d = 0.65
13) quang thông thổng :

14) xác định số bộ đèn :

Φ tông =

Etc Sd 300.224.1,25
=
= 210000
U
0.4
lx

N bôden =

Φ tong
Φ cacbong / bô

15) kiểm tra sai số quang thông:

∆Φ% =

42.2500.2 − 210000
=0
210000

=

11

=

210000
= 42
2.2500

bộ

N bôđôđΦ tongcacbong / 1bo − Φ tông
Φ tông


Kết luận: chon 21 bộ đèn.
16) kiểm tra độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc:
Etb =

N bôdenΦ tông /1boU
Sd

=

42.2500.2.0,4
= 300
192.1,25
lm

17) Phân bố các bộ đèn: dựa vào các yếu tố
Phân bố cho độ rọi đồng đều và tránh chói , đặc điểm kiến trúc dối
tượng , phân
bố dồ đạc
-Thõa mãn nhu cầu về khoảng cách tối đa giữa các dây và giữa các
bóng đèn
trong một dãy: dễ dàng vận hành và bảo trì
Ta phân bố các bộ đèn sao cho khoảng cách tong một dãy là
Ldoc < Ldoc max
. Nếu
các khoảng cách đó vượt quá mức cho phép thì phải phân bố lại .
-Chọn khoảng cách từ dãy đèn ngoài cùng đến tường bằng ( 0,3 -0,5)
18). Sơ đồ bố trí các bộ đèn ở phần sau:

4. ÁP DỤNG PHƯƠNG PHÁP TRÊN TA TÍNH TOÁN
CHIẾU SÁNG CHO NHÀ A3 VÀ A4
chiều dài : a = 16 m
chiều rộng: b = 12 m
chiều cao : c = 4.5m
7) màu sơn :
trần : màu trắng , tường : màu xanh trắng , sàn : gạch
hệ số phàn xạ trần tường sàn lần lượt là : 0,75; 0,45;0,2
8) độ rọi yêu cầu: ( 200-500lx) dành cho trường học (theo tài liệu của
Phan Thị Bình trang 34)
ta chọn Etc = 300 lx
9) chọn hệ chiếu sáng : chung đều
10)
chon nhiệt độ màu : Tm ( K ) = 2800 − 3800 theo đồ thị đường cong
Kruithof
11)

chọn bóng đèn loại : Tm = 3800 có Ra = 75 , công suất định mức
0

Pdm =

36 + pballas = 36+25%.36=45 W
12


và có quang thông φ d = 2500 lm
12)
chọn bộ đèn loại : RẠNG ĐÔNG , có cấp bộ đèn là D
có hiệu suất : 0,58
chọn số đèn /1 bộ : 2 ; quang thông các bóng trên 1 bộ là : 2.2500 lm
Lngang max = 2htt
Ldoc max = 1,44htt
'
8) phân bố bộ đèn : cách trần h =0 m

Bề mặt làm việc:1m
Chiều cao treo đèn so với bề mặt làm việc : htt = 3.5m

9) chỉ số địa điểm:
ab
16.12
=
= 1,96
htt (a + b) 3.5(16 + 12)

K=

13) hệ số bù : d=1.25
h'
0
=
=0
'
0
+
3
.
5
h
+
h
tt
14) tỉ số treo ; j=

15) hệ số sử dụng : U= nd u d + n1u1 =0.58.0.65=0.377≈0.4
13


trong đó: nd = 0.58 , u d = 0.65
13) quang thông thổng :

14) xác định số bộ đèn :

Φ tông =

E tc Sd 300.192.1,25
=

= 180000
U
0.4

N bôden =

Φ tong
Φ cacbong / bô

15) kiểm tra sai số quang thông:

∆Φ% =

=

180000
= 36
2.2500

lx

bộ

N bôđôđΦ tongcacbong / 1bo − Φ tông
Φ tông

36.2500.2 − 180000
=0
180000

=

Kết luận: chon 18 bộ đèn.
16) kiểm tra độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc:
Etb =

N bôdenΦ tông / 1boU
Sd

=

36.2500.2.0,4
= 300
192.1,25
lm

17) Phân bố các bộ đèn: dựa vào các yếu tố
Phân bố cho độ rọi đồng đều và tránh chói , đặc điểm kiến trúc dối
tượng , phân
bố dồ đạc
-Thõa mãn nhu cầu về khoảng cách tối đa giữa các dây và giữa các
bóng đèn
trong một dãy: dễ dàng vận hành và bảo trì
Ta phân bố các bộ đèn sao cho khoảng cách tong một dãy là
Ldoc < Ldoc max . Nếu
các khoảng cách đó vượt quá mức cho phép thì phải phân bố lại .
-Chọn khoảng cách từ dãy đèn ngoài cùng đến tường bằng ( 0,3 -0,5)
18). Sơ đồ bố trí các bộ đèn ở phần sau:
Theo phương a:
Có p=0,5m ;7.m+2.0,5m=16

m=2(m) vậy p=2(m)
Theo phương b: q=0,5 m nên ta có
3n+0,5.2p=14 vậy n=4(m) và q=2.25(m)
Ta có sơ đồ mặt bằng bố trí đèn như sau

14


Sơ đồ bố trí bóng đèn phòng học nhà A1,A2 dài 16m,rộng 14m

5.THIẾT LẬP PHƯƠNG ÁN TẢI CHO TRƯỜNG HỌC
5.1. Lập phương án tải cho nhà A1,A2
Kích thước phòng như sau a=16 m; b=14 m ; h=4,5m
Sau khi có các số liệu từ tính toán chiếu sáng ta có được kết quả sau:
stt
1

Tên thiết bị
Đèn huỳnh quang
15

Số lượng
42


2
3

Quạt trần
ổ cắm điện

14
10

5.2. Lập phương án tải cho nhà A3,A4
Kích thước phòng như sau a=16 m; b=12 m ; h=4,5m
Sau khi có các số liệu từ tính toán chiếu sáng ta có được kết quả sau:
stt
1
2
3

Tên thiết bị
Đèn huỳnh quang
Quạt trần
ổ cắm điện

Số lượng
36
12
8

5.3. Lập phương án tải cho nhà hành chính
Kích thước phòng như sau a=6 m; b=4 m
stt
1
2
3
4
5

; h=4,5m

Tên thiết bị
Đèn huỳnh quang
Quạt trần
Máy tính
Điều hòa
ổ cắm điện

Số lượng
2
1
2
1
2

5.4. Lập phương án tải cho nhà bảo vệ
Kích thước phòng như sau a=8 m; b=5 m
stt
1
2
3
6

Tên thiết bị
Đèn huỳnh quang
Quạt trần
Ti vi
ổ cắm điện

16

; h=4,5m
Số lượng
1
1
1
1


CHƯƠNG II : XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN
1.TÍNH CHẤT PHỤ TẢI ĐIỆN
Phụ tải điện phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố ,do vậy xác định chính xác phụ
tải tính toán là rất quang trọng và khó khăn nếu phụ tải tính toán nhỏ hơn
phụ tải thực tế sẽ làm giảm phụ tải các thiết bị điện , có thể đẫn đến cháy nổ
và nguy hiểm . nếu phụ tải tainh1 toán lớn hơn phụ tải thực tế thì dẫn đến
việc lựa chọn các thiết bị sẽ lớn gây ra lãng phí .
Việc phân nhóm phụ tải của phân xưởng dựa vào các yếu tố sau:
- các thiết bị trong cùng một nhóm có cùng chức năng
- công suất của nhóm phụ tải tương đối đồng đều
- phân nhóm theo khu vực gần nhau thì cùng một nhóm
- số nhóm không nên quá nhiều

2. XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO TRƯỜNG HỌC
2.1 các phương pháp xác định phụ tải
Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng trên một đơn vị
sản phẩm
Ta có công thức :
P

tt

=

MW0
Tmax

Trong đó:
T max : Là thời gian sử dụng công suất lớn nhất trong một năm
W 0 : mức tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm (kwh/đvsp)
M: số lượng sản phẩm trong năm
17


Ưu điểm cho kết quả khá chính xác
Nhược điểm chỉ chỉ giới hạn cho một số thiết bị như : quạt gió , bơm nước
máy nén khí vv…
Xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích
sản xuất
Ta có công thức : P tt = P0 .S
Trong đó :
2

P 0 : Suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất (KW/m )
2
S : diện tích bố trí nhóm tiêu thụ ( m )
Phương pháp này cho kết quả gần đúng nên dùng trong thiết kế sơ bộ và
được dùng để tính toán cho những phân xưởng có mật độ máy móc tương
đối đều sơ bộ

Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu
n

P

tt = k nc ∑ Pdi

(KW)

i =1

d

Pdm
η

=

Mà P
Công suất phản kháng
Q tt = Ptt .tg ϕ

Với tg ϕ được xác định theo công thức
n

∑P

di

n =1

. cos ϕ

n

∑P

di

=

P1. cos ϕ1 + P2 cos ϕ 2 + ... + Pn cos ϕ n
P1 + P2 + ... Pn

Cos ϕ = n =1
Công suất biểu kiến :
= k . P 2 + Qtt2
S tt dt tt
Dòng điện định mức
tt

=

S0

3.U dm
I
Trong đó :

P di : công suất đặt thứ I (KW)

P dm : công suất định mức thứ I (KW)
η:

hiệu suất của thiết bị
18


k nc : hệ số nhu cầu sử dụng của nhóm thiết bỉ đặc trưng
k dt : hệ số đồng thời (0,85 ÷ 1 )
 Ưu điềm : đơn giản thuận tiện , sử dụng phổ biến
 Nhược điểm là : không chính xác vì hệ số vì hệ số sử dụng phải tra sổ
tay , không phụ thuộc vào chế độ vận hành cũa mỗi thiết bị.trong
nhóm .
Cách xác định phụ tải công trình theo hệ số cực đại (k max ) và công suất
trung bình P tb ( phương pháp số thiết bị hiệu quả ).
Cách tính như sau ;
Công suất tính toán : P

tt

= k max .k sd .∑ Pi

Trong đó : k max : hệ số cực đại của công suất tác dụng
n hq : số thiết bị hiệu quả được tính bằng biều thức : n hq

= n *hq .n

k sd : hệ số sử dụng , lấy từ đồ thị phụ tải , được tính bằng biểu
thức :
n

sd

=

∑P

di

n =1

k

.K sdi

n

∑P
n =1

di

=

P1 .k sd1 + P2 .k sd 2 + ... + Pn .k sdn
P1 + P2 + ... Pn
n

∑P
n1

n*= n

n =1
n

;

p*=

n1

∑P
n =1

n

Trong đó :

- n: số thiết bị trong nhóm
- n 1 : số thiết bị công suất lớn hơn hoặc bằng một nửa số thiết bị có công
suất lớn nhất
-

∑P
∑P

n1

: tổng công suất định mức của n 1 thiết bị

n

: tổng công suất định mức của n thiết bị


19


 Ưu điểm của phương án này là cho kết quả có độ chính xác khá
cao vì khi xác định số thiết bị hiệu quả chúng ta đã xét tới các yếu
tố quang trọng như : ảnh hưởng của các thiết bị trong nhóm về
công suất cũng như vận hành

2.2. Tính toán phụ tải cho nhà A1 và A2
Sau khi lập phương án tải cho phòng A1,A2 các thông số k sd đèn và quạt
được tra theo tiêu chuẩn IEC , hệ số chọn cos ϕ theo tiêu chuẩn xây dựng –
tiue6 chuẩn thiết kế TCXD-27-1991 , chọn hệ số công suất cho phụ tải
trường DH, CD , TH dạy nghề là 0.85. ta tiến hành lập bảng số liệu và tính
toán như sau:
stt Tên thiết
bị
1

2
3
4

Số
lượng

Đèn
42
huỳnh
quang
Quạt trần 14
Hộp số
quạt
ổ cắm
điện

pd

k sd

pd

42.36=1512

1

)
1512

14.100=140
0

0.75 1050

(w)

(w

k tt

ptt

(w)

cos ϕ
0.86

0.
8

2049,
6

0.85

14
10

2.3. Tính toán phụ tải cho giảng đường A3,A4
Áp dụng phương pháp 3 là xác định phụ tải theo công suất đặt và hệ số nhu
cầu ta tính toán phụ tải cho công trình, do tải của ta là tải cố định ít thay đổi ,
nguồn cung cấp với công suất tương đối nhỏ.
Ta xác định các thông số sau:
 Hệ số sử dụng k sd :
Trong điều kiện vận hành bình thường , công suất tiêu thụ thực thường bé
hơn giá trị dịnh mức của nó . do đó hệ số sử dụng k sd được dùng để đánh giá

giá trị công suất tiêu thụ thực . hệ số này cần được áp dụng cho từng tải
riêng biệt ( nhất là động cơ vì chúng hiếm khi chạy đầy tải ).
Trong mạng điên hệ số này ước chừng là 0,75 cho động cơ , với dây tóc
bóng đèn thì bằng 1 .
⇒

Ta chọn k sd =0,8 cho các thiết bị văn phòng
20


k sd =0,75 các động cơ (thang máy , bơm nước chữa cháy , quạt…)
 Hệ số đồng thời ( k dt )
- Thông thường thì sự vận hành của tất cả các tải có trong một lưới điện là
không bao giờ xảy ra . hệ số đồng thời ( k dt ) sẽ được dùng để đánh giá phụ
tải .
- Hệ số k dt thường được dùng cho một nhóm tải ( được nối cùng với tủ
phân phối chính hoặc tủ phân phối phụ ).
- Việc xác định đòi hỏi sự hiểu biết chi tiết của người thiết kế về mạch và
điều kiện vận hành của từng tải riêng biệt trong mạng . do vậy khó có
thể xác định chính xác cho từng trường hợp .
⇒

Trong trường hợp này ta chọn hệ số k dt =0,8 dành cho các tủ phân phố
chính và phụ dành cho công trình chung cư , tòa nhà cao tầng
Sau khi lập phương án tải cho phòng A3,A4 các thông số k sd đèn và quạt
được tra theo tiêu chuẩn IEC , hệ số chọn cos ϕ theo tiêu chuẩn xây dựng –
tiue6 chuẩn thiết kế TCXD-27-1991 , chọn hệ số công suất cho phụ tải
trường DH, CD , TH dạy nghề là 0.85. ta tiến hành lập bảng số liệu và tính
toán như sau:
stt Tên thiết

bị
1

2
3
4

Số
lượng

Đèn
36
huỳnh
quang
Quạt trần 12
Hộp số
quạt
ổ cắm
điện

p d (w)

k sd

p d (w

36.36=1296

1

)
1296

12.100=120
0

0.75 900

12
8

2.4. Tính toán phụ tải cho phòng hành chính

21

k tt

ptt (w)

cos ϕ
0.86

0.
8

1756,
8

0.85

stt
1
2
3
4
5

Tên thiết bị
Đèn huỳnh
quang
Quạt trần
Máy tính
Điều hòa
Ổ cắm

Số lượng

pd

(W)

k sd

pd

)
72

(w

k tt

ptt

(w

cos ϕ

)

2

2.36=72

1

0,85

1
2
1
1

2.100=200
2.500=1000
1.1200=1200

0,75 150
0,8 800

0,8 960

0.8

k sd

p d (w

k tt

)
36

0,85
0,85
1585, 0,85
6

2.5. Tính toán phụ tải cho phòng bảo vệ
stt
1
2
3
4

Tên thiết bị
Đèn huỳnh
quang
Quạt trần
Ti vi

Ổ cắm

Số lượng

p d (W)

1

1.36=36

1

1
1
1

1.100=100
1.80=80

0,75 75
0,8 64

0,85
0.8

• Phụ tải tính toán cho nhà A1:

Nhà A1 : gồm 4 tầng mỗi tầng 6 phòng diện tích 14 x 16 m
PA1 =6.4. 2049,6=49190,4 W
SA1=49190,4/0,86 =57198,1 KVA

2
2
Q = 57198,1 − 49190,4 = 29187 ,8 KVAR
A1

• Phụ tải tính toán cho nhà A2:

Nhà A2 : gồm 2 tầng mỗi tầng 6 phòng diện tích 14 x 16 m
PA2 =2.6.2049,6 =24595,2 W
SA2=24595,2/0,86=28599KVA
QA2=
• Phụ tải tính toán cho nhà A3:

22

KVAR

cos ϕ

)

2.6. tính toán phụ tải tổng cho trường học

28599 2 − 24595,2 2 = 14593,8

ptt (w

140

0,85

0,85


Nhà A3 : gồm 5 tầng mỗi tầng 4 phòng diện tích 12 x 16 m
PA3 = 5.4. 1756,8=35136 W
SA3=35136/0.86 =40855,8 KVA

40855,8 2 − 35136 2 = 20848,5

QA3=
• Phụ tải tính toán cho nhà A4:

KVAR

Nhà A4 : gồm 4 tầng mỗi tầng 6 phòng diện tích 12 x 16 m
PA4 = 4.6. 1756,8=42163,2 W
SA4=42163,2/0,86=49027 KVA
2
2
QA4 = 49027 − 42163,2 = 25018,2 KVAR
• Phụ tải tính toán cho phòng hành chính:
Phòng hành chính : gồm 2 tầng mỗi tầng 3 phòng diện tích 4 x6 m
Phc =2.3. 1585,6=9513,6 W
Shc =11,06 KVA
Qhc =5,64KVAR

• Phụ tải tính toán cho phòng bảo vệ:
Pttbv =140 W
Phụ tải tính toán của toàn trường là:
Pcác nhà=49190,4+24595,2+35136+42163,2+9513,6+140=200923W

n

P

tt = k dt ∑ Pdi
i =1

(KW)=160738,4W

Coi hệ số công suất của phụ tải chiếu sáng bằng 1,xác định hệ số công suất
tổng hợp
cosφΣ=

ΣPi . cos ϕ i 49190,4.0,86 + 24595,2.0,86 + 35136.0,86 + 42163,6.0.86 + 9513,6.0,85 + 140.0.85
=
ΣPi
160738,4

=0,859≈0,86
Công suất biểu kiến là:
S=Ptt/ cosφΣ= 161/0,86=187,2 KVA
Q=95,5 KVAR

23


CHƯƠNG III : XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ NỐI DÂY CỦA
MẠNG ĐIỆN
1.

MỤC ĐÍCH YÊU CẦU
1.1. Mục đích

Chọn được phương án cung cấp điện tốt nhất là một trong những yêu cầu cơ
bản khi thiết kế cung cấp điện. phương án cung cấp điện vừa đảm bảo yêu cầu kĩ
thuật lại hợp lí về mặt kinh tế.
1.2. Yêu cầu
Sau khi có được các phương án cung cấp điện phải so sánh các phương án về
mặt kĩ thuật, các phương án chọn lựa phải đảm bảo các yêu cầu kĩ thuật cơ bản
( chỉ cần đạt được một số yêu cầu kĩ thuật cơ bản, bởi vì rất khó có các phương án
hoàn toàn giống nhau về mặt kĩ thuật), sau đó tiến hành so sánh về kinh tế.
2. Ngoài ra để quyết định chọn phương án cung cấp điện nào còn phải dựa
trên nhiều yếu tố khác
+Đường lối phát triển công nghiệp
+Tổng vốn đầu tư có thể cấp
+ Tốc độ và quy mô phát triển, tình hình cung cấp vật tư, thiết bị, trình độ
thi công, vận hành của cán bộ và công nhân, cùng một số yêu cầu đặc biệt
khác về chính trị quốc phòng.
2.

CHỌN VỊ TRÍ ĐẶT TRẠM

Địa điểm lắp đặt tốt nhất là ở trung tâm phụ tải , tại vị trí khô ráo an
toàn . ngoài ra cũng xem xét thêm các yếu tố về mỹ quan giao thông vv…
cách xác định tâm phụ tải
mục đích của việc xác định tâm phụ tải là :
24


 Chọn vị trí để đặt trạm biến áp cho xí nghiệp , nhà máy , phân

xưởng
 Chọn vị trí để đặt tủ điện trong phân xưởng
Công thức xác định tọa độ của tâm phụ tải là:
n

∑ P .X
i

i =1

i

n

Tọa độ X

X=

∑P

i

i =1

=

P1. X 1 + P2 . X 2 + .... + Pn X n
P1 + P2 + ... + Pn

(m)

n

∑ P .y
i =1
n

i

∑P

i

i

=

P1Y1 + P2 .Y2 + ... + Pn Yn
P1 + P2 + ... Pn

Tọa độ Y
Y= i =1
(m)
Trong đó :
P i : là công suất tải thứ i (KW) hoặc (KVA)
X i : là tọa độ của tải thứ i theo trục hoành (m)
Y i : là tọa độ của tải thứ i theo trục tung (m)
Để chọn vị trí lắp đặt trạm cho trường học thì ta đặt trạm gần gần đường dây
mạng trung áp . Máy biến áp ba pha hai dây quấn do Việt Nam chế tạo .

3.CHỌN PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
Chọn phương án cung cấp điên là sơ bộ vạch các phương án đi đây từ nguồn
tới các phụ tải điện. Khi thiết kế cần lưu ý các yếu tố riêng của từng phụ tải, như
điều kiện khí hậu địa hình, yêu cầu về độ tin cậy cung cấp điện có cao hay không
cao, đặc điểm của quy trình công nghệ, đảm bảo cung cấp điện an toàn, sơ đồ cung
cấp điện phải có cấu trúc hợp lí. Phải đảm bảo được các yêu cầu sau: độ tin cậy,
tính kinh tế, an toàn:
• Độ tin cậy: sơ đồ phải đảm bảo tin cậy cung cấp điện theo yêu cầu của phụ
tải. Căn cứ vào hộ tiêu thụ, chọn sơ đồ nguồn cung cấp điện.
2. Hộ loại I : phải có 2 nguồn cung cấp điện. Sơ đồ phải đảm bảo cho hộ tiêu
thụ không được mất điện, hoặc chỉ được gián đoạn trong thời gian cắt, đủ
cho các thiết bị tự động đóng nguồn dự phòng.
3. Hộ loại II : cung cấp điệ
4. n bằng 1 hoặc 2 nguồn. Việc lựa chọn số nguồn cung cấp điện phải dựa trên
sự thiệt hại kinh tế do ngừng cung cấp điện.
5. Hộ loại III : chỉ cần 1 nguồn.

25