Đồ án ngành hệ thống điện do van minh

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN
----------

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN CHO
KHU DỊCH VỤ HÀ TRÌ-HÀ ĐÔNG

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : TS. NGUYỄN PHÚC HUY
SINH VIÊN THỰC HIỆN

: ĐỖ VĂN MINH

NGÀNH

: HỆ THỐNG ĐIỆN

LỚP

: Đ7-H4

KHÓA

: 2012-2017

`

Hà Nội, tháng 12 năm 2016

Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho khu dịch vụ Hà Trì – Hà Đông
LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay, điện năng đã đi vào mọi mặt của đời sống, trên tất cả các lĩnh vực, từ công
nghiệp cho tới sinh hoạt hàng ngày. Trong nền kinh tế đang đi lên của nước ta, ngành công
nghiệp điện năng do đó càng đóng một vai trò quan trọng hơn bao giờ hết. Để xây dựng một
nền kinh tế phát triển thì không thể không có một nền công nghiệp điện năng vững mạnh. Bởi
vậy khi quy hoạch phát triển các khu dân cư, đô thị hay các khu công nghiệp … thì cần phải
hết sức chú trọng việc xây dựng hệ thống điện ở đó nhằm đảm bảo cung cấp điện cho các khu
vực này. Nói cách khác, khi lập kế hoạch phát triển kinh tế xã hội thì kế hoạch phát triển điện
năng phải đi trước một bước, thỏa mãn nhu cầu điện năng không chỉ trước mắt mà còn cho sự
phát triển tương lai.
Công nghiệp điện lực ở nước ta đóng vai trò quan trọng trong công cuộc xây dựng hiện
đại hoá đất nước. Trong những năm gần đây, nền kinh tế nước ta đang có những bước phát
triển đáng kể, đời sống nhân dân ngày một nâng cao. Nhu cầu điện năng trong các lĩnh vực
công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ và sinh hoạt không ngừng tăng trưởng. Nhằm đẩy nhanh
tốc độ phát triển của đất nước, đáp ứng nhu cầu về năng lượng điện, Đảng và Nhà nước đã
quan tâm đầu tư mọi mặt về cơ sở vật chất, đào tạo cán bộ kỹ thuật và công nhân lành nghề
và đặc biệt chú trọng tới việc đưa lưới điện quốc gia đến mọi miền đất nước, cung cấp điện
phục vụ cho sản xuất và sinh hoạt.
Chính vì vậy, vấn đề đặt ra là chúng ta cần phải có năng lực thiết kế các hệ thống cung
cấp điện một cách có bài bản và đúng quy cách, phù hợp với các tiêu chuẩn kỹ thuật hiện
hành. Tuy nhiên, việc tính toán thiết kế cung cấp điện là một công việc hết sức khó khăn, đòi
hỏi người thiết kế phải có kiến thức thật sâu rộng về hàng loạt các chuyên ngành: cung cấp
điện, thiết bị điện, kỹ thuật cao áp, an toàn điện, …
Trong những năm học tập ở trường và tương lai sẽ là một kỹ sư ngành điện, em nhận
thức và hiểu được tầm quan trọng trong nhu cầu sử dụng nguồn năng lượng điện đối với nhu
cầu đời sống của người dân nói riêng và đất nước nói chung. Vì vậy em đã chọn đề tài tốt
nghiệp là “Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho khu dịch vụ Hà Trì - Hà Đông. ”. Đồ án
gồm 7 chương như sau:
Chương 1.Tổng quan về đối tượng thiết kế.

Chương 2.Tính toán phụ tải
Chương 3.Thiết kế mạng điện cao áp.
Chương 4. Thiết kế trạm biến áp phân phối
Chương 5. Thiết kế mạng điện chiếu sáng công cộng.
Chương 6. Thiết kế mạng điện hạ áp.
Chương 7. Dự toán công trình.

SVTH: ĐỖ VĂN MINH – Đ7-H4

1


Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho khu dịch vụ Hà Trì – Hà Đông

LỜI CẢM ƠN
Em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo TS.Nguyễn Phúc Huy
và các thầy cô giáo trong khoa hệ thống điện trường Đại học Điện Lực đã giúp em hoàn
thành được đồ án của mình. Do kinh nghiệm và kiến thức thực tế còn hạn chế nên đề tài của
em không tránh khỏi còn có những thiếu sót. Em rất mong được các thầy cô trong bộ môn
hướng dẫn và góp ý thêm cho em, để em có thể rút ra được những kinh nghiệm cho công việc
sau này.

SVTH: ĐỖ VĂN MINH – Đ7-H4

2


Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho khu dịch vụ Hà Trì – Hà Đông
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

Nhiệm vụ
THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP

Đỗ Văn Minh

Họ và tên sinh viên:

Ngành học: Hệ thống điện

Lớp: D7H4

I.
II.

Đề tài: Thiết kế hệ thống điện cho khu đất dịch vụ Hà Trì-Hà Đông
Các số liệu ban đầu

1. Mặt bằng quy hoạch và sử dụng đất (bản vẽ AutoCad).
2. Chỉ tiêu cấp điện.
STT

Loại phụ tải tiêu thụ

Chỉ tiêu dùng điện

1

Đường giao thông nội bộ

0,0006KW/m2 đất

2

Nhà chia lô

0,75KW/người

3

Khu hội trường, nhà văn hóa

0,05KW/m2 sàn

4

Nhà trẻ, trường học

0,15KW/Cháu

5

Sân luyện tập thể dục thể thao

0,0025KW/m2 đất

6

Bãi đỗ xe

0,0025KW/m2 đất

7

Đất cơ quan

0,01KW/ m2 sàn

8

Trạm y tế

0,05 KW/m2 sàn

Các số liệu khác tham khảo sổ tay thiết kế khác và các qui đinh, tiêu chuẩn thiết kế
liên quan.
III. Nội dung
1. Xác định phụ tải tính toán và chọn phương án cấp điện mạng cao áp.
2. Thiết kế mạng điện chiều sáng đường giao thông nội bộ cho khu vực
SVTH: ĐỖ VĂN MINH – Đ7-H4

3


Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho khu dịch vụ Hà Trì – Hà Đông

3. Thiết kế mạng điện hạ áp cấp điện cho khu vực
4. Thiết kế trạm biến áp phân phối điển hình.
5. Dự toán công trình
IV. Các bản vẽ
1. Các phương án cấp điện và mặt bằng mạng cao áp
2. Sơ đồ nguyên lý và mặt bằng chiếu sáng công cộng toàn khu vực.
3. Sơ đồ nguyên lý và mặt bằng mạng điện hạ áp
4. Sơ đồ nguyên lý TBA phân phối

Ngày giao: …./…../20….

Ngày nộp: …../…./20….

Trưởng khoa

Giảng viên hướng dẫn

TS Trần Thanh Sơn

TS. Nguyễn Phúc Huy

SVTH: ĐỖ VĂN MINH – Đ7-H4

4


Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho khu dịch vụ Hà Trì – Hà Đông

NHẬN XÉT
(Của giáo viên hƣớng dẫn)

…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………

SVTH: ĐỖ VĂN MINH – Đ7-H4

5


Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho khu dịch vụ Hà Trì – Hà Đông

NHẬN XÉT
(Của giáo viên phản biện)

…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………

SVTH: ĐỖ VĂN MINH – Đ7-H4

6


Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho khu dịch vụ Hà Trì – Hà Đông

MỤC LỤC.
CHƢƠNG 1 .............................................................................................................................. 9
TỔNG QUAN VỀ ĐỐI TƢỢNG THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN ...................................... 9
1.1:Giới thiệu chung. ............................................................................................................ 9
Tiêu chuẩn kỹ thuật của đồ án.......................................................................................... 9
Những yêu cầu chủ yếu khi thiết kế một hết thống cung cấp điện ............................... 10
CHƢƠNG 2 ............................................................................................................................ 12
TÍNH TOÁN PHỤ TẢI ......................................................................................................... 12
2.1 Thiết kế chiếu sáng đƣờng phố . ................................................................................. 12
2.1.1. mục đích thiết kế. ................................................................................................... 12
2.1.2. Tính toán chọn công suất chiếu sáng. .................................................................. 21
2.2. Xác định phụ tải cho khu vực. ................................................................................... 22
2.3: Tính sơ bộ bù cho công suất phản kháng. ................................................................ 31
2.4: Chọn máy biến áp và vị trí máy biến áp. .................................................................. 33
2.4.1: Chọn dung lượng máy biến áp. ............................................................................ 33
2.4.2: Vị trí đặt máy biến áp ............................................................................................ 34
CHƢƠNG 3 ............................................................................................................................ 35
THIẾT KẾ MẠNG CAO ÁP ................................................................................................ 35
3.1. Lựa chọn cấu hình mạng cáp trung áp 22kV. .......................................................... 35
3.1.1. Yêu cầu kỹ thuật chung. ........................................................................................ 35
3.1.2 Cấu trúc cáp ngầm trung thế 3 pha: ...................................................................... 36
3.1.3 Một số yêu cầu cụ thể: ............................................................................................ 36
3.2 Tính toán chọn cáp ngầm trung áp............................................................................. 37
3.2.1 Hiện trạng nguồn và lưới điện. .............................................................................. 37
3.2.2 Phương án cấp điện. ............................................................................................... 38
3.3 Tính toán ngắn mạch mạng trung áp. ........................................................................ 42
3.4. Lựa chọn và kiểm tra các phần tử mạng trung áp. .................................................. 46
3.4.1: Chọn dao cắt phụ tải (DCPT) ............................................................................... 46
3.4.2: Chọn chống sét van (CSV). ................................................................................... 47
3.4.3. Chọn cầu chì cao áp. ............................................................................................. 47

CHƢƠNG 4 ............................................................................................................................ 49
THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP PHÂN PHỐI ........................................................................ 49
4.1 : Lựa chọn cấu hình trạm. ........................................................................................... 49
4.2: Sơ đồ nguyên lý và lựa chọn thiết bị. ........................................................................ 50
4.2.1. Tính ngắn mạch phía hạ áp MBA. ....................................................................... 50
SVTH: ĐỖ VĂN MINH – Đ7-H4

7


Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho khu dịch vụ Hà Trì – Hà Đông
4.2.2: Lựa chọn thiết bị. .................................................................................................. 53
4.2.3 Sơ đồ 1 sợi trạm biến áp phân phối. ...................................................................... 65
4.3: Tính toán nối đất. ........................................................................................................ 68
CHƢƠNG 5 ............................................................................................................................ 70
THIẾT KẾ MẠNG CHIẾU SÁNG CÔNG CỘNG ............................................................ 70
5.1. Đặc điểm của hệ thống cung cấp điện chiếu sáng đƣờng. ....................................... 70
5.2. Những yêu cầu cần thiết khi thiết kế cấp điện. ......................................................... 70
5.3. Chọn tiết diện cáp chiếu sáng : .................................................................................. 70
5.3.1. Tuyến cáp chiếu sáng sau tủ điều khiển chiếu sáng CS1. ................................... 71
5.3.2.

Tuyến cáp chiếu sáng sau tủ CS2. ................................................................... 74

5.3.3.

Tuyến cáp chiếu sáng sau tủ CS3. ................................................................... 77

5.4 : Lắp tủ điều khiển chiếu sáng. ................................................................................... 82
5.5. Nguyên Lý điều khiển chiếu sáng. ............................................................................. 83

CHƢƠNG 6 ............................................................................................................................ 87
TÍNH TOÁN MẠNG ĐIỆN HẠ ÁP ..................................................................................... 87
6.1. Phƣơng án cấp điện sinh hoạt. ................................................................................... 87
6.2 Chọn tiết diện cáp ngầm cấp sinh hoạt. ..................................................................... 92
6.2.1. Chọn cáp từ phía hạ áp của MBA đến tủ phân phối hạ áp của trạm biến áp. ... 93
6.2.2. Chọn tiết diện cáp từ tủ phân phối hạ áp đến tủ điện hạ áp cho từng TBA ....... 93
6.3. Tính ngắn mạch mạng hạ áp. ................................................................................... 112
6.4. Lựa chọn và kiểm tra thiết bị. .................................................................................. 116
6.4.1. Lựa chọn thanh cái. ............................................................................................ 116
6.4.2. Lựa chọn aptomat. ............................................................................................... 119
CHƢƠNG 7 .......................................................................................................................... 122
DỰ TOÁN CÔNG TRÌNH .................................................................................................. 122
7.1. Dự toán trạm biến áp. ............................................................................................... 122
7.2. Dự toán hạ áp............................................................................................................. 124
7.3. Dự toán chiếu sáng. ................................................................................................... 126
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................... 128

SVTH: ĐỖ VĂN MINH – Đ7-H4

8


Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho khu dịch vụ Hà Trì – Hà Đông
CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ ĐỐI TƢỢNG THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN
1.1:Giới thiệu chung.
Thành phố Hà Đông có 4.791,74 Ha diện tích tự nhiên và 228.715 nhân khẩu, có 15
đơn vị hành chính, gồm các phường: Nguyễn Trãi, Quang Trung, Văn Mỗ, Vạn Phúc, Hà
Cầu, Phúc La, Yết Kiêu và các xã: Văn Khê, Kiến Hưng, Phú Lương, Phú Lãm, Yên Nghĩa,
Đồng Mai, Biên Giang, Dương Nội.

Khu đất quy hoạch nằm ở phía Đông Bắc của thành phố Hà Đông, thuộc phần đất còn
lại của HTX nông nghiệp Hà Trì - Phường Hà Cầu sau khi các dự án quy hoạch chi tiết Khu
trung tâm hành chính mới và khu công viên cây xanh TDTT thành phố Hà Đông được phê
duyệt, được xác định giới hạn như sau:
 Phía Bắc và Tây Bắc giáp khu tập thể Tô Hiệu thuộc Phường Nguyễn Trãi, giới hạn
bởi trục đường Lê Lai (đã hoàn thiện thi công).
 Phía Đông - Đông Bắc giới hạn bởi trục đường Hà Trì - Đa Sỹ mặt cắt 30m (theo
Quy hoạch chung) và giáp khu dân cư thôn Hà Trì.
 Phía Tây-Tây Nam giáp khu trung tâm hành chính mới của thành phố Hà Đông và
doanh trại quân đội (khu B Tỉnh đội ); giới hạn bởi trục đường 18,5m của khu TT hành chính
mới. Có trục đường 24m từ khu Trung tâm hành chính mới của thành phố Hà Đông chạy qua.
 Phía Nam giáp khu Công viên thể thao cây xanh của thành phố Hà Đông; giới hạn
bởi trục đường 15m theo quy hoạch chung của thành phố.
Diện tích :
Phạm vi nghiên cứu QH: 208.787 m2
Dân số dự kiến (khu dân cư mới) : 2.624 người
Tiêu chuẩn kỹ thuật của đồ án.
Khu đất quy hoạch khu diện tích đất còn lại của HTX nông nghiệp Hà Trì sau khi
GPMB khu TT hành chính mới và quy hoạch chi tiết khu công viên thể thao-cây xanh nằm
trong khu vực có phần lớn là canh tác tương đối bằng phẳng, độ dốc tự nhiên i=0.002. Đất đai
có xu hướng dốc dần từ Đông sang Tây, một phần diện tích phía Bắc đất đai thấp. Cốt hiện
trạng thấp nhất +5.25 m, cốt hiện trạng cao nhất +7.00 m.
Theo quyết định số: 852/ QĐ-UBND ngày 16 tháng 1 năm 2007 của UBND thành phố
Hà Đông về việc phê duyệt Quy hoạch chi tiết tỷ lệ 1/500 diện tích đất còn lại của HTX nông
nghiệp Hà Trì sau khi GPMB khu TT hành chính mới và quy hoạch chi tiết khu công viêc thể
thao-cây xanh - thành phố Hà Đông – Hà Nội thì hệ thống HTKT của khu dự án được thiết
kế với tiêu chuẩn của đô thị loại I vì vậy toàn bộ hệ thống cấp điện sinh hoạt, chiếu sáng của
khu dự án khi tiến hành thiết kế phải đảm bảo được các tiêu chí sau:
-

Có tính thẩm mỹ, hài hoà và hiện đại với cảnh quan môi trường đô thị.

SVTH: ĐỖ VĂN MINH – Đ7-H4

9


Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho khu dịch vụ Hà Trì – Hà Đông
-

Hiệu quả kinh tế cao, mức tiêu thụ điện năng thấp.

-

Đáp ứng các yêu cầu về an toàn, thuận tiện trong vận hành và bảo dưỡng.

Hệ thống chiếu sáng phải đảm bảo mức độ chiếu sáng cần thiết, an toàn giao
thông cho người và phương tiện về đêm.
Nguồn sáng có hiệu suất phát quang cao, tuổi thọ của thiết bị và toàn hệ thống
cao, giảm chi phí cho vận hành và bảo dưỡng.
Từ các tiêu chí trên đưa ra phương án thiết kế tổng quát Hệ thộng cấp điện sinh hoạt,
chiếu sáng Khu diện tích đất còn lại của HTX Nông nghiệp Hà trì như sau:
Thay thế đoạn đường dây không (ĐDK) trung thế hiện đang cắt ngang qua khu
đất dự án bằng cáp ngầm trung thế cùng cấp điện áp.
-

Tuyến đường dây trung thế sử dụng cáp ngầm có đặc tính chống thấm dọc

-

Trạm biến áp sử dụng kiểu trạm Kios

-

Tuyến đường dây hạ thế sử dụng cáp ngầm bọc đai thép.

Tủ điện phân phối hạ thế được kết hợp làm tủ chứa công tơ đặt trên vỉa hè
đường quy hoạch.
-

Tuyến đường dây chiếu sáng sử dụng cáp ngầm bọc đai thép.

-

Cột chiếu sáng đường nội bộ sử dụng cột thép mạ kẽm.

Tủ chiếu sáng được thiết kế để có thể đóng cắt tự động và vận hành theo hai chế
độ buổi tối: Bật 100% số đèn, đêm khuya: Chỉ bật khoảng 1/3 số đèn.
Toàn bộ phần tuyến cáp ngầm trung, hạ thế, chiếu sáng được chôn ngầm trực tiếp trong
đất trên vỉa hè đường quy hoạch kết hợp luồn trong ống nhựa xoắn chịu lực HDPE vượt
đường nội bộ
Những yêu cầu chủ yếu khi thiết kế một hết thống cung cấp điện
Thiết kế hệ thống cung cấp điện như một tổng thể và lựa chọn các phần tử của hệ thống
sao cho các phần tử này đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật, vận hành an toàn và kinh tế.
Trong đó mục tiêu chính là đảm bảo cho hộ tiêu thụ luôn đủ điện năng với chất lượng nằm
trong phạm vi cho phép. Trong quá trình thiết kế điện, một phương án lựa chọn được coi là
hợp lý khi nó thoả mãn các yêu cầu:
 Tính khả thi cao. 4
 Vốn đầu tư nhỏ.
 Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện tuy theo mức độ tính chất phụ tải.

 Chi phí vận hành hàng năm thấp.
 Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị.
 Thuận tiện cho việc bảo dưỡng và sửa chữa.
SVTH: ĐỖ VĂN MINH – Đ7-H4

10


Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho khu dịch vụ Hà Trì – Hà Đông
Đảm bảo chất lượng điện, nhất là đảm bảo độ lệch và độ dao động điện áp bé nhất và
nằm trong giới hạn cho phép so với định mức. Ngoài ra, khi thiết kế cung cấp điện cũng cần
chú ý tới các yêu cầu phát triển phụ tải tương lai, giảm ngắn thời gian thi công lắp đặt và tính
mỹ quan của công trình.

SVTH: ĐỖ VĂN MINH – Đ7-H4

11


Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho khu dịch vụ Hà Trì – Hà Đông
CHƢƠNG 2
TÍNH TOÁN PHỤ TẢI
2.1 Thiết kế chiếu sáng đƣờng phố .
2.1.1. mục đích thiết kế.
Các tiêu chuẩn chất lượng chiếu sáng đường bộ thực chất đòi hỏi cho phép một tri giác
nhìn nhanh chóng, chính xác và tiện nghi. Về phương diện này ta lưu ý :
Độ chói trung bình của mặt đường do người lái xe quan sát khi nhìn ở mặt đường tầm
xa 100 m khi thời tiết khô .Mức yêu cầu :
0.5*

1*

1.5*

60m
160m

Hình 2.1.1. Tầm quan sát mặt đƣờng của lái xe.
Phụ thuộc vào loại đường (mật độ giao thông, tốc độ, vùng đô thị hay nông thôn…)
trong các điều kiện làm việc bình thường.
Mặt đường được xét đến đươc quan sát dưới góc 0.50 đến 1.50 và chải dài từ 60 đến
170m trước người quan sát ( hình 2.1.1)
Độ đồng đều phân bố biếu kiến của độ chói lấy ở các điểm khác nhau của bề mặt. Độ
chới không giống nhau theo mọi hướng (Sự phản xạ không phải là vuông góc mà là phản xạ
hỗn hợp Hình 2.1.2)

Hình 2.1.2. Độ chói thực tế của mặt đƣờng.

Hình 2.1.3. Ô lƣới tính toán.

Hạn chế lóa mặt không tiện nghi, nguồn cản trở và sự mệt mỏi do số lượng và quang
cảnh của các đen xuất hiện trong thị trường, liên quan đến độ chói trung bình của con đường.

SVTH: ĐỖ VĂN MINH – Đ7-H4

12


Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho khu dịch vụ Hà Trì – Hà Đông
Do đó người ta định nghĩa một chỉ số lóa mắt G (Glare index) chia theo thang từ 1

(không chịu được) 9 (không cảm nhận được) và cẩn phải giữ ít nhất ở mức 5 (chấp nhận
được).
Các hệ thống chiếu sáng và thiết bị chiếu sáng phải hài hòa và làm đẹp mỹ quan cho đô
thị ban ngày và ban đêm.
Các cấp chiếu sáng.
Đối với các tuyến đường, C.I .E xác định 5 cấp chiếu sáng khi đưa ra các giá trị tối
thiểu phải thỏa mãn với chất lượng phục vụ bảng (2.1.1)
Bảng 2.1.1. Tiêu chuẩn chiếu sáng của đƣờng.

Cấp

Loại đƣờng

Mốc

Độ chói
trung
bình
cd/m2

Độ đồng đều
nói chung

Độ đồng đều
chiều dọc

Uo=Lmin/lmax

U1=Lmin/Lmax

0,4

0,7

Mmaxy

A

B

C

Chỉ số
tiện
nghi
G

Xa lộ
Xa lộ cao tốc

2

Đường cái

Sáng

2

Đường hình tia

Tối

1 đến 2

Thành phố có ít
người đi bộ

Sáng

2

Tối

1

Sáng

2

Sáng

1

Tối

0,5

6

5

0,4

0,7

6
5

0,4

0,7

0,4

0,7

6

Các phố chính
D

Các phố buôn
bán

E

Đường vắng

0,5

4

4
5

Giá trị ủa Uo từ 0,4 có thể đảm bảo tri giác nhìn chính xác khi nhìn thấy mặt đường thấy
phong cảnh thấp thoáng , còn gọi là hiệu ứng bậc thang. Nếu độ đồng đều theo chiều dọc
U1=0,7 hiệu ứng này không còn nữa
Trong đó:
Lmin, Lmax lần lượt là độ chói cực tiểu, cực đại trên trục dọc của ô lưới tính toán (hình
2.1.2)
Phương pháp chỉ số R.
SVTH: ĐỖ VĂN MINH – Đ7-H4

13


Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho khu dịch vụ Hà Trì – Hà Đông
Do sự phản chiếu không vuông góc của các lớp phủ mặt đường, thoạt đầu ta không thể
xác định quan hệ giữa độ chói và độ rọi ngang của nền đường. Tuy nhiên kinh nghiệm cho
thấy đối với các thiết bị phân phối ánh sáng, tính đồng đều của độ rọi phụ thuộc vào hình
dáng bố trí đèn và độ chói trung bình liên quan đến nhiều độ rọi trung bình của các thiết bị
chiếu sáng và lớp phủ mặt đường. Phương pháp này về bản chất tính toán dựa trên độ rọi
nhưng có xét tới độ chói của mặt đường thông qua tỷ số R
(2.1.1)
Trong đó:
+Etb : Độ rọi trung bình (lux)
+ Ltb: Độ chói trung bình (cd/m2)
Bằng thực nghiệm người ta nhận thấy R là hằng số với mỗi loại đường như bảng sau:
Bảng 2.1.2. Hằng số R tƣơng ứng với từng loại đƣờng.
Lớp phủ mặt đƣờng nhựa

Bê tông

Loại chóa đèn

Hè
đƣờng

Sạch

Bẩn

Sáng

Trung bình

Tối

Chóa Kiểu chụp sâu

11

14

14

19

25

18

Chóa kiểu bán rộng

8

10

10

14

18

13

Như vậy mỗi loại đường ta biết chỉ số R đặng trưng cho nó ,đồng thời dựa vào tiêu
chuẩn độ chói trung bình cho mỗi cấp đường ta tính ra độ rọi trung bình Etb và quá trình thiết
kế tính toán .
a. Chiều cao của đèn.
Các thông số đặc trưng cho cách bố trí đèn xác định theo hình(2.1.3)

h

s
a

e

L

Hình 2.1.3. Bố trí đèn.
h : chiều cao của đèn

SVTH: ĐỖ VĂN MINH – Đ7-H4

14


Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho khu dịch vụ Hà Trì – Hà Đông
l : khoảng cách giữa hai bộ đèn liên tiếp
s : khoảng cách hình chiếu của đèn đến chân cột đèn
a : khoảng cách hình chiếu đến mép đường
Bảng 2.1.3. Sự bố trí của các bộ đèn có thể là.
STT

Kiểu bố trí

h

1

ở một bên đường

≥l

2

Hai bên so le

≥ 2/3 l

3

Hai bên đối diện

≥ 0,5 l

4

Dải phân cách

b. Khoảng cách đèn.
Tính đồng đều của độ rọi theo chiều dọc con đường quyết định sự lựa chọn cho khoảng
cách giữa hai bộ đèn liên tiếp. ngoài ra khoảng cách còn phụ thuộc vào độ cao của đèn và chỉ
số phát xạ của đèn.
Quan hệ giữa khoảng cách 2 đèn liên tiếp Emax và chiều cao đèn h
Bảng 2.1.4. khoảng cách giữa 2 bộ đèn liên tiếp.
Kiểu bộ đèn

Phƣơng pháp bố trí đèn

Emax

Một bên, hai bên đối diện, trên dải phân cách

4h

Hai bên so le

3,7h

Một bên, hai bên đối diện, trên dải phân cách

3,5h

Hai bên so le

3,2h

Một bên, hai bên đối điện, trên dải phân cách

3h

Hai bên so le

3,7 h

Kiểu rộng

Kiểu bán rộng

Kiểu sâu
c. hệ số già hóa.
Do sự già hóa của mỗi đèn và sự bám bẩn của pha đèn, hệ số này được tính đổi với thời
gian làm việc của một năm.
Sự suy giảm quang thông của đèn cũng được dự tính theo thời gian hoạt động của đèn.
Bảng 2.1.5. Hệ số suy giảm V1.
Thời gian

Dèn natri cao

cấp

Dèn ống huỳnh
quang

Bóng huỳnh
quang

Dèn natri áp
suất thấp

3000h

0,95

0,90

0,85

0,85

6000h

0,90

0,85

0,80

0,80

SVTH: ĐỖ VĂN MINH – Đ7-H4

15


Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho khu dịch vụ Hà Trì – Hà Đông
9000h

0,85

0,80

0,75

Sự bám bẩn của đèn là nguyên nhân giảm quang thông hàng năm V2 :

Bảng 2.1.6. Hệ số suy giảm V2.
Bộ đèn

Không loe

Có loe

Khí quyển ô nhiễm

0,65

0,7

Khí quyển không ô nhiễm

0,90

0,95

+ Hệ số già hóa bằng :

d. Tính toán chọn đèn và công suất đèn.
* Các tiêu chuẩn chung.
Tất cả các tuyến phố trong khu vực phải đảm bảo theo các tiêu chuẩn sau.
Tầm vươn ra của đèn và góc nghiêng của đèn ảnh hưởng đến hệ số sử dụng quang
thông, khi thiết kế chọn một giá trị để tính toán và chọn phương án có hệ số sử dụng lớn. Ta
chọn tầm vươn ra của đèn s= 1,5m, cột đèn chôn cách mép đường 0 m, hình chiếu đèn cách
mép đường a=1m.
-Tỷ số giữa độ chói nhỏ nhất và độ chói trung bình trên mặt đường là 0,4
- Tỷ số giữa độ chói nhỏ nhất và độ chói trung bình trên các giải song song với trục
đường =0,7
-Cấp bảo vệ tối thiểu
+Phần quang học: IP54
+Các phần khác: IP44.
- Đường có mặt cắt 24m ( mặt cắt 1-1)
- Đường nội bộ trong khu quy hoạch là đường phố cấp nội bộ, khu nhà ở có.
+ Độ chói trung bình: 0,5cd/m2
+ Cấp chiếu sáng C
- Đường có mặt cắt 18,5m ( mặt cắt 2-2)
- Đường nội bộ trong khu quy hoách là đường phố cấp nội bộ, khu nhà ở có.
+ Độ chói trung bình: 0,5cd/m2
+ Cấp chiếu sáng C
- Đường có mặt cắt 13,5m ( mặt cắt 3-3)

SVTH: ĐỖ VĂN MINH – Đ7-H4

16


Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho khu dịch vụ Hà Trì – Hà Đông
- Đường nội bộ trong khu quy hoách là đường phố cấp nội bộ, khu nhà ở có.
+ Độ chói trung bình: 0,5cd/m2
+ Cấp chiếu sáng C
- Đường có mặt cắt 11m ( mặt cắt 4-4)
- Đường nội bộ trong khu quy hoách là đường phố cấp nội bộ, khu nhà ở có.
+ Độ chói trung bình: 0,5cd/m2
+ Cấp chiếu sáng C
+) Chiều cao của cột.
a . Mặt cắt (1-1).
h: là chiều cao cao của cột
l: là chiều rộng của đường = 12m
Sự đồng đều của độ rọi ngang đường 12m cấp C chiếu sáng 1 bên h = l = 12m
b. Mặt cắt (2-2).
h: là chiều cao cao của cột
l: là chiều rộng của đường = 10,5m
Sự đồng đều của độ rọi ngang đường 10,5m cấp C chiếu sáng 1 bên h =l= 11m
c . Mặt cắt (3-3).
h: là chiều cao cao của cột
l: là chiều rộng của đường = 7,5m
Sự đồng đều của độ rọi ngang đường 7,5m cấp C chiếu sáng 1 bên h = l ≥ h= 9m
d. Mặt cắt (4-4).
h: là chiều cao cao của cột
l: là chiều rộng của đường = 5m
Sự đồng đều của độ rọi ngang đường 12m cấp C chiếu sáng 1 bên h = l = 7 m

+) Khoảng cách cột đèn chiếu sáng.
Tính đồng đều của bộ đèn của độ chói theo dọc chiều đường quyết định sự lựa chọn
khoảng cách giữa hai bộ đèn liên tiếp. Đòi hỏi tỷ số

≤ 3,5 .

+ Đường có chiều rộng lòng đường = 12 m cấp C khoảng cách cột đèn:
Emax = 12 .3 = 36m
+ Đường có chiều rộng lòng đường = 10,5 m cấp C khoảng cách cột đèn:
Emax = 10,5 .3 = 31,5 m
+ Đường có chiều rộng lòng đường = 7,5m cấp C khoảng cách cột đèn:
Emax = 7,5 .3 = 22,5m
SVTH: ĐỖ VĂN MINH – Đ7-H4

17


Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho khu dịch vụ Hà Trì – Hà Đông
+ Đường có chiều rộng lòng đường = 5 m cấp C khoảng cách cột đèn:
Emax = 5. 3 = 15 m
Chọn bộ đèn Sudium phân bố ánh sáng bán rộng ánh sáng màu vàng tự nhiên có ISL
=3,2 nghiêng đèn 10o lớp phủ đường sáng nên ta xác đinh R= 10.
+) Xác định quang thông tính toán của bộ đèn.
(2.1.2)
Trong đó:
Ф: quang thông tính toán của bộ đèn
Ltb: độ chói trung bình trên bề mặt đường. Ltb= 0,5 cd/m2
L: chiều rộng lòng đường
E: khoảng cách cột đèn chiếu sáng
R: tỷ số giữa độ rọi và độ chói trung bình trên mặt đường

U: hệ số sử dụng đèn
V: hệ số suy giảm quang thông
Bảng 2.1.7. Chiều dài cho từng khu vực.
Chiều dài lòng
đƣờng

12
(m)

10,5
(m)

7,5
(m)

5
(m)

Khu vực I

185,65

610,71

204,59

417,58

Khu vực II

172.76

174.79

239,25

376,27

Khu vực III

239,4

1191,12

1253,93

732,37

Với L=12m ta có:
Xác định hệ số sử dụng U:
Từ đèn vẽ đường vuông góc với bề mặt đường và hai đường tới hai mép đường tạo
thành góc α1 và góc α2 ( như hình vẽ )

SVTH: ĐỖ VĂN MINH – Đ7-H4

18


Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho khu dịch vụ Hà Trì – Hà Đông
Hình 2.1.4. Hệ số sử dụng đèn.

(2.1.3)
Tra đường hệ số sửa dụng : tanα1= 0,083 ta có fAR=0,0208
(2.1.4)
Tra đường hệ số sử dụng : tanα2=0,917 ta có fAV = 0,275
Vậy hệ số sử dụng:
Hệ số suy giảm quang thông V:
Tra theo bảng ta có:
Quang thông tính toán :
(lm)

(2.1.5)

Ta chọn bóng đèn cao áp philips Sodmum SOM-T 100W có quang thông 9000lm.
Khoảng cách giữa hai đèn liên tiếp là:
(2.1.6)
Bảng 2.1.8. Số lƣợng đèn đặt cho từng khu vực với L=12m.
Khu vực I

5 đèn

Khu vực II

5 đèn

Khu vực III

7 đèn

Độ rọi trung bình lòng đường:
(2.1.7)

Chỉ số tiện nghi G:
(2.1.8)
Trong đó:
ISL: chỉ số riêng đặc trưng cho mức độ chói lóa của 1 bộ đèn được cho trong lí lịch
Ltb : độ chói trung bình của mặt đường
H : Chiều cao của đèn so với mặt đường
H’: H-1,5 chiều cao đặt đèn so với mặt người quan sát
p : số đèn được đặt trên 1 km chiều dài của đường
(2.1.9)
G=1 : chói loá quá sức chịu đừng
G=5 : ngưỡng vừa chịu được
G=9 : không còn chói lóa
Chỉ số tiện nghi G của khu vực 1 với L=12m là :
Ta có

(2.1.10)
Tính toán tương tự với độ dài lòng đường L= 10,5m và L=7,5m, L=5m ta có (bảng
2.1.9):

SVTH: ĐỖ VĂN MINH – Đ7-H4

19


Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho khu dịch vụ Hà Trì – Hà Đông

Bảng 2.1.9. Tính toán chọn đèn và công suất với L=10,5m, L=7,5m và L=5m.
Khu
vực
1

Khu
vực 2

Khu
vực 3

Khu
vực 1

Khu
vực 2

Khu
vực 3

L (m)

10,5

10,5

10,5

7,5

7,5

7,5

5

5

5

H(m)

11

11

11

9

9

9

7

7

7

Ltb(cd/m2)

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

R

10

10

10

10

10

10

10

10

10

Emax(m)

31,5

31,5

31,5

22,5

22,5

22,5

15

15

15

V

0,81

0,81

0,81

0,81

0,81

0,81

0,81

0,81

0,81

Tanα1

0,09
1

0,091

0,091

0,111

0,111

0,111

0,143

0,143

0,143

Tanα2

0,86
4

0,864

0,864

0,722

0,722

0,722

0,571

0,571

0,571

fAR

0,02
3

0,023

0,023

0,028

0,028

0,028

0,036

0,036

0,036

fAV

0,28
8

0,288

0,288

0,241

0,241

0,241

0,190

0,190

0,190

U

0,31
1

0,311

0,311

0,269

0,269

0,269

0,226

0,226

0,226

Ф(lm)

6564

6564

6564

3872

3872

3872

2048

2048

2048

Chọn Ф(lm)

6000

6000

6000

3500

3500

3500

3500

3500

3500

E(m)

28,8

28,8

28,8

20,3

20,3

20,3

25,6

25,6

25,6

Số lƣợng
đèn

11

6

41

10

12

62

16

15

29

Khu Khu Khu
vực 1 vực 2 vực 3

+ Dự kiến sử các loại đèn như sau:
- Đối với đường có chiều rộng lòng đường là 12m cấp C chọn bóng đèn cao áp philips
Sodium SON-T 100v - 100W có quang thông 9000lm ánh sáng màu vàng tự nhiên 4500k.
- Đối với đường có chiều rộng lòng đường là 10,5 m cấp C chọn bóng đèn cao áp
philips Sodium SON-T 90v – 70 W có quang thông 6000lm ánh sáng màu vàng tự nhiên

4500k.

SVTH: ĐỖ VĂN MINH – Đ7-H4

20


Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho khu dịch vụ Hà Trì – Hà Đông
- Đối với đường có chiều rộng lòng đường là 7,5 m cấp C chọn bóng đèn cao áp
philips Sodium SON-T 90v – 50 W có quang thông 3500lm ánh sáng màu vàng tự nhiên
4500k.
- Đối với đường có chiều rộng lòng đường là 5 m cấp C chọn bóng đèn cao áp philips
Sodium SON-T 90v – 50 W có quang thông 3500lm ánh sáng màu vàng tự nhiên 4500k.
2.1.2. Tính toán chọn công suất chiếu sáng.
Công suất chiếu sáng cho từng khu vực:
∑

(2.2.11)

Trong đó:
Pcs: là công suất chiếu sáng cho từng khu vực.
Pđ: công suất chiếu sáng của 1 đèn.
n: số lượng đèn dùng cho từng khu vực
Khu vực 1:
Với L=12m ta có :

Với L=10,5m ta có:

Với L=7,5m ta có:

Với L=5m ta có:

Công suất chiếu sáng cho khu vực 1 là:
∑

(2.1.12)

Tương tự tính toán cho khu vực 2, 3:
Bảng 2.1.9. tính toán tổng hợp cho khu vực.
Khu vực 1 (W)

Khu vực 2 (W)

Khu vực 3 (W)

L=12m

500

500

700

L=10,5m

770

420

2870

L=7,5m

500

600

3100

L=5m

800

750

1450

Pcsi

2570

2270

8120

Tổng công suất chiếu sáng là :
SVTH: ĐỖ VĂN MINH – Đ7-H4

21

Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho khu dịch vụ Hà Trì – Hà Đông
(2.1.13)

2.2. Xác định phụ tải cho khu vực.
+ Các hệ số tính toán:
Hệ số đồng thời :
(2.2.1)
Trong đó :
k1 : hệ số đồng thời theo số mạch của tủ, k1=0.9
K2 : hệ số đồng thời giữa các phụ tải trong 1 lộ.
Chọn theo tiêu chuẩn quốc tế IEC. Tra trong bảng sau:
Bảng 2.2.1. hệ số đồng thời theo tiêu chuẩn IEC.
Số hộ tiêu thụ

Hệ số đồng thời (kđt)

2 đến 4

1

5 đến 9

0,78

10 đến 14

0,63

15 đến 19

0,53

20 đến 24

0,49

25 đến 29

0,46

30 đến 34

0,44

35 đến 39

0,42

40 đến 49

0,41

50 và trên 50

0,4

- Hệ số dự phòng:
kdp =1,2 đối với đất giao thông và nghĩa trang
kđp=1 đối với thành phần khác.

- Hệ số công suất: cosφ = 0,85
+ Tính toán phụ tải:
(2.2.2)
(2.2.3)
Trong đó
P,S,Q:Công suất tác dụng,biểu kiến,phản kháng tính toán.
Với khu vực 1:
-) Nhà chia lô LK1: (Bảng vẽ mặt bằng quy hoạch Hà Trì – Hà Đông)
Số căn hộ n= 4, tra bảng hệ số đồng thời ta có k2= 0,78
SVTH: ĐỖ VĂN MINH – Đ7-H4

22


Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho khu dịch vụ Hà Trì – Hà Đông
Chỉ tiêu cấp điện P= 4kW
Công suất đặt:
)

(2.2.4)

Công suất phụ tải tính toán:
(2.2.5)
Công suất biểu kiến:
(2.2.6)
Tính toán tương tự với các lô LK2, LK3, LK4, LK5, LK6, LK7, LK8, LK9, LK10,
LK11, LK12.
-) Đất giao thông:
Diện tích đất S= 15000 m2
Chỉ tiêu cấp điện: P= 0,0006 kW/m2

k1= 1, k2= 1
Công suất đặt:
(2.2.7)
Công suất biểu kiến :
(2.2.8)
-) Đất hội trường, nhà văn hóa:
Diện tích đất S= 613,74 m2
Chỉ tiêu cấp điện: P= 0,05 kW/m2
k1= 1, k2= 1
Công suất đặt:
(2.2.9)
Công suất biểu kiến:
(2.2.10)
Khu vực 2, 3 tính toán tương tự như khu vực 1 ta có bảng sau:

SVTH: ĐỖ VĂN MINH – Đ7-H4

23


Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho khu dịch vụ Hà Trì – Hà Đông
Bảng 2.2.2. phụ tải tính toán khu vực 1.

Tên khu
vực

Phụ tải tiêu
thụ điên

Tên ô

đất

Điện
tích
đất
(m2)

Số
lƣợng
học
sinh

Số căn
hộ

Chỉ tiêu
cấp điện
(kW)

Pđ
(kW)

Hệ số
công
suất

Hệ số đồng
thời
(k1)

(k2)

Hệ
số sử
dụng

(kW)

Stt
(kVA)

Ptt

Nhà chia lô

LK1

4

4

16

0,85

0,9

1

1,2

17,28

20,329

Nhà chia lô

LK2

5

4

20

0,85

0,9

0,78

1,2

16,848

19,82

Nhà chia lô

LK3

19

4

76

0,85

0,9

0,53

1,2

43,5

51,18

Khu

Nhà chia lô

LK4

11

4

44

0,85

0,9

0,63

1,2

29,9

35,22

Vực 1

Nhà chia lô

LK5

10

4

40

0,85

0,9

0,63

1,2

27,22

32,02

Nhà chia lô

LK6

14

4

56

0,85

0,9

0,63

1,2

38,102

44,83

Áp

Nhà chia lô

LK7

21

4

84

0,85

0,9

0,49

1,2

44,45

53,3

T1

Nhà chia lô

LK8

12

4

48

0,85

0,9

0,63

1,2

32,66

38,422

Nhà chia lô

LK9

11

4

44

0,85

0,9

0,63

1,2

29,9

35,22

Nhà chia lô

LK10

18

4

72

0,85

0,9

0,53

1,2

41,21

48,49

Máy
Biến

SVTH: ĐỖ VĂN MINH – Đ7-H4

24