Đồ án thiết kế cung cấp điện cho ký túc xá trường Cao đẳng sư phạm Hải Dương

MỞ ĐẦU
Lý do chọn đề tài:
Với tốc độ tăng trưởng kinh tế ngày càng tăng của Việt Nam, vấn đề năng lượng
được đưa ra là một trong lĩnh vực ưu tiên hàng đầu. Điện năng chiếm phần lớn của tất
cả lĩnh vực. Các giải pháp về năng lượng đưa ra nhằm đảm bảo tiêu chí về kinh tế và
kỹ thuật. Với kiến thức tích lũy được trong 3 năm đại học, em muốn vận dụng chúng
để tính toán, thiết kế sát với nhu cầu thực tế này là: “Thiết kế cung cấp điện cho tòa
nhà kí túc xá của trường Cao đẳng sư phạm Hải Dương”.
Mục đích đề tài
- Lên phương án thiết kế cung cấp điện cho tòa nhà một cách hợp lý, nâng cao
chất lượng điện năng.
- Đảm bảo kỹ thuật và tiết kiệm điện năng.
Nội dung đề tài
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho tòa nhà: tính toán chiếu sáng, tính toán lựa
chọn máy biến áp – máy phát dự phòng, tính toán tựa chọn dây dẫn và CB bảo vệ, tính
toán các biện pháp an toàn điện: chống sét và nồi đất.
Phương pháp thực hiện
Đồ án được thực hiện trên cơ sở lí thuyết cơ bản và những kinh nghiệm thực tế
tích lũy được từ thầy cô và các anh chị khóa trước. Khảo sát thực tế công trình để đưa
ra phương án cung cấp điện hợp lí nhất. Mỗi một công thức, kết quả tính toán đều
được đối chiếu các tiêu chuẩn được nêu trong mục tài liệu tham khảo.

Trang 1


LỜI CAM ĐOAN
Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của nhóm tôi.
Các số liệu, kết quả nêu trong đồ án là trung thực và chưa từng được ai công
bố trong bất kỳ công trình nào khác

Hải Dương, ngày … tháng … năm 2019

(Ký tên và ghi rõ họ tên)

Trang 2


LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình làm đồ án môn học 1 nhóm xin trân thành cảm ơn các thầy cô
trong khoa Điện – Điện Tử và đặc biệt là thầy
đã nhiệt tình hướng dẫn
nhóm hoàn thành đồ án. Vì là đồ án nên có những thiếu sót, nhóm mong nhận được
những ý kiến đóng góp của quý thầy cô để hoàn thiện hơn.
Xin chân thành cảm ơn.

Trang 3


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU....................................................................................................................... 1
Lý do chọn đề tài:................................................................................................1
Mục đích đề tài....................................................................................................1
Nội dung đề tài....................................................................................................1
Phương pháp thực hiện........................................................................................1
LỜI CAM ĐOAN..........................................................................................................2
LỜI CẢM ƠN................................................................................................................ 3
DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT...........................................................................7
CHƯƠNG 1:GIỚI THIỆU VÀ PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN...............................8
1.1. Giới thiệu tổng quan về ký túc xá K6 trường Cao đẳng sư phạm Hải
Dương..................................................................................................................8
1.1.1.
Vị trí – diện tích...................................................................................8

1.1.2.

Bảng vẽ mặt bằng.................................................................................8

1.1.3.

Đặc điểm phụ tải..................................................................................8

1.2. Phương án cấp điện....................................................................................8
CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG CHO KÝ TÚC XÁ.................................10
2.1. Tính chất của việc thiết kế và lắp đặt.......................................................10
2.2. Trình tự tính toán chiếu sáng....................................................................10
2.2.2.

Lựa chọn độ rọi yêu cầu:....................................................................10

2.2.3.

Chọn hệ chiếu sáng: gồm hai hệ sáng.................................................11

2.2.4.

Lựa chọn nguồn sáng.........................................................................11

2.2.5.

Chọn bộ đèn:......................................................................................12

2.2.6.

Lựa chọn chiều cao đèn:.....................................................................12

2.2.7.

Xác định các thông số kỹ thuật chiếu sáng.........................................12

2.2.8.

Xác định quang thông tổng yêu cầu:..................................................13

2.2.9.

Xác định số bộ đèn.............................................................................13

2.2.10.

Kiểm tra độ rọi trung bình..................................................................13

2.2.11.

Phân bố các bộ đèn dựa trên các yếu tố..............................................13

2.2.12.

Thiết kế chiếu sáng cho tòa nhà.........................................................13

2.3. Tính toán chiếu sáng cho phòng chính ký túc xá K6................................14
2.4. Tính toán chiếu sáng cho phòng tắm........................................................17
2.5. Tính toán chiếu sáng cho hành lang trước................................................18
2.6. Tính toán chiếu sáng cho hành lang sau...................................................19

2.7. Hành lang phụ..........................................................................................20
CHƯƠNG 3:TÍNH TOÁN PHỤ TẢI..........................................................................20
Trang 4


Quy trình thiết kế:..............................................................................................20
3.1. Khái niệm chung......................................................................................20
3.1.1.

Đặt vấn đề..........................................................................................20

3.1.2.

Đồ thị phụ tải điện..............................................................................21

3.1.3.

Mục đích của việc xác định phụ tải tính toán nhằm...........................22

3.2. Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và công suất
yêu cầu............................................................................................................... 22
3.3. Phương án cấp điện cho ký túc xá K6......................................................23
3.4. Xác định phụ tải tính toán cho ký túc xá K6............................................23
3.4.1.

Giới thiệu khái quát tính toán phụ tải.................................................23

3.4.2.

Tính toán phụ tải................................................................................23

3.4.2.1.

Tính toán phụ tải phòng chính............................................................23

3.4.2.2.

Tính toán phụ tải phòng tắm...............................................................25

3.4.2.3.

Tính toán phụ tải hành lang trước, sau và hành lang phụ...................26

3.5. Phụ tải các tủ động lực DB.......................................................................26
Từ đây ta có được công suất tổng như sau :.......................................................27
3.6. Chọn máy biến áp.....................................................................................28
3.6.1.

Chọn dung lượng máy biến áp...........................................................28

3.6.2.

Phần tử bảo vệ MBA. Cầu chì tự rơi ( FCO ).....................................28

3.6.3.

Chọn máy phát dự phòng...................................................................29

3.6.4.

Bù công suất phản kháng...................................................................29

CHƯƠNG 4:LỰA CHỌN DÂY DẪN VÀ CB BẢO VỆ, TÍNH NGẮN MẠCH –
KIỂM TRA CB VÀ ĐỘ BỀN CƠ...............................................................................30
4.1. Tính chọn dây dẫn và CB.........................................................................30
4.1.1. Từ trạm biến áp đến tủ phân phối chính MDB.........................................30
4.1.2. Từ máy phát đến tủ phân phối chính MDB..............................................31
4.1.3.
Từ tủ phân phối chính MDB đến các tủ động lực DB........................32
4.1.3.1.

Từ tủ phân phối chính MDB đến tủ động lực động cơ DB-DC..........32

4.1.3.2. Từ tủ phân phối chính MDB đến tủ động lực tầng trệt DB-TT Sử dụng
pha A.................................................................................................................32
4.1.3.3. Từ tủ động lực của mỗi tầng tới các phòng...........................................33
* Từ CB tổng mỗi phòng tới tải phòng chính....................................................34
* Từ CB tổng mỗi phòng tới tải phòng tắm.......................................................35
* Từ tủ động lực tầng trệt DB-TT tới hệ thống đèn hành lang...........................36
4.2. Kiểm tra CB, độ bền cơ............................................................................36
CHƯƠNG 5:THIẾT KẾ CHỐNG SÉT VÀ NỐI ĐẤT................................................38
Trang 5


5.1. Tính toán chống sét..................................................................................38
5.1.2.

Kiểm tra chống sét bằng phần mềm BENJI........................................39

5.2. Tính toán nối đất......................................................................................43

5.2.1.

Tính toán trên lý thuyết......................................................................43

5.2.2.

Kiểm tra nối đất bằng phần mềm GEM..............................................45

CHƯƠNG 6:KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ................................................................47
Kết luận:............................................................................................................47
Kiến nghị:..........................................................................................................47
TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................48
TIẾNG VIỆT.....................................................................................................48
Phục lục.......................................................................................................................49

Trang 6


DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT
MDB: Tủ phân phối chính
DB – TT: Tủ động lực tầng trệt
DB – T1: Tủ động lực tầng 1
DB – T2: Tủ động lực tầng 2 DB – DC: Tủ động lực động cơ MBA: Máy biến áp
CB:Circuit Breaker (thiết bị đóng cắt) MCCB: Máy cắt CB
TLTK: Tài liệu tham khảo
TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam
TCXDVN: Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam

Trang 7

CHƯƠNG 1:GIỚI THIỆU VÀ PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
1.1. Giới thiệu tổng quan về ký túc xá K6 trường Cao đẳng sư phạm Hải Dương.
1.1.1.
Vị trí – diện tích
Diện tích 1390 m2, nằm trong khuôn viên trường Cao đẳng sư phạm Hải
Dương. Công trình có 3 tầng.
Mỗi tầng gồm 8 phòng 33 m2, hành lang trước 68,04 m2, hành lang phía sau
62,07 m2, hai cầu thang 38,08 m2
1.1.2.
Bảng vẽ mặt bằng
Bảng vẽ mặt bằng tầng trệt

Hình 1.1: Sơ đồ mặt bằng tầng trệt KTX K6
1.1.3.
Đặc điểm phụ tải.
Phụ tải K6 chủ yếu: chiếu sáng, ổ cắm, hệ thống điều hòa cục bộ cho các phòng.
Thời gian sử dụng 16h/ngày. Ký túc xá K6 là nơi ở của các sinh viên học tại trường
Cao đẳng sư phạm Hải Dương. Vì thế nên Ký túc xá K6 được cung cấp điện theo theo
tiêu chuẩn hộ loại 2 và được cung cấp điện từ lưới 22KV, cho phép mất điện đối với ký
túc xá K6 bằng thời gian cấp nguồn dự phòng trở lại, được thao tác bằng tay. Phương
pháp cung cấp điện cho hộ tiêu thụ loại 2, có hoặc không có nguồn dự phòng, đường
dây đơn hoặc kép.
Ở đây nhóm chọn phương án cung cấp điện cho ký túc xá K6 có nguồn dự
phòng.
1.2. Phương án cấp điện


Tòa nhà được cấp điện từ đường dây trung thế 22kV thông qua máy biến áp
22/0.4kV sử dụng hệ thống nối đất TN-S. Ngoài ra còn máy phát dự phòng cấp điện

cho tòa nhà khi có sự cố mất điện.
Tủ điện phân phối chính MDB đặt ở phòng điện tầng trệt, các tủ động lực từng
tầng đặt ở phòng điện từng tầng.
Máy biến áp và máy phát dự phòng sẽ cấp điện cho tủ điện chính MDB, tủ
MDB sẽ cấp điện cho tủ DB-TT, DB-T1, DB-T2, DB – DC.

Hình 1.2: Sơ đồ phân phối điện cho tòa nhà KTX K6


CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG CHO KÝ TÚC XÁ
2.1. Tính chất của việc thiết kế và lắp đặt.
Khi chiếu sáng cho phòng của ký túc xá ngoài ánh sáng tự nhiên còn phải có ánh
sáng đèn và yêu cầu đặt ra cho người thiết kế:
Đảm bảo độ rọi đầy đủ trên bề mặt làm việc phải có sự tương phản giữa các mặt
cần chiếu sáng và nền, mực độ chiếu sáng và sự tập hợp quang phổ chiếu sáng .
Độ rọi phân bố đồng đều, ổn định trong quá trình chiếu sáng trên bề mặt làm việc
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
nhấtnhạn chế lóa mắt, hạn chế sự mệt mỏi khi học tập, làm việc.
2.2. Trình tự tính toán chiếu sáng
2.2.1. Nguyên cứu đối tượng chiếu sáng: được nguyên cứu theo nhiều góc độ
- Hình dạng, kích thước, các bề mặt, các hệ số phản xạ, đặc điểm phân bố đồ đạc
và các thiết bị...
- Mực độ bụi, ẩm.
- Các điều kiện về khả năng phân bố và giới hạn.
- Đặc tính cung cấp điện (nguồn 3 pha, 1pha...).
- Loại công việc tiến hành.
- Lứa tuổi sử dụng.
- Khả năng và điều điện bảo trì...
2.2.2. Lựa chọn độ rọi yêu cầu:

Độ rọi là độ sáng trên bề mặt chiếu sáng. Độ rọi được chọn phải đảm bảo nhìn
mọi chi tiết mà mắt nhìn không mệt mỏi. Theo liên xô (cũ) độ rọi tiêu chuẩn là độ rọi
nhỏ nhất tại một điểm trên bề mặt làm việc. Còn theo pháp, Mỹ thì 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 độ rọi phải dựa trên thang độ rọi, không được chọn giá trị ngoài
thang độ rọi.
Vd:chọn E = 200 lux; E = 300 lux không được chọn E =250 lux; E =350 lux.
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 ảnh.
- Lứa tuổi người sử dụng.
- Hệ chiếu sáng, loại nguồn chiếu sáng lựa chọn.
Trang 10


2.2.3. Chọn hệ chiếu sáng: gồm hai hệ sáng
Với hệ chiếu sáng chung, không những bề mặt làm việc mà tất cả mọi nơi trong
phòng đều được chiếu sáng. Trong trường hợp này đèn được phân bố phía trên độ cao
cách sàn tương đối. Trong hệ chiếu sáng này có hai hình thức đặt đèn chung đều và
khu vực.
Trong hệ chiếu sáng chung đều: khoảng cách giữa các đèn trong một dãy được đặt
cách đều nhau, đảm bảo cho các điều kiện sáng mọi nơi như nhau.
Trong hệ chiếu sáng khu vực: khi cần thêm những phần chiếu sáng mà những phần
này chiếm diện tích khá lớn, tại chỗ làm việc không sử dụng các đèn chiếu sáng tại
chỗ. Các đèn được đặt theo sự lựa chọn 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, điều kiện bảo trì.

2.2.4. Lựa chọn nguồn sáng
Chọn nguồn sáng phụ thuộc vào:
Nhiệt độ màu của nguồn sáng theo biểu đồ Kruithof.

Hình 2.1: Biểu đồ Kruithof.
- Các tính năng của nguồn sáng; đặc tính ánh sáng, màu sắc, tuổi thọ đèn.
- Mức độ sử dụng(liên tục hay gián đoạn); nhiệt độ môi trường, kinh tế.
Chọn nhiệt độ màu Tm: biểu đồ Kruithof cho phép lựa chọn 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 đó
có màu khác nhau. Sự biến đổi này do sự 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 đèn có:
Trang 11


Ra<50: các màu của vật bị chiếu hoàn toàn thay đổi.
Ra<70: sử dụng trong công nghiệp khi thể hiện màu thứ yếu.
70được.
Ra>80: sử dụng nơi đòi hỏi thể hiện màu quang trọng.
2.2.5.
Chọn bộ đèn:
Việc chọn bộ đèn dựa trên:
- Tính chất môi trường xung quanh.
- Các yêu cầu phân bố ánh sáng, sự giảm chói.
- Các cấp độ đèn được phân chia theo tiêu chuẩn IEC.
2.2.6.
Lựa chọn chiều cao đèn:
Tùy theo đặc điểm đối tượng: loại công việc, loại bóng đèn, sự giảm chói, bề
mặt làm việc.

Ta có thể phân bố đèn sát trần (h’= 0) hoặc cách trần một khoảng h’.chiều cao
bề mặt làm việc có thể trên độ cao 0,76 m so với mặt bàn hay trên sàn tùy thuộc theo
công việc. Khi đó độ cao treo đèn so với bề mặt làm việc: htt=h-h’- 0,76.
Ta cần chú ý chiều cao h tt 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 độ cao 5m trở lên để tránh chói.
2.2.7. Xác định các thông số kỹ thuật chiếu sáng.
- Tính chỉ số địa điểm : đặc trưng cho kích thước hình học.
K

a �b
htt (a  b)

Trong đó a, b là chiều dài, chiều rộng của căn phòng; htt là chiều cao tính toán.
- Tính hệ số bù : có thể chọ giá trị hệ số bù theo bảng 3 ( TLTK/4) phụ lục tùy
thuộc vào loại bóng đèn và mức độ bụi của môi trường hoặc tính theo công thức
D

1
1 2

-

Chọn hệ số suy giảm quang thông  1 tùy theo loại bóng đèn

-

Chọn hệ số suy giảm quang thông do bụi bẩn  2 ; tùy theo mức độ bụi bẩn, loại

khí hậu, mức độ kín của đèn.

j

-

h'
h'  htt

Tính tỷ số treo:
Với h’ là chiều cao từ mặt đèn đến trần
Xác định hệ số sử dụng:
Trang 12


- Dựa trên các thông số: loại bộ đèn, tỉ số treo, chỉ số địa điểm, hệ số phản xạ
trần, tường, sàn.
- Trong trường hợp loại đèn không có bảng các giá trị hệ số sử dụng. Ta xác định
cấp độ của bộ đèn đó, rồi tra giá trị trong bảng 7.1 phụ lục ( TLTK/4) từ đó xác định
hệ số sử dụng U:
U= d ud + i ul
Trong đó: d,,i là hiệu suất trực tiếp và gián tiếp của bộ đèn.
ud và ui là hệ số có ích ứng với nhóm trực tiếp và gián tiếp.
2.2.8. Xác định quang thông tổng yêu cầu:
tong 

Rtc .Sd
U

- Trong đó: S là diện tích phòng (m2) : Etc là độ rọi theo tiêu chuẩn (lux); d là hệ
số bù; U là hệ số sử dụng.
2.2.9. 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 1 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 sẽ không đảm bảo độ rọi yêu cầu).

Nboden 

tong

cacbong /bo

Kiểm tra sai số quang thông không vượt quá mức 10 – 20%

V % 

Nbodencacbong /1bo  tong
tong

2.2.10. Kiểm tra độ rọi trung bình.

Etb 

Nbodencacbong /1bo �U
S �d

2.2.11. Phân bố các bộ đèn dựa trên các yếu tố.
- Phân bố cho độ rọi đồng đều và sáng tránh chói, chống mỏi mắt, đặc điểm phân
bố đồ đạc trong phòng.
- Thỏa mãn nhu cầu về nhu cầu về khoảng cách tối đa giữa các dãy 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 trong một dãy là Ldoc< Ldoc max. nếu vi
phạm điều này thì phải phân bố lại.
- Chọn khoảng cách từ dãy đèn ngoài cùng đến tường bằng (0,3 – 0,5m)
2.2.12.
Thiết kế chiếu sáng cho tòa nhà.
Trang 13


- Đồ án được thiết kế chiếu sáng theo tiêu chuẩn TCVN 7114-1 2008
Bảng 2.1: Độ rọi, giới hạn hệ số chói lóa đồng nhất, hệ số thể hiện
màu tối thiểu theo tiêu chuẩn TCVN 7114 – 1 2008.
Loại phòng công việc Độ rọi
hoạt động
duy trì
LUX
Phòng chính

200

Giới hạn hệ
số chói lóa
đồng nhất

Hệ số thể
hiện màu
tối thiểu
(Ra)

22

85

Khu vực lưu thông và
hành lang trước, hành
lang sau

75

28

40

Cầu thang, băng chuyền

50

25

40

Ghi chú

Tại cửa ra vào
cần tạo vùng
chuyển tiếp tránh
thay đổi đột ngột

Phòng rửa mặt, phòng
150
25

85
tắm, nhà vệ sinh
2.3. Tính toán chiếu sáng cho phòng chính ký túc xá K6.
+ Chiều cao: 4,2 m
+ Chiều dài: 6 m
+ Chiều rộng: 4 m
Màu sơn: Trần màu trắng; tường: màu xanh trắng; sàn gạch. Hệ số phản xạ trần,
tường, sàn lần lược là: 0,75; 0,45; 0,2.
- Độ rọi yêu cầu: Etc =200 lux [theo TCVN – 7114 – 1 - 2008]
- Chọn hệ chiếu sáng:chung đều.
- Chọn nhiệt độ màu trong khoảng 2800-3800o K theo biểu đồ Kruithof
- Chọn bóng đèn loại Tm=3800oK có Ra=85, công suất định mức
Pdm= 36 + Pballas= 36 + 0,25  36 = 45 W
Và có quang thông ɸd = 3200 lm.
- Chọn bộ đèn loại: Profil paralume laque, có cấp độ đèn là E, hiệu suất là 0,59.
- Chọn số đèn / 1 bộ : 1, quang thông trên một bộ đèn là 3200 lm
Ldoc max = 1,4htt
Lngang max =2htt
- Phân bố bộ đèn: cách trần h’= 0 m; bề mặt làm việc: 0,76m
Chiều cao treo đèn so với bề mặt làm việc: htt= 3,44 m
Hình 2.2: Khoảng cách từ đèn đến bề mặt làm việc

Trang 14


- Chỉ số địa điểm:
k

a �b
24


 0, 69
htt (a  b) 3, 44 �10

- Hệ số bù: d = 1,25
- Tỷ số treo:
j

h'
0

0
'
h  htt 0  3, 44

- Hệ số sử dụng: U= ndud + nlul = 0,59 x 0,53= 0,313
Trong đó nd= 0,59; ud= 0,53
- Quang thông tổng:

tong 

Rtc .Sd 200 �24 �1,25

 19169(lm)
U
0,313

- Xác định số bộ đèn:

Nboden 

tong

cacbong /bo



19169
 5,99
3200

- Kiểm tra sai số quang thông:

V % 

Nbodencacbong /1bo  tong 6 �3200 19169

 0,0016
tong
19169

Kết luận: Chọn 6 bộ đèn
- Kiểm tra độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc :

Etb 

Nbodencacbong /1bo �U 6 �3200 �0,313

 200,32
S �d

24 �1, 25
lux

- Phân bố các đèn dựa trên các yếu tố :
+ Phân bố cho độ rọi đồng đều và sáng tránh chói, chống mỏi mắt, đặc điểm phân bố
đồ đạc trong phòng
Thỏa mãn nhu cầu về 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 trong một dãy là
Trang 15


Ldoc< Ldoc max. Nếu vi phạm điều này thì phải phân bố lại.
+ Chọn khoảng cách từ dãy đèn ngoài cùng đến tường bằng (0,3 – 0,5m).
Bảng 2.2 : Độ rọi max, min, trung bình trong phòng

Hình 2.3 :Phân bố độ rọi trong phòng
2.4. Tính toán chiếu sáng cho phòng tắm
+
Chiều dài: 4 m
+
Chiều rộng 1,8m
+
Chiều cao 4,2 m
- Màu sơn: Trần màu trắng; tường: màu xanh trắng; sàn gạch
Hệ số phản xạ trần, tường, sàn lần lược là: 0,75; 0,45; 0,2
- Độ rọi yêu cầu: Eyc= 150 lux [theo TCVN – 7114 - 2008]
- Chọn hệ chiếu sáng: chung đều
- Chọn nhiệt độ màu: Tm(oK)= 2700 – 3500 theo biểu đồ Kruithof[TLTK/4]
- Chọn bóng đèn compactcó Tm= 3500oK có Ra= 85 công suất định mức:

Pđm= 18W và có quang thông d = 1300 lm
Chọn số đèn /1 bộ: 1 quang thông các bóng trên 1 bộ là: 1300 lm
- Phân bố bộ đèn: cách trần h’= 0, Bề mặt làm việc : 0,76 m
Chiều cao treo đèn so với bề mặt làm việc: 3,44 m
K

a �b
4 �1.8

 0,36
htt (a  b) 3, 44 �(4  1.8)

Chỉ số địa điểm:
- Hệ số sử dụng : U= 0,71
- Hệ số bù d = 1,25

Trang 16


- Tỉ số treo:

j

h'
0

0
'
h  htt 0  3, 44

tong 

Rtc .S d 150 �7, 2 �1, 25

 19102(lm)
U
0, 71

Quang thông tổng:
f
1902
N bo = tong =
=1,46
f
1300
1den
Số bộ đèn:
bộ, vậy ta chọn 2 bộ đèn
- Kiểm tra sai số quang thông:

Vf%=

N boden f cacbong/1bo -f tong 2×1300-1902
=
=0,36%
f tong
1902

- Kiểm tra độ rọi trung bình :

E tb =

N boden f cacbong/1bo ×U 2×1300×0,71
=
=205,1
S×d
7,2×1,25

Vậy số đèn cần bố trí là 2 bóng.

Hình 2.4: Sơ đồ bố trí bóng đèn trong phòng chính, phòng tắm.
2.5. Tính toán chiếu sáng cho hành lang trước
+ Chiều dài: a = 38,2 m
+ Chiều rộng: b =1,8 m
+ Chiều cao: c = 4,2 m
Diện tích: S = 68,76 m2
- Màu sơn: trần màu trắng; tường: màu xanh trắng; sàn gạch.
Hệ số phản xạ trần, tường, sàn lần lược là: 0,75; 0,45; 0,2.
- Độ rọi yêu cầu: Etc=75 lux [theo TCVN – 7114 – 1 - 2008]
- Chọn hệ chiếu sáng: chung đều
- Chọn nhiệt độ màu: Tm(0k) = 2700 theo theo đồ thị Kruithof [TLTK/4]
-

Dùng đèn huỳnh quang compact, ballast dạng xung L = 1 2 0 0 lm

Đèn hình cầu, công suất 18W. cosφ = 0,5, đường kính 72mm, cao 178mm.
Trang 17


Chiếu sáng trực tiếp: Chiếu sâu, chóa đèn phản xạ tròn nên L= 0.75

Quang thông thực tế của bộ đèn: L = 11200  0.75 = 900lm
Chọn số đèn/1 bộ: 1; quang thông của các bóng/1 bộ: 900lm
Phân bố bộ đèn: cách trần: h’= 0 m
Bề mặt làm việc: 0,76 m
Chiều cao treo đèn so với bề mặt làm việc: htt = 3,44 m
K=

a×b
38,2×1.8
=
=0,5
h tt (a+b) 3,44×(38,2+1.8)

Chỉ số địa điểm:
- Hệ số sử dụng : U= 0,7
- Hệ số bù d = 1,25
j=

- Tỉ số treo:

h'
0
=
=0
'
h +h tt 0+3,44

Quang thông tổng:
N bo =

f tong =

f tong

=

f1den
Số bộ đèn:
Vậy ta chọn 11 bộ đèn

R tc .Sd 75×68,76×1,25
=
=9209(lm)
U
0,7

9209
=10,23
900
bộ,

Vf%=

- Kiểm tra sai số quang thông:
E tb =

N boden fcacbong/1bo -f tong
f tong

=

11×900-9209
=0,075%
9209

N boden f cacbong/1bo ×U 11×900×0,7
=
=80,6
S×d
68,76×1,25

- Kiểm tra độ rọi trung bình :
Vậy số đèn cần bố trí là 11 bộ
2.6. Tính toán chiếu sáng cho hành lang sau
+ Chiều dài: a = 41,62 m
+ Chiều rộng: b =1,4 m
+ Chiều cao: c = 4,2 m
Diện tích: S=74,916 m2
Màu sơn: trần: trắng
hệ số phản xạ trần ptr =0,75
tường: xanh
hệ số phản xạ tường ptg= 0,45
sàn: gạch màu sẫm hệ số phản xạ sàn plv=0,2
Độ rọi yêu cầu: Etc=75 lux [theo TCVN – 7114 – 1 – 2008 ]
Chọn hệ chiếu sáng: chung đều.
Chọn nhiệt độ màu: Tm(0k) = 2700 theo theo đồ thị đường cong kruithof
[TLTK/4]
-

Dùng đèn huỳnh quang compact, ballast dạng xung L = 1 2 0 0 lm

Trang 18


Đèn hình cầu, công suất 18W cosφ = 0,5 đường kính 72mm, cao 178mm
Chiếu trực tiếp: Chiếu sâu, chóa phản xạ tròn nên L = 0.75
Quang thông thực tế của bộ đèn: L = 11200  0.75 = 900lm
-

Chọn số đèn/1 bộ: 1; quang thông của các bóng/1 bộ: 900lm
Phân bố bộ đèn: cách trần: h’= 0 m
Bề mặt làm việc: 0,76 m
Chiều cao treo đèn so với bề mặt làm việc: htt = 3,44 m
Chỉ số địa điểm:
K=

a×b
41,62×1.4
=
=0,4
h tt (a+b) 3,44×(41,62+1,4)

- Hệ số sử dụng : U= 0,7
- Hệ số bù d = 1,25
j=

- Tỉ số treo:

h'
0
=

=0
'
h +h tt 0+3,44

Quang thông tổng:
N bo =

f tong =

f tong

=

f1den
Số bộ đèn:
Vậy ta chọn 9 bộ đèn

R tc .Sd 75×58,268×1,25
=
=7803,75(lm)
U
0,7

7803,75
=8,67
900
bộ,

Vf%=

N boden f cacbong/1bo -f tong 9×900-7803,75
=
=0,04%
f tong
7803,75

- Kiểm tra sai số quang thông:
- Kiểm tra độ rọi trung bình :
N
f
×U 9×900×0,7
E tb = boden cacbong/1bo
=
=77,8
S×d
58,268×1,25

Vậy số đèn cần bố trí là 9 bộ
2.7. Hành lang phụ
+ Chiều cao: 4,2 m
+ Chiều dài: 6 m
+ Chiều rộng: 3,2 m
-Màu sơn:Trần: màu trắng; tường: màu xanh trắng; sàn: gạch:
Hệ số phản xạ trần, tường, sàn lần lược là: 0,75; 0,45; 0,2.
- Độ rọi yêu cầu: Eyc= 50 lux[ theo TCVN – 7114 – 1 – 2008 ]
- Chọn hệ chiếu sáng: chung đều.
- Chọn nhiệt độ màu: Tm (0K) = 2500 – 3100 theo biểu đồ Kruithof [TLTK/4]
- Chọn bộ đèn: Aresa 202 RPM/RPP, có cấp độ đèn là E, có hiệu suất: 0,73
Trang 19

Chọn số đèn / bộ: 1, quang thông các bóng trên 1 bộ:  = 1800 lm
Ldoc max= 1,4htt
Lngang max= 1,44htt
Phân bố bộ đèn: cách trần: h’= 0 m
Bề mặt làm việc: 0,76 m
Chiều cao treo đèn so với bề mặt làm việc: htt = 3,44 m
K=

Chỉ số địa điểm:
- Hệ số bù d = 1,25

a×b
19,2
=
=0,6
h tt (a+b) 3,44×9,2

h'
0
j= '
=
=0
- Tỉ số treo: h +h tt 0+3,44

-Hệ số sử dụng: U= ndud + nlul = 0,73 x 0,5= 0,365
Trong đó nd= 0,73, ud= 0,5
Quang thông tổng:
N bo =

f tong =

f tong

=

f1den
Số bộ đèn:
Vậy ta chọn 9 bộ đèn

R tc .Sd 50×19,2×1,25
=
=3300(lm)
U
0,365

3300
=1,8
1800
bộ,

Vf%=

- Kiểm tra sai số quang thông:
E tb =

N boden f cacbong/1bo -f tong
f tong

N boden f cacbong/1bo ×U

=

=

2×1800-3300
=0,09%
3300

2×1800×0,365
=54,75
19,2×1,25

S×d
- Kiểm tra độ rọi trung bình :
Vậy số đèn cần bố trí là 2 bộ
Vì đây là khu hành lang phụ nên ánh sáng tập chung tại khu vực có cầu thang
nên ta có thể dung 1 bộ bóng đèn để giảm chi phi lắp đặt
Bảng 2.3: Bảng thống kê hệ thống đèn

Loại phòng

Loại đèn

8 phòng
chính
8 phòng tắm

Huỳnh quang
36W

Compact huỳnh
quang 18W

Hành lang –
cầu thang

Compact huỳnh
quang 18W

Công suất tiêu
thụ
45W

cos

Số lượng đèn

0,6

8 X 6= 48

18W

0,45

8 X 2= 16

18W

0,45

11 + 9 + 1= 21

Trang 20


CHƯƠNG 3:TÍNH TOÁN PHỤ TẢI
Quy trình thiết kế:
Những phòng có diện tích và đặc điểm phụ tải giống nhau ta chỉ tính tiêu biểu
một phòng từ đó ta suy ra các phòng còn lại. các bước tính toán như sau:
-Tính phụ tải từng phòng.
-Tính toán phụ tải theo từng nhóm.
-Tính toán phụ tải theo từng tầng.
-Tính toán phụ tải toàn ký túc xá.
3.1. Khái niệm chung
3.1.1. Đặt vấn đề
Khi thiết kế cung cấp điện cho một công trình nhiệm vụ đầu tiên là phải xác
định nhu cầu tiêu thụ điện của công trình đó. Tùy theo quy mô cũng như yêu cầu chất
lượng điện và nhu cầu tiêu thụ điện được xác định theo phụ tải thực tế hoặc tính đến sự
phát triển sau này.
Cần phân biệt phụ tải tính toán và phụ tải thực tế. Phụ tải tính toán là phụ tải gần
đúng chỉ dùng tính toán thiết kế hệ thống điện, còn phụ tải thực tế xác định.
Nếu phụ tải tính toán nhỏ hơn phụ tải thực tế sẽ làm giảm tuổi thọ thiết bị, có
khi dẫn đến cháy nổ, nếu phụ tải tính toán lớn hơn nhiều phụ tải thực tế thì gây ra lãng
phí. Để xác định phụ tải tính toán ta có thể chia ra làm những nhóm sau đây.
Nhóm 1: Là nhóm các phương pháp tính toán được dựa trên kinh nghiệm thiết
kế và sự vận hành mà người ta tổng kết lại để đưa ra các hệ số tính toán. Phương pháp
này thuận tiện trong tính toán nhưng chỉ đưa ra được chỉ số gần đúng.
Nhóm 2: Là nhóm tính toán dựa trên cơ sở lý thuyết. Phương pháp này có kể
đến nhiều yếu tố do đó kết quả tính toán chính xác hơn nhưng tính toán phức tạp.

Do tính chất quan trọng nên đã có nhiều công trình nghiên cứu tính toán phụ tải.
Thông dụng nhất là phương pháp sắp xếp biểu đồ phụ tải. Những yêu cầu cần


lưu ý vì phụ tải phụ thuộc nhiều yếu tố và biến động theo thời gian nên hiện nay vẫn
chưa có phương pháp nào hoàn toàn chính xác và tiện lợi. Trong thực tế tùy theo yêu
cầu cụ thể mà chọn phương pháp tính toán điện thích hợp. Hiện nay có các phương
pháp:
- Phương pháp hệ số sử dụng và hệ số đồng thời.
- Phương pháp công suất đặt và hệ số yêu cầu.
- Phương pháp công suất phụ tải trên một đơn vị diện tích.
- Phương pháp công suất tiêu thụ trên một đơn vị sản phẩm.
- Phương pháp hệ số cực đại và công suất trung bình.
3.1.2. Đồ thị phụ tải điện
Đồ thị phụ tải là một hàm được biểu diễn sự thay đổi của phụ tải theo thời gian, nó
phụ thuộc vào các yếu tố như: đặc điểm quá trình công nghệ, chế độ vận hành.
Đối với Ký Túc Xá K6 thời gian dùng điện trung bình 16h trên ngày, do đặc điểm
sinh hoạt mà ta có các giờ hoạt động cao điểm được thể hiện qua đồ thị phụ tải sau.

Hình 3.1: Đồ thị phụ tải theo ngày

Hình 3.2: Đồ thị phụ tải tháng.
3.1.3. Mục đích của việc xác định phụ tải tính toán nhằm.
- Chọn số lượng và dung lượng máy biến áp của trạm biến áp.
- Chọn tiết diện dây và CB bảo vệ.


- Trong tập đồ án này, lựa chọn phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công
suất đặt và công suất yêu cầu.
3.2. Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và công suất yêu

cầu.
n

- Công thức:
Mà

Pdi =

Ptt =K nc �Pdt
i=1

Pdm
η

2
2
Công suất phản kháng: Q tt =Ptt .tgφ= S -P

Cos trung bình được xác định như sau:
n

�P

dt

cosφ=

.cosφ

i=1

=

m

�P

dt

P1. .cosφ1 +P2. .cosφ2 +...+Pn. .cosφn
P1 +P2 +...+Pn

i=1

Công suất biểu kiến:
Stt =K dt . Ptt 2 -Q tt 2 =

Ptt
cosφ

Dòng điện định mức:
I tt 

S0
3.U dm

Trong đó :
Pdi công suất đặt thứ I (KW)
Pdm: công suất định mức thứ I (KW)
Hiệu suất của thiết bị

Knc: hệ số nhu cầu sử dụng của nhóm thiết bị đặc trưng
Kdt : hệ số đồng thời (0,85-1)
+ Ưu điểm: đơn giản thuận tiện, sử dụng phổ biến
+ Nhược điểm: không chính xác vì hệ số sử dụng phải tra sổ tay, không phụ thuộc
vào chế độ vận hành của mỗi thiết bị trong nhóm.
3.3. Phương án cấp điện cho ký túc xá K6.
- Máy biến áp và máy phát điện dự phòng sẽ cấp điện cho tủ điện chính MDB, tủ
MDB sẽ cấp cho tủ DB-TT, DB-T1, DB-T2, DB-DC. Mỗi tủ điện sẽ có lộ ra, các lộ sẽ
đến từng phòng
+ DB-TT: cấp điện cho tầng trệt.
+ DB-T1: cấp điện cho tầng 1.


+ DB-T2 : cấp điện cho tầng 2.
+ DB-DC : cấp điện cho máy bơm PCCC, bơm nước.
3.4. Xác định phụ tải tính toán cho ký túc xá K6.
3.4.1. Giới thiệu khái quát tính toán phụ tải.
Để tính toán đơn giản và chính xác căn cứ vào đặc điểm phụ tải và mặt bằng
phân bố phụ tải. tất cả các thiết bị điện đều dụng 1 pha. Những phòng có diện tích và
đặc điểm phụ tải giống nhau ta chỉ tính tiêu biểu 1 phòng từ đó suy ra các phòng còn
lại. Trình tự tính toán như sau :
- Tính toán phụ tải từng phòng :
+ Phòng chính (S=24m2)
+ Hành lang, nhà vệ sinh
-Tính toán phụ tải từng tầng
+ DB-TT
+ DB-T1
+ DB-T2
+ DB-DC
-Tính toán phụ tải toàn ký túc xá K6

3.4.2. Tính toán phụ tải
3.4.2.1.
Tính toán phụ tải phòng chính
Áp dụng phương pháp xác định phụ tải theo công suất đặt và công suất yêu cầu
ta tính toán phụ tải cho công trình ký túc xá K6, do chúng là tải cố định ít thay đổi,
nguồn cung cấp với công suất tương đối nhỏ.
Ta xác định các hệ số sau:
Hệ số sử dụng Ksd:
Trong điều kiện vận hành bình thường, công suất tiêu thụ thực tế thường bé hơn
giá trị định mức của nó, do đó hệ số sử dụng để đánh giá giá trị công suất tiêu thụ thực,
hệ số cần được áp dụng cho từng tải riêng biệt (nhất là động cơ vì chúng hiếm khi chạy
đầy tải).
Theo tiêu chuẩn IEC ta chọn :
+ Ksd = 0,8 cho các thiết bị văn phòng
+ Ksd = 0,75 các động cơ
-Hệ số đồng thời (kdt)


+ Thông thường thì sự vận hành của tất cả các tải có trong một mạng lưới điện
là không bao giờ xảy ra. Hệ số đồng thời (kdt) sẽ được đánh giá phụ tải.
+ Việc xác định 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 = 0,78 dành cho các tủ phân phối chính
và phụ dành cho công trình chung cư, tòa nhà cao tầng.
Sau đây là bảng số liệu và tính toán phụ tải cho phòng chính. Với các thông số
Ksd của các thiết bị trong phòng được tra theo tiêu chuẩn IEC.
Bảng 3.1: Phụ tải phòng chính

Tên thiết
bị

Stt

Đèn huỳnh
quang
Quạt treo
tường

1
2

7

Số
lượng

Pdi
W

Ksd

Pt
tw

6

6  45=270

1

270

0,6

2

2  100=200

0,75

150

0,8

0,8

900

1

300

0,8
0,8

1  750 

3

Máy lạnh

1

4

Tủ lạnh

1

1,5=1125
1  300=300

5

Laptop

8

8  85 = 680

0,8

544

6

ổ cắm
6A/220V

4

4 x 6 x 220 =
5280

0.7

3696

Công tắc 3
hạt

Kdt

0,78

1

cos tb=0,79
Stt

Ptt
2164

 2, 7
cos  0, 79
KVA

Qtt  Ptt .tg  S 2 - P 2  2,882 - 2,2802  1,61 KVA

I tt 

3.4.2.2.

S0
3.U dm



2, 7
 7, 08
3 �0, 22
A

Tính toán phụ tải phòng tắm
Bảng 3.2: Phụ tải phòng tắm
Trang 24

∑Ptt
cos
(W)

2164

0,8