Thiết kế cung cấp điện cho trường học tòa nhà b2 (BV CAD)

MỤC LỤC

Chương 1. Khái Quát Chung Về Hệ Thống Cung Cấp Điện

1

1.1 Yêu cầu, đặc điếm của hệ thống cung cấp điện trường học.................................1
1.1.1 Yêu cầu.............................................................................................................1
1.1.2 Đặc điểm..........................................................................................................1
1.2 Các phương pháp xác định phụ tải tính tốn........................................................3
1.2.1 Giới thiệu chung...............................................................................................3
1.2.2 Các phương pháp xác định phụ tải tính tốn.....................................................4
1.3 Các phương pháp chọn tiết diện dây dẫn...........................................................10
1.3.1 Chọn theo điều kiện mật độ dòng điện kinh tế................................................10
1.3.2 Chọn theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép...............................................11
1.3.3 Chọn theo điều kiện phát nóng cho phép........................................................12
1.4 Tính tốn lựa chọn thiết bị bảo vệ trong hệ thống điện trường học....................22
1.5 Lựa chọn và công suất của thiết bị điện trong hệ thống điện trường học...........22
1.5.1 Điều hòa.........................................................................................................23
1.5.2 Quạt trần.........................................................................................................23
CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG VÀ TÍNH TỐN PHỤ TẢI
CHO TRƯỜNG HỌC

24

2.1 Giới thiệu chung về cơng trình và phương án thiết kế.......................................24
2.2 Tính tốn chiếu sáng..........................................................................................28
2.3 Sơ đồ bố trí các thiết bị điện cho phịng học......................................................55
2.4 Xác định phụ tải tính tốn cho hệ thống điện trường học..................................57
CHƯƠNG 3 TÍNH TỐN VÀ CHỌN THIẾT BỊ CHO CƠNG TRÌNH

73

3.1 Lựa chọn dây dẫn..............................................................................................73
3.1.1 Tính tốn chọn dây cho điều hịa

73

3.1.2. Tính tốn và chọn dây điện từ tủ điện tầng về tủ điện phịng

74

3.1.3 Tính tốn và chọn dây điện từ tủ điện tổng về tủ điện tầng.

84

3.1.4 Tính tốn và chọn dây điện tổng cho tịa nhà

87

3.2 Lựa chọn thiết bị bảo vệ...................................................................................87


3.2.1 Chọn aptomat cho điều hòa

88

3.2.2 Chọn aptomat cho chiếu sáng

88

3.2.3 Chọn aptomat cho ổ cắm và quạt trần

88

3.2.4 Chọn aptomat cho các phòng

88

3.2.5 Chọn aptomat cho các tầng

91

3.2.6 Chọn aptomat tổng của tòa nhà

93

3.3 Các Sơ đồ phân phối tủ điện

93

CHƯƠNG 4. TÍNH TỐN HỆ THỐNG CHỐNG SÉT, NỐI ĐẤT AN TỒN VÀ
THI CƠNG CƠNG TRÌNH

104

4.1 Thiết kế hệ thống chống sét và nối đất an toàn...............................................104
4.1.1 Nối đất

104

4.1.2 Chống sét

109

4.2 Lắp đặt hệ thống điện gia đình.........................................................................111
Tài Liệu Tham Khảo

114


Chương 1. Khái Quát Chung Về Hệ Thống Cung Cấp Điện
1.1 Yêu cầu, đặc điếm của hệ thống cung cấp điện trường học
1.1.1 Yêu cầu
Khi thiết kế hệ thống cung cấp điện cho trường học bao gồm chiếu sáng và
các thiết bị điện trường học khác đều phải thoả mãn các yêu cầu sau:
- An toàn điện, bảo vệ mạch điện kịp thời tránh gây hoả hoạn.
- Dễ sử dụng điều khiển và kiểm soát, dễ sửa chữa.
- Đạt yêu cầu về kỹ thuật và mỹ thuật.
- Việc đảm bảo độ tin cậy cấp điện là không yêu cầu cao vì thuộc hộ tiêu thụ
loại 3 nhưng vẫn phải đảm bảo được chất lượng điện năng tức là độ lệch về dao
động điện áp là bé nhất và nằm trong phạm vi cho phép. Với mạng chiếu sáng thì độ
lệch điện áp cho phép là ± 2.5% .
- Ngoài ra khi thiết kế cung cấp điện cho hệ thống điện trường học cũng cần
phải tính đến đường dây trục chính nên tính dư thừa đề phịng phụ tải tăng sau này.
- Đảm bảo độ an tồn điện bằng các khí cụ điện đóng cắt và bảo vệ như
aptomat, cơng tắc...
1.1.2 Đặc điểm
- Hệ thống cung cấp điện cho trường học thuộc loại cung cấp điện cho hộ tiêu
thụ loại 3 là những hộ cho phép với mức độ tin cậy điện thấp, cho phép mất điện
trong thời gian sửa chữa, thay thế thiết bị sự cố nhưng thường không cho phép quá

1 ngày đêm bao gồm các khu nhà ở, nhà kho, trường học...
- Mạng điện cho trường học là mạng một pha nhận điện từ mạng phân phối 3
pha điện áp thấp để cung cấp cho các thiết bị, đồ dùng điện và chiếu sáng.
- Mạng điện trường học thường có trị số điện áp pha định mức là 380/220
hoặc 220/127. Tuy nhiên do thất điện áp trên đường dây tải nên ở cuối nguồn điện
áp này bị giảm so với định mức. Để bù lại sự giảm áp này các hộ tiêu thụ thường
dùng máy biến áp điều chỉnh để nâng điện áp đạt trị số định mức.
- Mạng điện cho trường học gồm mạch chính và mạch nhánh. Mạch chính giữ
vai trị là mạch cung cấp cịn mạch nhánh rẻ từ đường dây chính được mắc song
song để có thể điều khiển độc lập và là mạch phân phối điện tới các đồ dùng điện.
- Với hệ thống cung cấp điện cho trường học chiếu sáng được cấp chung với
Đồ Án Cung Cấp Điện

Tr. 1


mạng điện cấp cho các phụ tải khác.
- Mạng điện cho trường học cần có các thiết bị đo lường điều khiển, bảo vệ
như công tơ điện, aptomat, công tắc...
- Mạng điện cho trường học thường có các phương thức phân phối điện sau:
• Sơ đồ phân nhánh

Đặc điểm: Mỗi dãy nhà trong trường học đều có 1 đường dây vào dãy nhà đó
được lắp 1 Aptomat có dịng điện và điện áp định mức phù hợp với cấp điện áp và
dịng điện sử dụng trong dãy nhà đó. Đường dây chính này đi suốt qua các khu vực
cần cấp điện đến từng điểm thì rẽ nhánh. Những thiết bị điện có cơng suất cao thì đi
một đường dây riêng biệt mỗi nhánh đều có khí cụ bảo vệ.
Ưu, nhược điểm:
+ Phương thức này đơn giản trong thi công, sử dụng ít dây và thiết bị bảo vệ
nên chi phí kinh tế thấp.

+ Mạng điện dễ kiểm tra và sửa chữa.
+ Tuy nhiên do phân tán nhiều bảng điện nhánh nên ảnh hưởng đến yêu cầu về
mỹ thuật của toàn bộ hệ thống điện.
• Sơ đồ hình tia

Đồ Án Cung Cấp Điện

Tr. 2


Đặc điểm:
Đường điện chính sau cơng tơ và aptomat sẽ được phân ra thành nhiều nhánh
khác nhau mỗi nhánh dẫn đến từng tầng và từng phòng học trong dãy nhà . Trên
mỗi đường dây nhánh đều phải đặt Aptomat riêng cho từng nhánh phù hợp với dòng
điện chạy qua.
Ưu, nhược điểm:
+ Bảo vệ nhanh và có chọn lọc khi có sự cổ chập mạch quá tải tránh gây hoả
hoạn.
+ Sử dụng thuận tiện, dễ dàng kiểm tra, an toàn điện và đạt yêu cầu mỹ thuật.
+ Tuy nhiên phương thức đi dây này phải sử dụng nhiều dây và khí cụ điện
nên chi phí kinh tế cao.
1.2 Các phương pháp xác định phụ tải tính tốn
1.2.1 Giới thiệu chung
Phụ tải tính tốn là phụ tải khơng có thực, nó cần thiết cho việc chọn các trang
thiết bị cung cấp điện trong mọi trạng thái vận hành của hệ thống cung cấp điện.
Trong thực tế vận hành ở chế độ dài hạn người ta muốn rằng phụ tải thực tế không
gây ra những phát nóng quá mức các trang thiết bị cung cấp điện (dây dẫn, máy
biến áp, thiết bị đóng cắt v.v...), ngoài ra ở các chế độ ngắn hạn thì nó khơng được
gây tác động cho các thiết bị bảo vệ (ví dụ ở các chế độ khởi động của các phụ tải
thì cầu chì hoặc các thiết bị bảo vệ khác không được cắt). Như vậy phụ tải tính tốn

thực chất là phụ tải giả thiết tương đương với phụ tải thực tế về một vài phương
diện nào đó. Trong thực tế thiết kế người ta thường quan tâm đến hai yếu tố cơ bản
do phụ tải gây ra đó là phát nóng và tổn thất và vì vậy tồn tại hai loại phụ tải tính
tốn cần phải được xác định: Phụ tải tính tốn theo điều kiện phát nóng và Phụ tải
tính tốn theo điều kiện tổn thất.
Phụ tải tính tốn theo điều kiện phát nóng: Là phụ tải giả thiết lâu dài, không
đổi tương đương với phụ tải thực tế, biến thiên về hiệu quả phát nhiệt lớn nhất.
Phụ tải tính tốn theo điều kiện tổn thất (thường gọi là phụ tải đỉnh nhọn): Là
phụ tải cực đại ngắn hạn xuất hiện trong 1 thời gian ngắn từ 1 đến 2 giây, chúng
chưa gây ra phát nóng cho các trang thiết bị nhưng lại gây ra các tổn thất và có thể

Đồ Án Cung Cấp Điện

Tr. 3


là nhảy các bảo vệ hoặc làm đứt cầu chì. Trong thực tế phụ tải đỉnh nhọn thường
xuất hiện khi khởi động các động cơ hoặc khi đóng cắt các thiết bị cơ điện khác.
Tùy theo tầm quan trọng trong nền kinh tế xã hội, hộ tiêu thụ được cung cấp
điện với mức độ tin cậy khác nhau và phân thành 3 loại:
Hộ loại 1: Là những hộ mà khi có sự cố dừng cung cấp điện có thể gây nên
những hậu quả nguy hiểm đến tính mạng con người, gây thiệt hại lớn về kinh tế,
hư hỏng thiết kế, gây rối loạn q trình cơng nghiệp hoặc có ảnh hưởng khơng tốt
về phương diện chính trị. Đối với hộ loại 1 phải cung cấp với độ tin cậy cao,
thường dùng hai nguồn điện đến, có nguồn dự phịng nhằm hạn chế mức thấp nhất
việc mất điện. Thời gian mất điện thường được coi bằng thời gian đóng nguồn dự
trữ.
Hộ loại 2: Là những hộ tiêu thụ khi ngừng cung cấp điện chỉ gây thiệt hại về
kinh tế, hư hỏng sản phẩm , sản xuất bị đình trệ, gây rối loạn q trình cơng nghệ.
Để cung cấp điện cho hộ loại 2 ta sử dụng phương pháp có hoặc khơng có nguồn

dự phịng, ở hộ loại 2 cho phép ngừng cung cấp điện trong thời gian đóng nguồn
dự trữ bằng tay.
Hộ loại 3: Là những hộ tiêu thụ cho phép cung cấp điện với mức độ tin cậy
thấp, cho phép mắt điện ttrong thời gian sửa chữa, thay thế khi có sự cố.
1.2.2 Các phương pháp xác định phụ tải tính tốn.
Gồm có 8 phương pháp xác định phụ tải tính tốn:
- Xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất đặt và hệ số nhu cầu.
- Xác định phụ tải tính tốn theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản
xuất.
- Xác định phụ tải tính tốn theo suất tiêu hao điện năng trên một đơn vị sản
phẩm và tổng sản lượng.
- Xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất trung bình và hệ số cực đại.
- Xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất trung bình và hệ số hình dạng.
- Xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất trung bình và độ lệch trung bình
bình phương.
- Xác định phụ tải đỉnh nhọn của nhóm thiết bị.

Đồ Án Cung Cấp Điện

Tr. 4


- Xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất đặt, hệ số sử dụng và hệ số đồng
thời.
a) Phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất đặt và hệ số nhu cầu
Một cách gần đúng có thể lấy

Pđ = Pđm

Khi đó:

n

�

Ptt = Knc. i 1 .Pđmi
Trong đó :
Pđi, Pđmi: cơng suất đặt,cơng suất định mức thiết bị thứ i (kW)
Ptt, Qtt, Stt:công suất tác dụng, phản kháng và tồn phần tính tốn của nhóm
thiết bị ( kW, kVAR, kVA )
n: số thiết bị trong nhóm
Knc: hệ số nhu cầu của nhóm hộ tiêu thụ đặc trưng tra trong sổ tay tra cứu.
Phương pháp này có ưu điểm là đơn giản, thuận tiện. Nhược điểm của phương
pháp này là kém chính xác. Bởi hệ số nhu cầu tra trong sổ tay là một số liệu cố định
cho trước, không phụ thuộc vào chế độ vận hành và số thiết bị trong nhóm.
b) Phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo suất phụ tải trên một đơn vị diện
tích sản xuất
Cơng thức tính:
Ptt  Po .F
Trong đó:
Po: suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất (W/m2). Giá trị Po được tra
trong các sổ tay.
F: diện tích sản xuất (m2)
Phương pháp này chỉ cho kết quả gần đúng khi có phụ tải phân bố đồng đều
trên diện tích sản xuất, nên nó được dùng trong giai đoạn thiết kế sơ bộ, thiết kế
chiếu sáng.
c) Phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo suất tiêu hao điện năng cho một
đơn vị thành phẩm
Cơng thức tính toán :

Đồ Án Cung Cấp Điện

Tr. 5


Ptt 

M.W0
T max

Trong đó :
M: Số đơn vị sản phẩm được sản xuất ra trong một năm
Wo: Suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm (kWh)
Tmax: Thời gian sử dụng công suất lớn nhất (giờ)
Phương pháp này được dùng để tính tốn cho các thiết bị điện có đồ thị phụ tải
ít biến đổi như : quạt gió, máy nén khí, bình điện phân… Khi đó phụ tải tính tốn
gần bằng phụ tải trung bình và kết quả tính tốn tương đối chính xác.
d) Phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất trung bình và hệ số cực
đại
Cơng thức tính :
n

Ptt  K max .K sdđm
.�.P
i 1

i

Trong đó :
n: Số thiết bị điện trong nhóm
Pđmi: Cơng suất định mức thiết bị thứ i trong nhóm

Kmax: Hệ số cực đại tra trong sổ tay theo quan hệ
Kmax = f(nhq, Ksd)
nhq: Số thiết bị sử dụng điện có hiệu quả là số thiết bị giả thiết có cùng cơng
suất và chế độ làm việc, chúng địi hỏi phụ tải bằng phụ tải tính tốn của nhóm phụ
tải thực tế. (Gồm có các thiết bị có cơng suất và chế độ làm việc khác nhau)
Công thức để tính nhq như sau:



n

�Pđmi



2

nhq = ni=1
2
� Pđmi 
i=1

Trong đó:
Pđmi: Cơng suất định mức của thiết bị thứ i
n: Số thiết bị có trong nhóm
Khi n lớn thì việc xác định nhq theo phương pháp trên khá phức tạp do đó có
thể xác định nhq một cách gần đúng theo cách sau:
Đồ Án Cung Cấp Điện

Tr. 6

- Khi thỏa mãn điều kiện:
Pđm max
Pđm min

m

và Ksd ≥ 0,4 thì lấy nhq = n
Trong đó Pđmmin, Pđmmax là công suất định mức bé nhất và lớn nhất của các thiết
bị trong nhóm
- Khi m > 3 và Ksd ≥ 0,2 thì nhq có thể xác định theo cơng thức sau:
2

�n
�
2�Pdmi �
�
�
n hq  � i 1
Pdmax
- Khi m > 3 và Ksd< 0,2 thì nhq xác định theo trình tự như sau:
Tính n1 - số thiết bị có cơng suất ≥ 0,5Pđm max
Tính P1- tổng cơng suất của n1 thiết bị kể trên
n1

P1  �Pdmi
i 1

Tính:

n* 

n1
n

P : tổng cơng suất của các thiết bị trong nhóm:
n

p  �Pđmi
i 1

Dựa vào n*, P* tra bảng xác định được
n

p  �Pđmi
i 1

Tính:

n hq *  f  n*, P *
n hq  n hq * .n
Cần chú ý là nếu trong nhóm có thiết bị tiêu thụ điện làm việc ở chế độ ngắn
hạn lặp lại thì phải quy đổi về chế độ dài hạn khi tính nhq theo cơng thức:
Pqdđm P . K d%
Kd : hệ số đóng điện tương đối phần trăm.
Đồ Án Cung Cấp Điện

Tr. 7

Cũng cần quy đổi về công suất 3 pha đối với các thiết bị dùng điện 1 pha.
+ Nếu thiết bị một pha đấu vào điện áp pha
Pqdđmfa
 max
3.P

+ Thiết bị một pha đấu vào điện áp dây:
Pqdđm 3.P
*Chú ý: Khi số thiết bị hiệu quả bé hơn 4 thì có thể dùng phương pháp đơn
giản sau để xác định phụ tải tính tốn:
+ Phụ tải tính tốn của nhóm thiết bị gồm số thiết bị là 3 hay ít hơn có thể lấy
bằng cơng suất danh định của nhóm thiết bị đó:
n

Pttđm �P
i 1

i

n: Số thiết bị tiêu thụ điện thực tế trong nhóm.
Khi số thiết bị tiêu thụ thực tế trong nhóm lớn hơn 3 nhưng số thiết bị tiêu thụ
hiệu quả nhỏ hơn 4 thì có thể xác định phụ tải tính tốn theo cơng thức:
n

Pttđmi �K ti P
i 1

Trong đó:
Kt: Là hệ số tải
Nếu khơng biết chính xác có thể lấy như sau:

Kt = 0,9 đối với thiết bị làm việc ở chế độ dài hạn.
Kt = 0,75 đối với thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặplại.
e) Phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất trung bình và hệ số hình
dạng
Cơng thức tính:

Ptt  K hd .Ptb
Q tt  Ptt .tg
Stt   Ptt 2  Q tt 2
Trong đó:
Khd: Hệ số hình dáng của đồ thị phụ tải tra trong sổ tay

Đồ Án Cung Cấp Điện

Tr. 8


T

Ptb 

P
�
dt

0

T



A
T

Ptb: Cơng suất trung bình của nhóm thiết bị khảo sát
A: Điện năng tiêu thụ của một nhóm hộ tiêu thụ trong khoảng thời gian T
f) Phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất trung bình và độ lệch
trung bình bình phương
Cơng thức tính:
Ptt  Ptb �.
Trong đó:
β: hệ số tán xạ.
δ: độ lệch của đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình.
Phương pháp này thường được dùng để tính tốn phụ tải cho các nhóm thiết bị
của phân xưởng hoặc của tồn bộ nhà máy.Tuy nhiên phương pháp này ít được
dùng trong tính tốn thiết kế mới vì nó địi hỏi khá nhiều thơng tin về phụ tải mà chỉ
phù hợp với hệ thống đang vận hành.
g) Phương pháp xác định phụ tải đỉnh nhọn của nhóm thiết bị
Theo phương pháp này thì phụ tải đỉnh nhọn của nhóm thiết bị sẽ xuất hiện
khi thiết bị có dịng khởi động lớn nhất mở máy cịn các thiết bị khác trong nhóm
làm việc bình thường và được tính theo cơng thức sau:
Iđn = Ikđ max+ Itt – Ksd.Iđmmax
Trong đó:
Ikđ max: Dịng khởi động của thiết bị có dịng khởi động lớn nhất trong nhóm.
Itt: Dịng tính tốn của nhóm máy .
Iđm: Dịng định mức của thiết bị đang khởi động.
Ksd: Hệ số sử dụng của thiết bị đang khởi động.
h) Phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất đặt, hệ số sử dụng và hệ
số đồng thời
Theo phương pháp này, khi hệ số cơng suất của các phụ tải khác nhau thì cơng

suất tính tốn của nhóm n thiết bị được xác định theo các biểu thức sau:

Đồ Án Cung Cấp Điện

Tr. 9


n

Ptt  K �t.�k sdi .P�mi (kW)
i 1

n

Q tt  K �t.�k sdi .Q�mi (kVAr)
i 1

Stt  Ptt2  Q 2tt (kVA)
Trong đó:
ksdi: Là hệ số sử dụng của thiết bị thứ i
Pđmi: Là công suất định mức của thiết bị thứ i
n: Là thiết bị trong nhóm
1.3 Các phương pháp chọn tiết diện dây dẫn.
Có ba phương pháp lựa chọn tiết diện dây dẫn và cáp
1. Chọn tiết diện theo mật độ kinh tế của dòng điện Jkt
Phương pháp này dùng để chọn dây dẫn cho lưới có điện áp U ≥ 110 kV, bởi
vì trên lưới này khơng có thiết bị sử dụng điện trực tiếp đầu vào, vấn đề điện áp
không cấp bách, nếu chọn dây theo J kt sẽ có lợi về kinh tế, nghĩa là chi phí tính tốn
hàng năm thấp nhất.
Lưới trung áp đơ thị và xí nghiệp, nói chung khoảng cách tải điện ngắn, thời

gian sử dụng công suất lớn, cũng được chọn theo Jkt.
2. Chọn tiết diện theo tổn thất điện áp cho phép ΔUcp
Lưới trung áp nông thôn, hạ áp nông thôn, đường dây tải điện đến các trạm
bơm nông nghiệp, do khoảng cách tải điện xa, tổn thất điệnáp lớn, chỉ tiêu chất
lượng điện năng dễ bị vi phạm nên tiết diện dây dẫn được chọn theo phương pháp
này.
3. Chọn tiết diện theo dịng điện phát nóng cho phép Icp
Phương pháp này dùng chọn tiết diện dây dẫn và cáp cho lưới hạ áp đô thị, hạ
áp công nghiệp và ánh sáng sinh hoạt.
1.3.1 Chọn theo điều kiện mật độ dịng điện kinh tế
Trình tự lựa chọn tiết diện theo phương pháp này như sau:
1. Chọn loại dây (dây dẫn, cáp) và vật liệu làm dây, căn cứ vào trị số T max tra
bảng tìm Jkt.

Đồ Án Cung Cấp Điện

Tr. 10


Nếu đường dây cấp điện cho các phụ tải có T max khác nhau phải tính trị số
trung bình của theo biểu thức:

Tmax tb 

�S .T
�S
i

max tbi
i

P .T
�� i max tbi
�Pi

Trị số Jkt (A/mm2) theo Tmax và loại dây:
Loại dây

≤3000
Dây đồng
2,5
Dây A và AC
1,3
Cáp đồng
3,5
Cáp nhôm
1,6
3. Xác định tiết diện kinh tế từng đoạn:

Fktij 

Tmax(h)
3000÷5000
2,1
1,1
3,1
1,4

≥5000
1,8

1
2,7
1,2

Iij
J kt

Căn cứ vào trị số Fktij tính được, tra sổ tay tìm tiết diện tiêu chuẩn gần nhất bé
hơn.
4. Kiểm tra tiết diện đã chọn theo các tiêu chuẩn kỹ thuật:

U max tb �U btcp
U max sc �U btsc
Isc �Icp
Với cáp, còn phải kiểm tra ổn định nhiệt dòng ngắn mạch của tiết diện:

F �.I � t qd
α: Hệ số nhiệt, với cáp đồng α = 6; Cáp nhôm α = 11.
tqd: Thời gian qui đổi.
1.3.2 Chọn theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép
Trình tự lựa chọn tiết diện dây dẫn theo phương pháp này như sau:
1. Cho một trị số x0, xác định được:
U" 

x0
�Qij.lij
U dm

Trong đó: Qij, lij là cơng suất truyền tải và chiều dài đoạn ij
2. Xác định thành phần tổn thất điện áp do P gây trên R:

U '  U cp  U"
Đồ Án Cung Cấp Điện

Tr. 11


3. Tiết diện cần thiết để bảo đảm ΔUcp:

F  .

�Pl

U dm .U '

Từ đây chọn tiết diện tiêu chuẩn gần nhất lớn hơn
4. Thử lại các điều kiện kỹ thuật:

U max tb �U btcp
U max sc �U btsc
Isc �Icp
1.3.3 Chọn theo điều kiện phát nóng cho phép
Phương pháp này dùng chọn tiết diện dây dẫn lưới hạ áp công nghiệp và sinh
hoạt đô thị.
Cách chọn dây dẫn ( theo phương pháp thực tế xác định tiết diện nhỏ
nhất cho phép của dây dẫn)
1) Cách xác định kích cỡ của dây pha, dây trung tính và dây bảo vệ
Ta cần chú ý tới các trường hợp :
- Dây không chôn dưới đất.
- Dây chôn dưới đất.

a) Cách chọn dây pha :
Ở đây ta có thể xác định dây pha khi có dịng trước
Thủ tục tiến hành như sau:
Xác định mã chữ cái:
- Dạng của mạch (1 pha, 3 pha ...);
- Dạng lắp đặt;
Xác định các hệ số K phản ánh các ảnh hưởng sau:
- Số cáp trong rãnh cáp.
- Nhiệt độ môi trường.
- Cách lắp đặt.
b) Xác định cỡ dây không chôn dưới đất:
 Xác định mã chữ cái:
- Các chữ cái (B tới F) phụ thuộc cách lắp đặt dây và cách lắp đặt của nó.
Những cách lắp đặt giống nhau sẽ được gom chung làm 4 loại theo các điều kiện
Đồ Án Cung Cấp Điện

Tr. 12


môi trường xung quanh như bảng.l
Bảng 1:
Dạng của dây

Cách lắp đặt
- Dưới lớp nắp đúc, có thể

Chữ cái

lấy ra được hoặc không,
bề mặt lớp vữa hoặc nắp

bằng
- Dưới sàn nhà hoặc sau

B

trần giả
Dây một lõi và nhiều lõi

- Trong rãnh hoặc ván lát
chân tường
- Khung treo có bề mặt
tiếp xúc với tường hoặc
trần

C

- Trên những khay cáp
không đục lỗ
- Thang cáp khay có đục
lỗ hoặc trên cong xom đỡ
Cáp có nhiều lõi

- Treo trên tấm chêm

E

- Cáp móc xích tiếp nối
nhau
Cáp 1 lõi
 Xác định hệ số K

F

Với các mạch không chôn dưới đất, hệ số K thể hiện điều kiện lắp đặt
K= K1.K2.K3
Hệ số hiệu chỉnh K1 : thể hiện ảnh hưởng của cách thức lắp đặt.
Mã chữ

K1
Cáp đặt thẳng trong vật

B

C
Đồ Án Cung Cấp Điện

liệu cách điện, chịu nhiệt
ống dây đặt trong vật liệu
cách điện chịu nhiệt
Cáp đa lõi
Hầm và mương cáp kín
Cáp treo trên trần

0.7
0.77
0.9
0.95
0.95
Tr. 13

B,C,E,F
Các trường hợp khác
1
Hệ số hiệu chỉnh K 2: thể hiện ảnh hưởng tương hổ của 2 mạch kề nhau. (hai
mạch được coi là kề nhau khi khoảng cách l giữa 2 dây nhỏ hơn 2 lần đường kính
cáp lớn nhất của 2 cáp nói trên)
Trong bảng 2 thể hiện hệ số K 2 theo số mạch cáp trong một hàng đơn.( bảng
B.52.17 TCVN 9207: 2012)9
Mã
chữ
cái

Cách

Hệ số K2

đặt

Số lượng mạch hoặc cáp đa lõi

gần
nhau
Lắp

1

2

3

1

0.8

0.7

0.8

0.7

0.7

5

9

hoặc
BC chôn

4

6

7

8

0.5

0.5

0.5

7

4

2

0.7

0.7

0.7

0.7

5

3

2

2

1

0.6
5

trong
C

5

0.6

9

0.5

12

16

20

0.4

0.4

0.3

5

1

8

tường
Hàng
đơn
trên
tường
hoặc
nền
nhà,

1

hoặc

0.7

0.7

trên
khay
cáp
khôn
g dục
lỗ
Hàng

0.9

0.8

0.7

0.6

0.6

0.6

0.6

0.6

0.6

0.6

đơn

5

1

2

8

6

4

3

2

1

1

trên

Đồ Án Cung Cấp Điện

Tr. 14


trần
Hàng
đơn
nằm
ngang
hoặc

1

0.8

0.8

0.7

0.7

0.7

0.7

0.7

0.7

0.7

8

2

7

5

3

3

2

2

2

0.8

0.8

0.7

0.7

0.7

0.7

2

0.8

0.7

7

0.8

9

9

8

8

8

trên
máng
E,F đứng
Hàng
đơn
trên
thang

1

cáp
công

xom
Khi số hàng cáp nhiều hơn 1, K2 cần được nhân với các hệ số sau:
2 hàng: 0.8
3 hàng: 0.73
4 hoặc 5 hàng: 0.7
Hệ số hiệu chỉnh K 3 thể hiện ảnh hưởng của nhiệt độ tương ứng với các dạng
cách điện.
Bảng 3: Thể hiện hệ số K3 cho các nhiệt độ khác 30 0C (Bảng B.52.14
TCVN 9207: 2012)
Cách điện
Butly polyethylene
Nhiệt độ mơi
trường

Cao su (chất dẻo)

PVC

(XLPE), cao su có
enthylene

10

1.29

1.22

propylene (EPR)
1.15

15

1.22

1.17

1.12

20

1.15

1.12

1.08

Đồ Án Cung Cấp Điện

Tr. 15


25
30

1.07
1

1.07
1

1.04
1

35

0.93

0.93

0.96

40

0.82

0.87

0.91

45
50

0.71
0.58

0.79
0.71

0.87
0.82

55

-

0.61

0.76

60

-

0.5

0.71

65

-

-

0.65

70

-

-

0.58

75

-

-

-

-

-

80

Xác định tiết diện nhỏ nhất của dây dẫn

Dòng Iz chia cho K sẽ cho ra dòng. Giá trị được cho trong bảng 4

cái
Tiết

Cách điện và số dây
Cao su hoặc PVC
Butyl hoặc XLPE hoặc EPR
B PVC3 PVC2
PR3
PR2
C
PVC3
PVC2 PR3
PR2
E
PVC3
PVC2 PR3
PR2
F
PVC3
PVC2 PR3
1.5 17.5
17.5
18.5
19.5
22
23

24
26

diện

2.5

21

21

25

27

30

31

33

36

cắt

4

28

32

34

36

40

42

45

49

ngang

6
10

36
50

41
57

43
60

48
63

51
70

54
75

58
80

63
86

16

68

76

80

85

94

100

107

115

25

89

96

101

112

119

127

138

149

161

35
50

110
134

119
144

126

153

138
168

147
179

158
192

169
207

185
225

200
242

70

171

184

196

213

229

246

268

289

310

95

207

223

238

258

278

298

328

362

377

120
150

239

259
299

276
319

299
344

322
371

346
395

382
441

410
473

437
504

185

341

364

392

424

450

506

542

575

240

403

430

461

500

538

599

641

679

Mã
chữ

dây
đồng
(mm2)

Đồ Án Cung Cấp Điện

PR2

Tr. 16


300
400

576
656

621
754

693
825

500

749

868

946

1083

16.5

18.5

19.5

21

855
23

1005
25

1088
26

1254

Tiết

630
2.5

28

diện

4

22

25

26

28

31

33

35

38

cắt

6

28

32

33

36

39

43

45

49

ngang

10
16

39
53

44
59

46
61

49
66

54
73

59
79

62
84

67
91

25

70

73

78

83

90

98

101

108

121

35

86

90

96

103

112

122

126

135

150

50
70

104

110
140

117
150

125
160

136
174

149
192

154
198

164
211

184
237

170

183

195

211

235

241

257

289

197

212

226

245

273

280

300

337

227

245

261

280

298

316
363

324
371

346

259

283
323

389
447

305

330

352

382

430

439

351

381

406

440

497

508

526
610

600
694

663
770

dây
nhôm
(mm2)

95
120
150
185
240
300
400
500

464

133
161
196

497

530

741

397
470
543

783
940

530
613

740
500

630
711
808
899
630
c) Xác định cỡ dây chôn dưới đất (trong trường hợp này cần xác định hệ số K,
còn mã chữ cái thích ứng với cách đặt sẽ khơng cần thiết):
 Xác định hệ số hiệu chỉnh K
Với mạch chon trong dất, K sẽ đặc trưng cho điều kiện lắp đặt:
K= K4.K5.K6.K7
Hệ số K thể hiện toàn diện của điều kiện lắp đặt và là tích K4, K5, K6, K7
Các giá trị của một vài hệ số sẽ được cho trong bảng 4 và bảng 5
Hệ số K4: K4 thể hiện cách lắp đặt
Bảng 4: hệ số K4 theo cách lắp đặt
Cách lắp đặt
Đặt trong ống bằng đất nung, ống ngầm

Đồ Án Cung Cấp Điện

K4
0.8

Tr. 17


hoặc rãnh đúc
Trường hợp khác

1
Hệ số K5: K5 thể hiện số dây dặt kề liền nhau (các dây được coi là kề nhau nếu
khoảng cách L giữa chúng nhở hơn 2 lần đường kính của dây lớn nhất trong hai
dây)
Bảng 5: hệ số K5 cho số dây trong hàng
Định

K5
Số mạch hoặc cáp nhiều lõi

vị
đây
đặt

1

2

3

4

5

1

0.8

0.7

0.65

0.6

6

7

8

9

12

16

20

kề
nhau
Chôn
ngầ

0.57 0.54 0.52

0.5

0.45 0.41 0.38

m

Nếu cáp được đặt theo vài hàng, K5 được nhân với:
2 hàng: 0.8
3 hàng: 0.73
4,5 hàng: 0.7
Hệ số K6: thể hiện ảnh hưởng của đất chôn cáp
Bảng 6: hệ số K6 thể hiện ảnh hưởng của đát chơn cáp
Tính chất của đất
K6
Rất ướt (bão hào)
1.21
Ướt
1.13
Ẩm
1.05
Khô
1
Rất khô
0.86
Hệ số K7: hệ số K7 thể hiện ảnh hưởng của nhiệt độ đất.
Bảng K7: hệ số K7 phụ thuộc nhiệt độ đất
Nhiệt độ đất 0C

Cách điện
PVC

XLPE, EPR (cao su

10

1.1

ethylene – proylen)
1.07

15

1.05

1.04

20

1

1

Đồ Án Cung Cấp Điện

Tr. 18


25
30

0.95
0.89

0.96
0.93

35

0.84

0.89

40

0.77

0.85

45
50

0.71
0.63

0.8
0.76

55

0.55

0.71

60
0.45
Xác định tiết diện nhỏ nhất của dây chôn ngầm.

0.65

Từ Iz và K, tiết diện dây được tra từ bảng 8.
Bảng 8: Dây chôn ngầm: tiết diện nhỏ nhất theo dạng dây, cách điện
Cách điện và số dây
Bytyl hoặc XLPE hoặc
Cao su hoặc PVC

EPR (cao su eltylen –
propylene)
3 dây
2 dây
31
37

1.5

3 dây
26

2 dây
32

2.5

34

42

41

48

4

44

54

53

63

6
10

56
74

67
90

66
87

80
104

16

96

116

113

136

25

123

148

144

173

35
50

147
174

178
211

174
206

208
247

70

216

261

254

304

95

256

308

301

360

120
150

290
328

351
397

343
387

410
463

185

367

445

434

518

240

424

514

501

596

Tiết diện

300
10

480
57

581
68

565
67

677
80

dây nhôm

16

74

88

87

104

Tiết diện
dây đồng

(mm2)

Đồ Án Cung Cấp Điện

Tr. 19


(mm2)

25

94

114

111

133

35
50

114
134

137
161

134
160

160
188

70

167

200

197

233

95

197

237

234

275

120

224
254

270

266
300

314

150
185
240
300

285
328
371

304

337

343

388

396

440

447

359

398
458
520

2) Cách chọn dây PE (theo phương pháp đơn giản)
Phương pháp này có liên quan đến kích cỡ dây pha:
Sph ≤ 16mm2
SPE = Sph
2
16 < Sph ≤ 35mm
SPE = 16mm2
Sph > 35mm2
SPE = Sph/2
3) Cách chọn dây PEN (theo phương pháp đơn giản)
Sph ≤ 16mm2
16 < Sph ≤ 25mm2
Sph > 25mm2
4) Cách chọn dây trung tính

SPE = Sph
SPE = 16mm2
SPE = Sph/2

Tiết diện và cách bảo vệ dây trung tính ngoại trừ việc mang tải còn phụ thuộc
vào các yếu tố như:
- Dạng sơ đồ nối đất, TT, TN...
- Phương pháp chống chạm điện gián tiếp.
* Tiết diện dây trung tính: ảnh hưởng của sơ đồ nối đất.
Sơ đồ TT, TN-S và IT.
Các mạch một pha có tiết diện <16 mm 2 (Cu) hoặc 25 mm2 (Al) tiết diện dây

trung tính cần bằng với dây pha.
Hệ thống 3 pha với tiết diện dây >16 mm2 (Cu) hoặc 25 mm2 (Al) tiết diện dây
trung tính cần chọn:
+ Bằng với dây pha hoặc nhỏ hơn với điều kiện là:
- Dòng chạy trong dây trung tính trong điều kiện làm việc bình thường nhỏ
hơn giá trị cho phép Iz. Ảnh hưởng của hài bội của 3 hoặc công suất tải 1 pha nhỏ
Đồ Án Cung Cấp Điện

Tr. 20


hơn 10% so với tải 3 pha cân bằng hoặc dây trung tính có bảo vệ chống ngắn mạch.
Sơ đồ TN-C
Các điều kiện như trên cũng đuợc áp dụng. Tuy nhiên trong thực tế, dây trung
tính khơng được hở mạch trong bất kỳ tình trạng nào vì nó cũng là dây bảo vệ.
Sơ đồ IT
Nói chung khơng nên có dây trung tính.
Khi mạng 3 pha bốn dây là cần thiết, thì các điều kiện đuợc nêu ở trên cho sơ
đồ TT và TN-S là áp dụng được.
1.4 Tính tốn lựa chọn thiết bị bảo vệ trong hệ thống điện trường học
Cách tính chọn Aptomat:
- Aptomat là thiết bị đóng cắt hạ áp, có chức năng bảo vệ quá tải và ngắn
mạch.
- Tính tốn lựa chọn
Aptomat được chọn theo 3 điều kiện:
UđmA > UđmLV
IđmA > Itt
IcđmA > IN
Để lựa chọn Aptomat ta tính theo cơng thức sau:
n

�

Ptt = Knc. i 1 .Pđmi
Trong đó
Pđi, Pđmi: cơng suất đặt,cơng suất định mức thiết bị thứ i (kW)
n: số thiết bị trong nhóm
Knc: hệ số nhu cầu của nhóm hộ tiêu thụ đặc trưng tra trong sổ tay tra cứu.
I(A) 

P(W)
U(v)

I: Chỉ số lựa chọn Aptomat
U: Điện áp (220v)
1.5 Lựa chọn và công suất của thiết bị điện trong hệ thống điện trường học
1.5.1 Điều hòa
Điều hòa là một thiết bị điện máy trong gia đình, phịng học, văn phịng sử

Đồ Án Cung Cấp Điện

Tr. 21


dụng năng lượng điện để thay đổi nhiệt độ vốn có ở căn phịng. Từ đó giúp cho
người dùng có được một không gian thư giãn thoải mái và tiện nghi hơn.
Điều hịa được lựa chọn tùy theo diện tích của phịng như sau:
+ Phịng có diện tích từ 9 đến 15m 2 có thể gắn máy cơng suất 9.000 BTU/h
tương đương với 2635W và 3,535HP
+ Diện tích từ 16 đến 20m2 gắn máy 12.000 BTU/h tương đương với 3515W

và

4,713HP
+ Diện tích từ 20 đến 30 m 2 gắn máy 18.000 BTU/h tương đương với 5272W

và 7,07HP
+ Diện tích từ 30 đến 40 m 2 gắn máy 24.000 BTU/h tương đương với 7029W
và 9,426HP
+ Diện tích từ 40 đến 50 m 2 gắn máy 30.000 BTU/h tương đương với 8786W
và 11,783HP
+ Diện tích từ 50 đến 60 m2 gắn máy 36.000 BTU/h tương đương với 10543W
và 14,139HP
+ Diện tích từ 60 đến 70 m 2 gắn máy 48.000 BTU/h tương đương với 14058W
và 18,852HP
Bên cạnh đó, việc lựa chọn cơng suất cịn phụ thuộc vào số người thường
xun có trong phịng (vì thân nhiệt người sẽ làm giảm độ lạnh), độ che phủ ánh
sáng mặt trời, độ cách nhiệt của phịng, vị trí và độ lớn của cửa sổ... Đây là những
yếu tố có thể làm giảm độ lạnh.
1.5.2 Quạt trần
Quạt trần là thiết bị khơng thể thiếu trong phịng học nhưng để chọn được quạt
có cơng suất cho phù hợp là một câu hỏi tương đối khó và khơng có một tiêu chuẩn
nào nhất định. Lý do được đưa ra là bởi mỗi khoảng công suất của mỗi sản phẩm
phục vụ cho một nhu cầu sử dụng khác nhau. Bởi vậy, tuỳ theo tình hình thực tế của
khơng gian, tuỳ theo mục đích cũng như yêu cầu sử dụng và cân nhắc để lựa chọn
một chiếc quạt trần với công suất phù hợp.

Đồ Án Cung Cấp Điện

Tr. 22

CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG VÀ TÍNH TỐN
PHỤ TẢI CHO TRƯỜNG HỌC
2.1 Giới thiệu chung về cơng trình và phương án thiết kế
A. Giới thiệu cơng trình:
- Địa Điểm xây dựng cơng trình:
- Quy mơ cơng trình:
Cơng trình có quy mơ như sau:
+ Khu Hành lang: gồm hành lang các phòng và hành lang cầu thang.
+ Khu Sảnh nhà B2
+ Khu phòng học: 19 phòng
+ Khu WC: 5 phịng cho nam, 5 phịng cho nữ
Diện tích và các thơng số cơ bản của cơng trình:
STT

Diện tích

Tầng

2

(m )/tầng
575
657
657
657
657

1
2

3
4
5

Tổng cộng (m2)

Tầng 1
Tầng 2
Tầng 3
Tầng 4
Tầng 5
Tổng Cộng
Chiều cao tầng và cơng năng sử dụng:

575
2628
2628
2628
2628
3203

Tầng

Chiều Cao (m)

Cơng năng sử dụng

1

3,5

Phịng Học

2

3,5

Phịng Học

3

3,5

Phịng Học

4

3,5

Phịng Học

5
3,5
Phịng Học
Qua đó, quy mơ cơng trình được xác định như sau:
- Diện tích khu đất: 575 m2;
- Diện tích xây dựng:
- Số tầng cao:

3203 m2;

05 tầng;

- Mật độ xây dựng: 30,0%;
- Mặt bằng khu đất có trục chính theo hướng Bắc Nam.

Đồ Án Cung Cấp Điện

Tr. 23