Đề tài Thiết kế cung cấp điện toà nhà cao ốc văn phòng công ty cổ phần gạch ngói Đồng Nai

LỜI CẢM ƠN ˜&™ Em xin chânh thành cảm ơn quý Thầy Cô Trường Đại học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.HCM, các Thầy Cô trong khoa Điện – Điện Tử đã tận tâm chỉ bảo và giảng dạy cho em nhiều kiến thức, kinh nghiệm quý báu trong suốt thời gian qua. Đặc biệt, em xin chân thành cảm ơn Thầy Nguyễn Xuân Phú đã tình hướng dẫn, cung cấp nhiều tài liệu và kinh nghiệm để em luận văn tốt nghiệp này. Tp.Hồ Chí Minh, ngày 19 tháng 01 năm 2008 Sinh viên thực hiện SV : Nguyễn Công Tráng LỜI MỞ ĐẦU ˜&™ Trong quá trình phát triển Công Nghiệp Hoá – Hiện Đại Hoá đất nước ta thì công nghiệp điện lực giữ vai trò hết sức quan trọng. Vì năng lượng điện được sử dụng phổ biến và rộng rãi nước ta. Nhu cầu điện năng tăng lên không ngừng và nhu cầu sử dụng điện ngày càng cao của con người, việc nâng cao chất lượng điện năng, an toàn trong sử dụng hết sức cần thiết. Hệ thống điện ngày càng phức tạp, đòi hỏi việc thiết kế cung cấp có nhiệm vụ đề ra phương án cung cấp điện hợp lý và tối ưu. Một phương án cung cấp tối ưu sẽ giảm được chi phí đầu tư xây dựng, chi phí vận hành tổn thất điện năng. Đồng thời vận hành và sửa chữa dễ dàng… Trong đợt làm luận văn tốt nghiệp cuối khoá, bằng vốn kiến thức đã học cùng với sự hướng dẫn của Thầy Nguyễn Xuân Phú và sự hổ trợ của bạn bè. Em xin trình bày đề tài “Thiết kế cung cấp điện toà nhà cao ốc văn phòng Công Ty Cổ Phần Gạch Ngói Đồng Nai” Qua luận văn này đã giúp em cũng cố và hiểu biết thêm về kiến thức đã học. Tuy nhiên do nguồn tài liệu và vốn kiến thức có hạn, thời gian thực hiện đề tài tương đối ngắn. Do đó không tránh khỏi những sai xót. Rất kính mong nhận được sự góp ý của quý Thầy Cô và các bạn. Qua đây em xin chân thành cảm ơn quý Thầy Cô trong khoa Điện – Điện Tử trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ Tp.HCM trong quá trình học tập đã cung cấp cho em những kiến thức cơ bản để em hoàn thành luận văn này. Đặc biệt, em xin cảm ơn rất nhiều Thầy Nguyễn Xuân Phú đã tận tâm giúp đỡ em trong suốt quá trình làm luận văn. Tp.Hồ Chí Minh, ngày 19 tháng 01 năm 2008 Sinh viên thực hiện SV : Nguyễn Công Tráng MỤC LỤC -----o0o----- Trang LỜI CẢM ƠN LỜI MỞ ĐẦU GIỚI THIỆU 7 Chương 1 : - XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI VÀ TÂM PHỤ TẢI - 8 1.1.Khái quát 8 1.2.Áp dụng công thức trên tính phụ tải và tâm phụ tải cho từng nhóm tải 8 1.2.1.Tầng hầm 8 1.2.2.Tầng trệt 9 1.2.3.Tầng 1 đến tầng 10 9 1.2.4.Tầng 11 10 1.2.5.Tầng 12 11 Chương 2 : - TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG - 12 2.1.Chiếu sáng tầng hầm 12 2.1.1.Bãi giữ xe gắn máy 12 2.1.2.Bãi giữ xe ô tô 13 2.2.Chiếu sáng WC 15 2.3.Chiếu sáng tầng trệt 16 2.4.Chiếu sáng tầng 1 17 2.5.Chiếu sáng tầng 11 19 2.5.1. Chiếu sáng P.Giám Đốc 19 2.5.2.Chiếu sáng P.P.Giám Đốc (phòng nhỏ) 20 2.5.3.Chiếu sáng sảnh chung 21 2.6.Chiếu sáng tầng 12 23 2.6.1.Chiếu sáng P.HỌP 23 2.6.2.Chiếu sáng HỘI TRƯỜNG 23 2.6.3.Chiếu sáng sảnh chung 25 2.7.Phụ tải tính toán thang máy 25 2.8.Phụ tải tính toán bơm nước toàn tòa nhà 25 2.8.1.Phụ tải tính toán bơm nước sinh hoạt toàn tòa nhà 25 2.8.2.Phụ tải tính toán bơm nước phòng cháy chữa cháy (PCCC) 25 2.9.Tính toán bằng phần mềm LUXICON 26 2.9.1.Giới thiệu phần mềm LUXICON 26 2.9.2.Tính toán chiếu sáng P.Giám Đốc tầng 11 bằng phần mềm Luxicon. 26 Chương 3: - XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN – 38 3.1.Khái quát 38 3.2.Tính toán cụ thể 38 3.2.1.Tầng hầm 38 3.2.2.Tầng trệt 38 3.2.3.Tầng 1 39 3.2.4.Tầng 2 đến tầng 10 39 3.2.5.Tầng 11 39 3.2.6.Tầng 12 39 Chương 4 : - PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN - 41 4.1.Khái quát 41 4.2.Lựa chọn sơ đồ cung cấp điện, sơ đồ trạm biến áp, so sánh kinh tế 41 4.2.1.Chọn điện áp định mức của mạng điện 41 4.2.2.Chọn nguồn điện 41 4.2.3.Chọn sơ đồ mạng điện áp cao 42 4.2.4.Sơ đồ mạng điện áp thấp 43 4.2.5.Chọn sơ đồ trạm biến áp (TBA) 43 Chương 5 : - CẤU TRÚC VÀ BỐ TRÍ TRẠM BIẾN ÁP - 50 5.1.Khái quát và phân loại 50 5.1.1.Trạm biến áp trung gian 50 5.1.2.Trạm biến áp phân xưởng 50 5.2.Chọn vị trí TBA 50 5.3.Sơ đồ nối dây TBA 51 5.4.Chọn cấu trúc trạm (TBA) 51 Chương 6 : - CHỌN CÁC PHẦN DẪN ĐIỆN VÀ CÁCH ĐI DÂY - 53 6.1.Tổng quát 53 6.1.1.Thanh góp 53 6.1.2.Dây dẫn 53 6.1.3.Cách chọn dây, cáp 53 6.2.Xác định phần dẫn điện cụ thể cho toà nhà 54 6.2.1.Chọn thanh dẫn cứng tủ phân phối chính (TPPC) 54 6.2.2.Chọn dây dẫn đường dây trên không 10KV 55 6.2.3.Chọn cáp hạ áp từ máy biến áp (MBA) đến các tủ phân phối (TPP) 55 6.2.4.Chọn dây dẫn từ các TPP đến tủ điện của từng tầng 58 Chương 7 : - CHỌN CÁC KHÍ CỤ ĐIỆN - 63 7.1.Tổng quát 63 7.2.Lựa chọn các khí cụ điện 63 7.2.1.Chọn Aptomat 63 7.2.2.Chọn cầu chì 63 7.2.3.Lựa chọn biến dòng (BI) 63 7.2.4.Chọn chống sét van (CSV) 64 7.3.Tính toán lựa chọn cụ thể cho toà nhà 64 7.3.1.Chọn cầu chì tự rơi (FCO) 64 7.3.2.Chọn chống sét van (CSV) 65 7.3.3.Chọn BI 65 7.4.Chọn Aptomat 66 7.4.1.Chọn aptomat tại tủ phân phối TBA toà nhà 66 7.4.2.Chọn aptomat tại tủ phân phối của các nhóm tải 66 Chương 8 : -TÍNH TOÁN TỔN THẤT ĐIỆN ÁP, ĐIỆN NĂNG - 70 8.1.Khái niệm chung về tổn thất 70 8.1.1.Tổn thất điện áp trong mạng điện 70 8.1.2.Tính toán tổn thất điện áp cụ thể đối với toà nhà 70 8.1.3.Tổn thất công suất và tổn thất điện năng. 73 8.1.4.Tính toán cụ thể tổn thất công suất và tổn thất điện năng toà nhà. 73 8.2.Tính ngắn mạch 75 8.2.1.Khái niệm về ngắn mạch 75 8.2.2.Tính toán ngắn mạch và kiểm tra Aptomat cụ thể cho toà nhà 75 Chương 9 : - NÂNG CAO HỆ SỐ COSj - 79 9.1.Ý nghĩa của việc nâng cao hệ số cosj 79 9.2.Tính toán dung lượng bù cho toà nhà 80 Chương 10 : - THIẾT KẾ CHỐNG SÉT - 82 10.1.Khái niệm 82 10.2.Một số kỹ thuật chống sét mới hiện nay 82 10.2.1.Kế hoạch thực hiện 6 điểm 82 10.2.2.Thiết bị chống sét tia tiên đạo 83 10.3.Tính toán chống sét cho toà nhà 84 Chương 11 : -TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT - 85 11.1.Tổng quan về nối đất 85 11.2.Tính toán trang bị nối đất 85 11.2.1.Thiết kế nối đất cho trạm biến thế 86 11.2.2.Thết kế nối đất chống sét 87 KẾT LUẬN 89 TÀI LIỆU THAM KHẢO 90 Tên đề tài : “Thiết kế cung cấp điện cho toà nhà cao ốc văn phòng  Công Ty Cổ Phần Gạch Ngói Đồng Nai” GIỚI THIỆU Công Ty Cổ Phần Gạch Ngói Đồng Nai là một trong những hoạt động kinh tế lâu đời, với sự phát triển không ngừng trong những năm gần đây và hiệu quả hoạt động trong kinh doanh. Chúng tôi đã góp phần vào GDP của cả nước, góp phần vào Công Nghiệp Hoá – Hiện Đại Hoá đất nước. Nhằm đáp ứng sự phát triển không ngừng của Công Ty Cổ Phần Gạch Ngói Đồng Nai đã quyết định xây dựng toà nhà cao ốc văn phòng. Đây là trụ sở hoạt động kinh doanh của Công Ty. Trụ sở toà nhà : 119 Điện Biên Phủ, Quận 1, Tp.HCM Diện tích sàn : 4490 m2 Diện tích xây dựng : 20,9x28 = 585,2 m2 Gồm 12 tầng, một tầng trệt và một tầng hầm. Chiều cao công trình 47,5 m Chương 1 : - XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI VÀ TÂM PHỤ TẢI - 1.1.Khái quát - Tâm phụ tải xác định công thức : ; Trong đó : n : số thiết bị của nhóm. Pđmi : công suất định mức của thiết bị thứ i. Xi : toạ độ của thiết bị điện theo trục nằm ngang trong bảng vẽ. Yi : toạ độ của thiết bị điện theo trục thẳng đứng trong bảng vẽ. - Việc đặt tủ động lực (TĐL), tủ phân phối (TPP) ở tâm phụ tải là nhằm cung cấp điện với tổn thất điện áp và tổn thất công suất nhỏ nhất, chi phí kim loại màu hợp lý hơn cả, thi công dễ hơn…Việc chọn lựa vị trí cuối cùng còn phụ thuộc vào cả yếu tố mỹ quan, thuận tiện thao tác và sử dụng… 1.2.Áp dụng công thức trên tính phụ tải và tâm phụ tải cho từng nhóm tải 1.2.1.Tầng hầm STT THIẾT BỊ P[KW] X [m] Y[m] 1 Ổ cắm 2 10,13 24 2 Ổ cắm 2 12,13 24 3 Ổ cắm 2 10,13 22 4 Ổ cắm 2 12,13 22 5 Ổ cắm 2 4,13 24 6 Ổ cắm 2 6,13 24 7 Ổ cắm 2 14,13 20 8 Ổ cắm 2 16 20 9 Ổ cắm 2 14,13 18 10 Ổ cắm 2 16 18 11 Quạt thông gió 0,045 10,13 24 12 Quạt thông gió 0,045 12,13 24 13 Máy ĐHKK 2,5 16,63 17 14 Máy ĐHKK 2,5 10 26 åP = 25,09 [KW] ; Ta dời tâm phụ tải (11;20) 1.2.2.Tầng trệt STT THIẾT BỊ P[KW] X[m] Y[m] 1 Ổ cắm 2 1 1 2 Ổ cắm 2 6 1 3 Ổ cắm 2 12 1 4 Ổ cắm 2 1 7,5 5 Ổ cắm 2 1 15 6 Ổ cắm 2 1 22 7 Ổ cắm 2 6 22 8 Ổ cắm 2 14,5 7,5 9 Máy ĐHKK 2,5 3,5 3,5 10 Máy ĐHKK 2,5 6 3,5 11 Máy ĐHKK 2,5 12 3,5 12 Máy ĐHKK 2,5 3,5 5 13 Máy ĐHKK 2,5 3,5 9,5 14 Máy ĐHKK 2,5 3,5 10,5 15 Máy ĐHKK 2,5 3,5 16 16 Máy ĐHKK 2,5 4 20 17 Máy ĐHKK 2,5 5 22 18 Máy ĐHKK 2,5 6 22 19 Quạt thông gió 0,045 1 1 20 Quạt thông gió 0,045 6 1 21 Quạt thông gió 0,045 12 1 22 Quạt thông gió 0,045 1 7,5 23 Quạt thông gió 0,045 1 15 24 Quạt thông gió 0,045 1 22 25 Quạt thông gió 0,045 6 22 26 Quạt thông gió 0,045 14,5 7,5 27 Quạt thông gió 0,045 5 7,5 28 Quạt thông gió 0,045 6 7,5 åP = 41,45 [KW] ; Ta dời tâm phụ tải (9;15) 1.2.3.Tầng 1 đến tầng 10 : Tương tự như tầng trệt 1.2.4.Tầng 11 STT THIẾT BỊ P[KW] X[m] Y[m] 1 Ổ cắm 2 1 1 2 Ổ cắm 2 5 1 3 Ổ cắm 2 6,2 1 4 Ổ cắm 2 10 1 5 Ổ cắm 2 1 7,5 6 Ổ cắm 2 5 7,5 7 Ổ cắm 2 8 5 8 Ổ cắm 2 10 5 9 Ổ cắm 2 1 7,5 10 Ổ cắm 2 5 7,5 11 Ổ cắm 2 1 15 12 Ổ cắm 2 5 15 13 Ổ cắm 2 9 5 14 Ổ cắm 2 10,5 5 15 Ổ cắm 2 9 11 16 Ổ cắm 2 10,5 11 17 Ổ cắm 2 1 15 18 Ổ cắm 2 9 15 19 Ổ cắm 2 1 22 20 Ổ cắm 2 5 22 21 Quạt thông gió 0,045 1 1 22 Quạt thông gió 0,045 5 1 23 Quạt thông gió 0,045 1 8 24 Quạt thông gió 0,045 1 6 25 Quạt thông gió 0,045 1 14 26 Quạt thông gió 0,045 1 15 27 Quạt thông gió 0,045 1 22 28 Quạt thông gió 0,045 5 22 29 Máy ĐHKK 2,5 3 7,5 30 Máy ĐHKK 2,5 6 1 31 Máy ĐHKK 2,5 3 7,5 32 Máy ĐHKK 2,5 3 15 33 Máy ĐHKK 2,5 3 23 34 Máy ĐHKK 2,5 3 15 35 Máy ĐHKK 2,5 6 1 36 Máy ĐHKK 2,5 9 5,5 åP = 60,36 [KW] ; Ta dời tâm phụ tải (8;14) 1.2.5.Tầng 12 ơ STT THIẾT BỊ P[KW] X[m] Y[m] 1 Ổ cắm 2 1 1,5 2 Ổ cắm 2 1 7,5 3 Ổ cắm 2 1 15 4 Ổ cắm 2 1 3,5 5 Ổ cắm 2 9 5 6 Ổ cắm 2 9 15 7 Ổ cắm 2 9 7,5 8 Ổ cắm 2 1 16 9 Ổ cắm 2 1 22,5 10 Ổ cắm 2 6 15 11 Ổ cắm 2 6 22,5 12 Ổ cắm 2 14 17 13 Ổ cắm 2 12,5 17 14 Ổ cắm 2 14 18,5 15 Ổ cắm 2 12,5 18,5 16 Quạt thông gió 0,045 1 3,5 17 Quạt thông gió 0,045 1 7,5 18 Quạt thông gió 0,045 1 14,5 19 Quạt thông gió 0,045 6 3,5 20 Quạt thông gió 0,045 9 7,5 21 Quạt thông gió 0,045 9 14,5 22 Quạt thông gió 0,045 1 17,5 23 Quạt thông gió 0,045 1 22 24 Quạt thông gió 0,045 6 17 25 Máy ĐHKK 2,5 1 1 26 Máy ĐHKK 2,5 1 7,5 27 Máy ĐHKK 2,5 1 15 28 Máy ĐHKK 2,5 9 3,5 29 Máy ĐHKK 2,5 9 7,5 30 Máy ĐHKK 2,5 9 15 31 Máy ĐHKK 2,5 3 15 32 Máy ĐHKK 2,5 1 22 33 Máy ĐHKK 2,5 6 22 åP = 52,90 [KW] ; Ta dời tâm phụ tải (10;16) Chương 2 : - TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG - Số liệu đèn huỳnh quang tra các bảng sau : Bảng 1 : Thông số một số loại nguồn sáng, trang 185 Bảng 2 : Hệ số phản xạ của tường, trần và sàn, trang 192 Bảng 3 : Hệ số bù, trang 193 Bảng 9 : Hệ số có ích ( Ud ) của các bộ đèn, trang 200 Bảng 14 : Giá trị độ rọi tiêu chuẩn các nước. (Ở đây em áp dụng tiêu chuẩn Việt Nam),  trang 214 Bảng 17 : Thông số một số loại bộ đèn, trang 221 Chọn nhiệt độ màu (Tm ) theo Hình 2.8 : Biểu đồ Kruithof, trang 39 (Sách Kỹ Thuật Chiếu Sáng, tác giả Dương Lan Hương, NXB Đại học quốc gia TP.HCM). 2.1.Chiếu sáng tầng hầm 2.1.1.Bãi giữ xe gắn máy 1.Kích thước : Chiều rộng a = 10m ; Chiều dài b = 11,5m ; Chiều cao H = 3,1m => Diện tích S = a.b = 115m2 2.Màu sơn : Trần : trắng, hệ số phản xạ rtr = 0,75 Tường : vàng nhạt, hệ số phản xạ rtg = 0,5 Sàn : xám, hệ số phản xạ rs = 0,3 3.Độ rọi yêu cầu : Chọn Etc = 200lx 4.Chọn hệ chiếu sáng : Chung đều 5.Chọn nhiệt độ màu : Tm = 35000K 6.Chọn bóng đèn : Loại : Huỳnh quang trắng nóng Tm = 2950K, Ra = 53, Pđ = 36 [W], fđ =3000 [lm] 7.Chọn bộ đèn : Loại Profil paralume aluminium, Cấp bộ đèn : 0,62E, Số đèn/1bộ : 2 Ldọcmax = 1,55Htt ; Lngangmax = 2Htt ;Quang thông các bóng/1bộ : f = 2.3000 = 6000 [lm] 8.Phân bố các bộ đèn : Cách trần h/ = 0 [m] ; Bề mặt làm việc hlv = 0 [m] Chiều cao treo đèn so với bề mặt làm việc : Htt= H – ( h/ + hlv ) = 3,1 – 0 = 3,1 [m] 9.Chỉ số địa điểm : 10.Hệ số bù : d = 1,35 (đèn huỳnh quang, mức độ bụi trung bình) 11.Tỷ số treo : 12.Hệ số sử dụng : U = h.Ud = 0,62.0,85 = 0,527 13.Quang thông tổng : 14.Số bộ đèn: => Chọn NBĐ = 9 bộ 15.Kiểm tra sai số quang thông 16.Kiểm tra độ rọi trên bề mặt làm việc 17.Phân bố các bộ đèn : NBĐ = 9bộ, chia 3 dãy, mỗi dãy 3 bộ. Sao cho : Lngang = 4 [m] < Lngangmax = 2Htt = 2.3,1= 6,2 [m] Ldọc = 3,33 [m] < Ldọcmax = 1,55Htt = 4,805 [m] => Lngang = 4 [m] > Ldọc = 3,33[m] 18.Phụ tải chiếu sáng bãi giữ xe gắn máy Pttcs = NBĐ.nbóng/1bộ.(Pđèn + Pballast) = 9.2.(0,036 + 10%.0,036) = 0,7128 [KW] Qttcs = Pttcs.tgj = 0,7128.0,619 = 0,4412 [KVAR] 2.1.2.Bãi giữ xe ô tô 1.Kích thước : Chiều rộng a = 12m ; Chiều dài b = 13m ; Chiều cao H = 3,1m => Diện tích S = a.b = 156m2 2.Màu sơn : Trần : trắng, hệ số phản xạ rtr = 0,75 Tường : vàng nhạt, hệ số phản xạ rtg = 0,5 Sàn : xám, hệ số phản xạ rs = 0,3 3.Độ rọi yêu cầu : Chọn Etc = 200lux 4.Chọn hệ chiếu sáng : Chung đều 5.Chọn nhiệt độ màu : Tm = 40000K 6.Chọn bóng đèn : Loại : Huỳnh quang trắng tối ưu Tm = 4000K, Ra = 76, Pđ = 36 [W], fđ =2500 [lm] 7.Chọn bộ đèn : Loại Profil paralume aluminium, Cấp bộ đèn : 0,62E, Số đèn/1bộ : 2 Ldọcmax = 1,55Htt ; Lngangmax = 2Htt ;Quang thông các bóng/1bộ : f = 2.2500 = 5000 [lm] 8.Phân bố các bộ đèn : Cách trần h/ = 0 [m] ; Bề mặt làm việc hlv = 0 [m] Chiều cao treo đèn so với bề mặt làm việc: Htt= H – ( h/ + hlv ) = 3,1 – 0 = 3,1 [m] 9.Chỉ số địa điểm : 10.Hệ số bù : d = 1,35 (đèn huỳnh quang, mức độ bụi trung bình ) 11.Tỷ số treo : 12.Hệ số sử dụng : U = h.Ud = 0,62.0,9 = 0,54 13.Quang thông tổng : 14.Số bộ đèn: => Chọn NBĐ = 16 bộ 15.Kiểm tra sai số quang thông 16.Kiểm tra độ rọi trên bề mặt làm việc 17.Phân bố các bộ đèn : NBĐ = 16bộ, chia 4 dãy, mỗi dãy 4 bộ. Sao cho : Lngang = 3,25 [m] < Lngangmax = 2Htt = 2.3,1= 6,2 [m] Ldọc = 3 [m] < Ldọcmax = 1,55Htt = 4,805 [m] => Lngang = 3,25 [m] > Ldọc = 3 [m] 18.Phụ tải chiếu sáng bãi giữ xe ô tô Pttcs = NBĐ.nbóng/1bộ.(Pđèn + Pballast) = 16.2.(0,036 + 10%.0,036) = 1,28 [KW] Qttcs = Pttcs.tgj = 1,28.0,619 = 0,785 [KVAR] Vậy : phụ tải chiếu sáng bãi giữ xe là : Pttcs-H = 0,7128 + 1,28 = 1,993 [KW] Qttcs-H = 0,4412 + 0,785 = 1,226 [KVAR] 2.2.Chiếu sáng WC 1.Kích thước : Chiều rộng a = 4m ; Chiều dài b = 4m ; Chiều cao H = 3,5m => Diện tích S = a.b = 16m2 2.Màu sơn : Trần : trắng, hệ số phản xạ rtr = 0,75 Tường : vàng nhạt, hệ số phản xạ rtg = 0,5 Sàn : xám, hệ số phản xạ rs = 0,3 3.Độ rọi yêu cầu : Chọn Etc = 150lux 4.Chọn hệ chiếu sáng : Chung đều 5.Chọn nhiệt độ màu : Tm = 35000K 6.Chọn bóng đèn : Loại : Huỳnh quang trắng nóng Tm = 2950K, Ra = 53, Pđ = 36 [W], fđ =3000 [lm] 7.Chọn bộ đèn : Loại Profil paralume aluminium, Cấp bộ đèn : 0,62E, Số đèn/1bộ : 1 Ldọcmax = 1,55Htt ; Lngangmax = 2Htt ; Quang thông các bóng/1bộ : f = 3000 = 3000 [lm] 8.Phân bố các bộ đèn : Cách trần h/ = 0 [m] ; Bề mặt làm việc hlv = 0 [m] Chiều cao treo đèn so với bề mặt làm việc : Htt= H – ( h/ + hlv ) = 3,5 – 0 = 3,5 [m] 9.Chỉ số địa điểm : 10.Hệ số bù : d = 1,25 (đèn huỳnh quang, ít bụi ) 11.Tỷ số treo : 12.Hệ số sử dụng : U = h.Ud = 0,62.0,57 = 0,34 13.Quang thông tổng : 14.Số bộ đèn: => Chọn NBĐ = 3 bộ 15.Kiểm tra sai số quang thông 16.Kiểm tra độ rọi trên bề mặt làm việc 17.Phân bố các bộ đèn : NBĐ = 3bộ, chia 1 dãy, mỗi dãy 3 bộ 18.Phụ tải chiếu sáng WC Pttcs-WC = NBĐ.nbóng/1bộ.(Pđèn + Pballast) = 3.1.(0,036 + 10%.0,036) = 0,12 [KW] Qttcs-WC = Pttcs.tgj = 0,12.0,619 = 0,074 [KVAR] Vậy : Phụ tải chiếu sáng WC từ tầng trệt đến tầng 12 Pttcs-WC1-12 = 12.0,12 =1,44 [KW] ; Qttcs-WC1-12 = 12.0,074 = 0,88 [KVAR] 2.3.Chiếu sáng tầng trệt 1.Kích thước : Chiều rộng a = 12,5m ; Chiều dài b = 22m ; Chiều cao H = 4,5m => Diện tích S = a.b = 275m2 2.Màu sơn : Trần : trắng, hệ số phản xạ rtr = 0,75 Tường : vàng nhạt, hệ số phản xạ rtg = 0,5 Sàn : xám, hệ số phản xạ rs = 0,3 3.Độ rọi yêu cầu : Chọn Etc = 300lx 4.Chọn hệ chiếu sáng : Chung đều 5.Chọn nhiệt độ màu : Tm = 35000K 6.Chọn bóng đèn : Loại : Huỳnh quang trắng nóng Tm = 2950K, Ra = 53, Pđ = 36 [W], fđ =3000 [lm] 7.Chọn bộ đèn : Loại Profil paralume aluminium, Cấp bộ đèn : 0,62E, Số đèn/1bộ : 2 Ldọcmax = 1,55Htt ;Lngangmax = 2Htt ; Quang thông các bóng/1bộ : f = 2.3000 = 6000 [lm] 8.Phân bố các bộ đèn : Cách trần h/ = 0 [m] ; Bề mặt làm việc hlv = 0,8 [m] Chiều cao treo đèn so với bề mặt làm việc: Htt= H – ( h/ + hlv ) = 4,5 – 0,8 = 3,7 [m] 9.Chỉ số địa điểm : 10.Hệ số bù : d = 1,25 (đèn huỳnh quang, mức độ ít bụi ) 11.Tỷ số treo : 12.Hệ số sử dụng : U = h.Ud = 0,62.0,93 = 0,578 13.Quang thông tổng : 14.Số bộ đèn: => Chọn NBĐ = 30 bộ 15.Kiểm tra sai số quang thông 16.Kiểm tra độ rọi trên bề mặt làm việc 17.Phân bố các bộ đèn: NBĐ = 30bộ, chia 3 dãy, mỗi dãy 10 bộ Sao cho : Lngang = 4,17 [m] < Lngangmax = 2Htt = 2.3,7= 7,4 [m] Ldọc = 2,2 [m] < Ldọcmax = 1,55Htt = 5,735 [m] Lngang = 4,17 [m] > Ldọc = 2,2 [m] 18.Phụ tải chiếu sáng tầng trệt Pttcs = NBĐ.nbóng/1bộ.(Pđèn + Pballast) = 30.2.(0,036 + 10%.0,036) = 2,376 [KW] Qttcs = Pttcs.tgj = 2,376.0,619 = 1,47 [KVAR] Vậy : Pttcs-T = Pttcs + Pttcs-WC = 2,376 + 0,12 = 2,5 [KW] Qttcs-T = Qttcs + Qttcs-WC = 1,47 + 0,074 = 1,54 [KVAR] 2.4.Chiếu sáng tầng 1 1.Kích thước : Chiều rộng a = 12,5m ; Chiều dài b = 22m ; Chiều cao H = 3,5m => Diện tích S = a.b = 275m2 2.Màu sơn : Trần : trắng, hệ số phản xạ rtr = 0,75 Tường : vàng nhạt, hệ số phản xạ rtg = 0,5 Sàn : xám, hệ số phản xạ rs = 0,3 3.Độ rọi yêu cầu : Chọn Etc = 300lux 4.Chọn hệ chiếu sáng : Chung đều 5.Chọn nhiệt độ màu : Tm = 35000K 6.Chọn bóng đèn : Loại : Huỳnh quang trắng nóng Tm = 2950K, Ra = 53, Pđ = 36 [W], fđ =3000 [lm] 7.Chọn bộ đèn : Loại Profil paralume aluminium, Cấp bộ đèn : 0,62E, Số đèn/1bộ : 2 Ldọcmax = 1,55Htt ;Lngangmax = 2Htt ;Quang thông các bóng/1bộ : f = 2.3000 = 6000 [lm] 8.Phân bố các bộ đèn : Cách trần h/ = 0 [m]; Bề mặt làm việc hlv = 0,8 [m] Chiều cao treo đèn so với bề mặt làm việc: Htt = H – ( h/ + hlv ) = 3,5 – 0,8 = 2,7 [m] 9.Chỉ số địa điểm : 10.Hệ số bù : d = 1,25 ( đèn huỳnh quang, mức độ ít bụi ) 11.Tỷ số treo : 12.Hệ số sử dụng : U = h.Ud = 0,62.1= 0,62 13.Quang thông tổng : 14.Số bộ đèn: => Chọn NBĐ = 27 bộ 15.Kiểm tra sai số quang thông 16.Kiểm tra độ rọi trên bề mặt làm việc 17.Phân bố các bộ đèn: NBĐ = 27bộ, chia 3 dãy, mỗi dãy 9 bộ Sao cho : Lngang = 4,17 [m] < Lngangmax = 2Htt = 2.2,7 = 5,4 [m] Ldọc = 2,44 [m] < Ldọcmax = 1,55Htt = 4,18 [m] => Lngang = 4,17 [m] > Ldọc = 2,44 [m] 18.Phụ tải chiếu sáng tầng 1 Pttcs = NBĐ.nbóng/1bộ.(Pđèn + Pballast) = 27.2.(0,036 + 10%.0,036) = 2,14 [KW] Qttcs = Pttcs.tgj = 2,14.0,619 = 1,32 [KVAR] Vậy : Pttcs-L1 = Pttcs + Pttcs-WC = 2,14 + 0,12 = 2,26 [KW] Qttcs-L1 = Qttcs + Qttcs-WC = 1,32 + 0,074 = 1,4 [KVAR] Vậy : tổng phụ tải chiếu sáng từ tầng 1 đến tầng 10 là : PttcsS1-10 = 2,26.10 = 22,6 [KW] ; QttcsS1-10 = 1,4.10 = 14 [KVAR] 2.5.Chiếu sáng tầng 11 2.5.1. Chiếu sáng P.Giám Đốc 1.Kích thước : Chiều rộng a = 6m ; Chiều dài b = 8m ; Chiều cao H = 3,5m => Diện tích S = a.b = 48m2 2.Màu sơn : Trần : trắng, hệ số phản xạ rtr = 0,75 Tường : vàng nhạt, hệ số phản xạ rtg = 0,5 Sàn : xám, hệ số phản xạ rs = 0,3 3.Độ rọi yêu cầu : Chọn Etc = 300lux 4.Chọn hệ chiếu sáng : Chung đều 5.Chọn nhiệt độ màu : Tm = 35000K 6.Chọn bóng đèn : Loại : Huỳnh quang trắng nóng Tm = 2950K, Ra = 53, Pđ = 36 [W], fđ =3000 [lm] 7.Chọn bộ đèn : Loại Profil paralume aluminium, Cấp bộ đèn : 0,62E, Số đèn/1bộ : 2 Ldọcmax = 1,55Htt ;Lngangmax = 2Htt ; Quang thông các bóng/1bộ : f = 2.3000 = 6000 [lm] 8.Phân bố các bộ đèn : Cách trần h/ = 0 [m] ; Bề mặt làm việc hlv = 0,8 [m] Chiều cao treo đèn so với bề mặt làm việc : Htt= H – ( h/ + hlv ) = 3,5 – 0,8 = 2,7 [m] 9.Chỉ số địa điểm : 10.Hệ số bù : d = 1,25 ( đèn huỳnh quang, mức độ ít bụi ) 11.Tỷ số treo : 12.Hệ số sử dụng : U = h.Ud = 0,62.0,76 = 0,47 13.Quang thông tổng : 14.Số bộ đèn: => Chọn NBĐ = 6 bộ 15.Kiểm tra sai số quang thông 16.Kiểm tra độ rọi trên bề mặt làm việc 17.Phân bố các bộ đèn : NBĐ = 6bộ, chia 2 dãy, mỗi dãy 3 bộ. Sao cho : Lngang =3 [m] < Lngangmax = 2Htt = 2.2,7 = 5,4 [m] Ldọc = 2,7 [m] < Ldọcmax = 1,55Htt = 4,185 [m] => Lngang = 3 [m] > Ldọc = 2,7 [m] 18.Phụ tải chiếu sáng P.GIÁM ĐỐC Pttcs = NBĐ.nbóng/1bộ.(Pđèn + Pballast) = 6.2.(0,036 + 10%.0,036) = 0,475 [KW] Qttcs = Pttcs.tgj = 0,475.0,619 = 0,294 [KVAR] Vậy : phụ tải chiếu sáng P.Giám Đốc + P.Họp + P.P.Giám Đốc ( phòng lớn) là Pttcs = 0,475.3 = 1,425 [KW] ; Qttcs = 0,88 [KVAR] 2.5.2.Chiếu sáng P.P.Giám Đốc (phòng nhỏ) 1.Kích thước : Chiều rộng a = 5m ; Chiều dài b = 6m ; Chiều cao H = 3,5m => Diện tích S = a.b = 30m2 2.Màu sơn : Trần : trắng, hệ số phản xạ rtr = 0,75 Tường : vàng nhạt, hệ số phản xạ rtg = 0,5 Sàn : xám, hệ số phản xạ rs = 0,3 3.Độ rọi yêu cầu : Chọn Etc = 300lux 4.Chọn hệ chiếu sáng : Chung đều 5.Chọn nhiệt độ màu : Tm = 35000K 6.Chọn bóng đèn : Loại : Huỳnh quang trắng nóng Tm = 2950K, Ra = 53, Pđ = 36 [W], fđ =3000 [lm] 7.Chọn bộ đèn : Loại Profil paralume aluminium, Cấp bộ đèn : 0,62E, Số đèn/1bộ : 2 Ldọcmax = 1,55Htt ;Lngangmax = 2Htt ;Quang thông các bóng/1bộ : f = 2.3000 = 6000 [lm] 8.Phân bố các bộ đèn : Cách trần h/ = 0 [m] ; Bề mặt làm việc hlv = 0,8 [m] Chiều cao treo đèn so với bề mặt làm việc:Htt= H – ( h/ + hlv ) = 3,5 – 0,8 = 2,7 [m] 9.Chỉ số địa điểm : 10.Hệ số bù : d = 1,25 ( đèn huỳnh quang, mức độ ít bụi ) 11.Tỷ số treo : 12.Hệ số sử dụng : U = h.Ud = 0,62.0,67= 0,42 13.Quang thông tổng : 14.Số bộ đèn: => Chọn NBĐ = 4 bộ 15.Kiểm tra sai số quang thông 16.Kiểm tra độ rọi trên bề mặt làm việc 17.Phân bố các bộ đèn : NBĐ = 4bộ, chia 2 dãy, mỗi dãy 2 bộ. Sao cho : Lngang = 3 [m] < Lngangmax = 2Htt = 2.2,7 = 5,4 [m] Ldọc = 2,5 [m] < Ldọcmax = 1,55Htt = 4,185 [m] Lngang = 3 [m] > Ldọc = 2,5 [m] 18.Phụ tải chiếu sáng P.P.GIÁM ĐỐC Pttcs = NBĐ.nbóng/1bộ.(Pđèn + Pballast) = 4.2.(0,036 + 10%.0,036) = 0,32 [KW] Qttcs = Pttcs.tgj = 0,32.0,619 = 0,196 [KVAR] Vậy : phụ tải chiếu sáng hai P.P.Giám Đốc (2 phòng nhỏ) : Pttcs = 0,32.2 = 0,64 [KW] ; Qttcs = 0,196.2 = 0,392 [KVAR] 2.5.3.Chiếu sáng sảnh chung 1.Kích thước :Chiều rộng a = 8m ; Chiều dài b = 9m ; Chiều cao H = 3,5m => Diện tích S = a.b = 72m2 2.Màu sơn : Trần : trắng, hệ số phản xạ rtr = 0,75 Tường : vàng nhạt, hệ số phản xạ rtg = 0,5 Sàn : xám, hệ số phản xạ rs = 0,3 3.Độ rọi yêu cầu : Chọn Etc = 150lux 4.Chọn hệ chiếu sáng : Chung đều 5.Chọn nhiệt độ màu : Tm = 35000K 6.Chọn bóng đèn : Loại : Huỳnh quang trắng nóng Tm = 2950K, Ra = 53, Pđ = 36 [W], fđ =3000 [lm] 7.Chọn bộ đèn :Loại Profil paralume aluminium, Cấp bộ đèn : 0,62E, Số đèn/1bộ : 2 Ldọcmax = 1,55Htt ; Lngangmax = 2Htt ;Quang thông các bóng/1bộ : f = 2.3000 = 6000 [lm] 8.Phân bố các bộ đèn : Cách trần h/ = 0 [m] ; Bề mặt làm việc hlv = 0 [m] Chiều cao treo đèn so với bề mặt làm việc :Htt = H – ( h/ + hlv ) = 3,5 – 0 = 3,5 [m] 9.Chỉ số địa điểm : 10.Hệ số bù : d = 1,35 ( đèn huỳnh quang, mức độ bụi trung bình ) 11.Tỷ số treo : 12.Hệ số sử dụng : U = h.Ud = 0,62.0,7= 0,43 13.Quang thông tổng : 14.Số bộ đèn: => Chọn NBĐ = 6 bộ 15.Kiểm tra sai số quang thông 16.Kiểm tra độ rọi trên bề mặt làm việc 17.Phân bố các bộ đèn : NBĐ = 6bộ, chia 2 dãy, mỗi dãy 3 bộ. Sao cho : Lngang = 4 [m] < Lngangmax = 2Htt = 2.3,5 = 7 [m] Ldọc = 3 [m] < Ldọcmax = 1,55Htt = 5,425 [m] Lngang = 4 [m] > Ldọc = 3 [m] 18.Phụ tải chiếu sáng sảnh chung Pttcs = NBĐ.nbóng/1bộ.(Pđèn + Pballast) = 6.2.(0,036 + 10%.0,036) = 0,475 [KW] Qttcs = Pttcs.tgj = 0,475.0,619 = 0,294 [KVAR] Vậy : phụ tải chiếu sáng tầng 11 Pttcs-L11 = 1,425 + 0,64 + 0,475 + 0,12 = 2,67 [KW] Qttcs-L11 = 0,88 + 0,392 + 0,294 + 0,074 = 1,64 [KVAR] 2.6.Chiếu sáng tầng 12 2.6.1.Chiếu sáng P.HỌP Vì diện tích chiếu sáng phòng này giống P.Giám Đốc. Nên công suất giống nhau. Suy ra : Pttcs = 0,475 [KW] ; Qttcs = 0,294 [KVAR] 2.6.2.Chiếu sáng HỘI TRƯỜNG 1.Kích thước : Chiều rộng a = 11m ; Chiều dài b = 15m ; Chiều cao H = 4,5m => Diện tích S = a.b = 165m2 2.Màu sơn : Trần : trắng, hệ số phản xạ rtr = 0,75 Tường : vàng nhạt, hệ số phản xạ rtg = 0,5 Sàn : xám, hệ số phản xạ rs = 0,3 3.Độ rọi yêu cầu : Chọn Etc = 200lux 4.Chọn hệ chiếu sáng : Chung đều 5.Chọn nhiệt độ màu : Tm = 35000K 6.Chọn bóng đèn : Loại : Huỳnh quang trắng nóng Tm = 2950K, Ra = 53, Pđ = 36 [W], fđ =3000 [lm] 7.Chọn bộ đèn : Loại Profil paralume aluminium, Cấp bộ đèn : 0,62E, Số đèn/1bộ : 2 Ldọcmax = 1,55Htt ;Lngangmax = 2Htt ;Quang thông các bóng/1bộ : f = 2.3000 = 6000 [lm] 8.Phân bố các bộ đèn : Cách trần h/ = 0 [m] ; Bề mặt làm việc hlv = 0,8 [m] Chiều cao treo đèn so với bề mặt làm việc : Htt = H – ( h/ + hlv ) = 4,5 – 0,8 = 3,7 [m] 9.Chỉ số địa điểm : 10.Hệ số bù : d = 1,25 ( đèn huỳnh quang, ít bụi ) 11.Tỷ số treo : 12.Hệ số sử dụng : U = h.Ud = 0,62.0,8 = 0,49 13.Quang thông tổng : 14.Số bộ đèn: => Chọn NBĐ = 14 bộ 15.Kiểm tra sai số quang thông 16.Kiểm tra độ rọi trên bề mặt làm việc 17.Phân bố các bộ đèn : NBĐ = 14bộ, chia 2 dãy, mỗi dãy 7 bộ. Sao cho : Lngang = 5,5 [m] < Lngangmax = 2Htt = 2.3,7 = 7,4 [m] Ldọc = 2,14 [m] < Ldọcmax = 1,55Htt = 5,735 [m] => Lngang = 5,5 [m] > Ldọc = 2,14 [m] 18.Phụ tải chiếu sáng HỘI TRƯỜNG Pttcs = NBĐ.nbóng/1bộ.(Pđèn + Pballast) = 14.2.(0,036 + 10%.0,036) = 1,12 [KW] Qttcs = Pttcs.tgj = 1,12.0,619 = 0,69 [KVAR] 2.6.3.Chiếu sáng sảnh chung Vì diện tích chiếu sáng sảnh chung tầng 12 bằng diện tích chiếu sáng sảnh chung tầng 11. Nên công suất giống nhau. Suy ra : Pttcs = 0,475 [KW] ; Qttcs = 0,294 [KVAR] Vậy : phụ tải chiếu sáng tầng 12: Pttcs-L12 = 0,475 + 1,12 + 0,475 + 0,12 = 2,19 [KW] Qttcs-L12 = 0,294 + 0,69 + 0,294 + 0,074 = 1,35 [KVAR] 2.7.Phụ tải tính toán thang máy : Công thức, số liệu lấy từ TCXD 27:1991, trang 24 Trong đó : Ptt = Phụ tải tính toán của các thang máy [KW]. nT = Số lượng các thang máy. Pni = Công suất đặt của các thang máy [KW]. Pgi = Công suất của hãm điện từ của các khí cụ điện điều khiển và các đèn  điện trong thang máy. PV = Hệ số gián đoạn của động cơ điện theo lý lịch máy. Knc = Hệ số nhu cầu. Lấy cosj = 0,6 => tgj = 1,33 Cụ thể, theo yêu cầu của công trình, ta có : nT = 1 ; Pni = 15 [KW] ; Knc = 1 ; Pgi = 25 [W] ; Pv = 0,9 => 2.8.Phụ tải tính toán bơm nước toàn tòa nhà 2.8.1.Phụ tải tính toán bơm nước sinh hoạt toàn tòa nhà Công thức, số liệu lấy từ TCXD 27 : 1991, trang 24 Lấy cosj = 0,8 => tgj = 0,75 ; Knc = 0,1 => 2.8.2.Phụ tải tính toán bơm nước phòng cháy chữa cháy (PCCC) toàn tòa nhà Công thức, số liệu lấy từ TCXD 27 : 1991, trang 24 Lấy cosj = 0,8 => tgj = 0,75 ;Knc = 0,02 => Phụ tải chiếu sáng cho toàn toà nhà : STT TẦNG Pttcs[KW] Qttsc[KVAR] 1 Hầm 1,993 1,226 2 Trệt 2,5 1,54 3 Tầng 1 2,26 1,4 4 Tầng 2 đến tầng 10 Tương tự như tầng 1 5 Tầng 11 2,67 1,64 6 Tầng 12 2,19 1,35 7 WC tầng 1 0,12 0,074 8 WC tầng 2 đến tầng 12 Tương tự như tầng 1 2.9.Tính toán bằng phần mềm LUXICON 2.9.1.Giới thiệu phần mềm LUXICON Luxicon là phần mềm tính toán chiếu sáng của hãng Cooper Lighting (Mỹ), cho phép thiết kế chiếu sáng trong nhà và ngoài trời. Luxicon tính toán trong những không gian đặc biệt (trần nghiêng, tường nghiêng, có đồ vật, vật dụng trong phòng) trong điều kiện có và không có ánh sáng tự nhiên. Luxicon được cài từ 1 đĩa CD và chạy tốt trên hệ điều hành Windows 95 trở lên. 2.9.2.Tính toán chiếu sáng P.Giám Đốc tầng 11 bằng phần mềm Luxicon. Các phòng khác tương tự. 1.Kích thước : Chiều rộng a = 6m ; Chiều dài b = 8m ; Chiều cao H = 3,5m Trần : trắng, hệ số phản xạ rtr = 0,75 Tường : vàng nhạt, hệ số phản xạ rtg = 0,5 Sàn : xám, hệ số phản xạ rs = 0,3 Độ rọi yêu cầu : Chọn Etc = 300lux ; Bề mặt làm việc hlv = 0,8 [m] 2.Bố trí cửa sổ : Bề rộng a = 2m ; bề dọc b = 1,2m ; hệ số phản xạ 0,1 ; hệ số truyền  nhiệt 0,9 Lắp đặt cửa sổ cho hướng Bắc Nam 3.Bố trí thêm bàn ghế : Chọn các thông số chiều cao, bề rộng, bề dọc, hệ số phản xạ…của bàn ghế như sau Bàn Ghế 4.Lựa chọn bộ đèn : Tại Luminaire Type : chọn interior (thiết kế trong nhà) Chọn : Industrial, Control Room Chọn Fluorescent (đèn huỳnh quang), nhập số bóng trong 1 bộ là 2, công suất lớn hơn 10W, hiệu suất lớn hơn 60%. Sau đó chọn Search. Ta thấy có 30 bộ đèn đã tìm thoã mãn yêu cầu. Chọn Search Results để xem kết quả cụ thể của bộ đèn. Ta chọn loại đèn : 2-34W T- 12 Rapid Start Energy Saver. Nhấp OK > hộp thoạ > Nhập Type : D Chọn OK Chọn Quantily để xem số bộ đèn dùng cho cả phòng (6bộ) Chọn nút để thay đổi các yếu tố tác động lên hệ số suy giảm. Ta chọn hệ số suy giảm do bụi bẩn (LDD)đ : 0,9 Hệ số tính đến sự già hoá của bộ đèn (LSD) : 0,95 Các hệ số suy giảm khác : 1,0 và hệ số suy giảm thực tế : 0,85 => Ta thấy hệ số suy giảm tổng cộng là : 0,72 Chọn Add to Plan Kết quả bộ đèn được chọn là : Mã hiệu đèn : Metalux Loại đèn theo Catalo : 2M-240KSH19/156-LE3, hệu suất 73,61% 2bóng/1bộ, công suất đèn Pđ = 34W, Quang thông đèn Fđ = 2925lm Chọn chỉ số màu CRI = 85, nhiệt độ màu Tm = 35000K Chọn điện áp U = 220V, số ballast là 2 Mô hình sau khi lắp đặt các cửa và phân bố đèn 5.Tạo lưới tính toán Chọn tính toán lưới theo chiều ngang và chiều dọc 6.Tính toán - Tính toán trong trường hợp có ánh sáng tự nhiên Chọn Click L Daylight Setting…> Hộp thoạ > chọn bản đồ Châu Á (Asia), ngày, giờ, tính toán trời trong (clear) và chọn Maps Kết quả thể hiện các đường độ rọi sau tính toán (Calculate Seclected) Ta thấy kết quả các đường đẳng rọi chủ yếu tập trung ở các cửa. Vì ánh sáng mặt trời có độ rọi lớn chiếu vào. Bảng thể hiện thông số độ rọi sau tính toán Ta thấy độ rọi trung bình trên các mắt lưới (Ave) : Etb = 6798lux Độ rọi lớn nhất : Emax = 71982 lux ; Độ rọi nhỏ nhất : Emin = 1367 lux Tỉ số EAve/Emin = 5 , Emax/Emin = 53. Vậy : Đối với ban ngày thì thoã mãn. Vì có ánh sáng mặt trời. Hình thể hiện kết quả nhìn thấy thực tế (Render) - Tính toán trong trường hợp không có ánh sáng tự nhiên Chọn Chọn Calculate Seclected. Kết quả tính toán Bảng tính toán kết quả : Độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc : ETB/lv = 332,3lux (thoã mãn) Mật độ phân bố công suất theo diện tích : P0 = 11,8W/m2 Kiểm tra lại : ETB/lv-phần mềm » Etb-tính toán => 332,3lux » 297,52lux => thoã mãn. Kết quả sau khi Render : Chương 3: - XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN - 3.1.Khái quát - Xác định phụ tải tính toán nhằm làm cơ sở cho việc chọn dây dẫn, máy biến áp và các thiết bị bảo vệ khác : cầu chì, CB… + Đối với phụ tải là ổ cắm ta tính như sau : Lấy Kđt = 0,3 ; Knc = 0,6 ; cosj = 0,7 => tgj = 1,02 Ptt-ổcắm = Kđt.Knc.Pđm-1ổcắm.n ; Qtt-ổcắm = Ptt-ổcắm. tgj + Đối với phụ tải khác (ĐHKK, quạt thông gió…) ta tính như sau : Ptt-TB = Knc.Pđm-tổng ; Qtt-TB = Ptt-TB.tgj + Hệ số công suất trung bình của 1 tầng xác định như sau : ; ; + Dòng định mức 1 thiết bị : 3.2.Tính toán cụ thể 3.2.1.Tầng hầm Thiết bị Số lượng P1tb [KW] Pđm-tổng [KW] Knc cosj/tgj Ptt [KW] Qtt [KVAR] ổ cắm 10 2 20 0,6 0,7/1,02 3,6 3,67 Quạt thông gió 2 0,045 0,09 1 0,7/1,02 0,09 0,092 Máy ĐHKK 2 2,5 5 0,7 0,8/0,75 3,5 2,625 Tổng 25,09 0,72/0,97 7,19 6,98 Vậy : Ptt-H = Pttå + Pttcs-H = 7,19 + 1,993 = 9,18 [KW] Qtt-H = Qttå + Qttcs-H = 6,98 + 1,226 = 8,21[KVAR] 3.2.2.Tầng trệt Thiết bị Số lượng P1tb [KW] Pđm-tổng [KW] Knc cosj/tgj Ptt [KW] Qtt [KVAR] ổ cắm 8 2 16 0,6 0,7/1,02 2,88 2,93 Quạt thông gió 10 0,045 0,45 1 0,7/1,02 0,45 0.46 Máy ĐHKK 10 2,5 25 0,7 0,8/0,75 17,5 13,13 Tổng 41,45 0,76/0,85 20,83 17,71 Vậy: Ptt-T = Pttå + Pttcs-T = 20,83 + 2,5 = 23,33 [KW] Qtt-T = Qttå + Qttcs-T = 17,71 + 1,54 = 19,25 [KVAR] 3.2.3.Tầng 1 : Tương tự như tầng trệt Vậy: Ptt-L1 = Pttå + Pttcs-L1 = 20,83 + 2,26 = 23,09 [KW] Qtt-L1 = Qttå + Qttcs-L1 = 17,71 + 1,4 = 19,11 [KVAR] 3.2.4.Tầng 2 đến tầng 10 : kết quả như tầng 1 3.2.5.Tầng 11 Thiết bị Số lượng P1tb [KW] Pđm-tổng [KW] Knc cosj/tgj Ptt[KW] Qtt [KVAR] ổ cắm 20 2 40 0,6 0,7/1,02 7,2 7,3 Quạt thông gió 8 0,045 0,36 1 0,7/1,02 0,36 0,37 Máy ĐHKK 8 2,5 20 0,7 0,8/0,75 16 12 Tổng 60,36 0,73/0,92 23,56 21,67 Vậy: Ptt-L11 = Pttå + Pttcs-L11 = 23,56 + 2,67 = 26,23 [KW] Qtt-L11 = Qttå + Qttcs-L11 = 21,76 + 1,64 = 23,4 [KVAR] 3.2.6.Tầng 12 Thiết bị Số lượng P1tb [KW] Pđm-tổng [KW] Knc cosj/tgj Ptt [KW] Qtt [Kvar] ổ cắm 15 2 30 0,6 0,7/1,02 5,4 5,5 Quạt thông gió 9 0,045 0,405 1 0,7/1,02 0,405 0,405 Máy ĐHKK 9 2,5 22,5 0,7 0,8/0,75 15,75 11,8 Tổng 52,90 0,74/0,9 21,6 19,44 Vậy: Ptt-L12 = Pttå + Pttcs-L12 = 21,6 + 2,19 = 23,79 [KW] Qtt-L12 = Qttå + Qttcs-L12 = 19,44 + 1,35 = 20,79 [KVAR] Xác định phụ tải tính toán tổng cho toàn toà nhà (có xét đến Kđt) : Chọn Kđt = 0,9 - Công suất tác dụng của toàn toà nhà : Pttå = Kđt.(Ptt-H + Ptt-T + 10.Ptt-L1 + Ptt-L11 + Ptt-L12 + Ptt-BSH + Ptt-TM + Ptt-PCCC) = 0,9.(9,18 + 23,33 + 10.23,09 + 26,23 + 23,79 + 2 + 14,26 + 0,1) = 296,81[KW] - Công suất phản kháng của toàn toà nhà : Qttå = Kđt.(Qtt-H + Qtt-T + 10.Qtt-L1 + Qtt-L11 + Qtt-L12 + Qtt-BSH + Qtt-TM + Qtt-PCCC ) = 0,9.(8,21 + 19,25 + 10.19,11 + 23,4 + 20,79 + 1,48 + 18,98 + 0,075) = 254,96 [KVAR]. - Công suất biểu kiến của toàn toà nhà :  -Dòng điện tính toán hạ áp của toàn toà nhà: - Hệ số công suất trung bình của toàn toà nhà : Chương 4 : - PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN - 4.1.Khái quát - Việc chọn phương án cung cấp điện bao gồm : chọn cấp điện áp, nguồn điện, sơ đồ nối dây, phương thức vận hành… - Phương án cung cấp điện được xem là hợp lý nếu thoã mãn những yêu cầu sau đây : + Đảm bảo chất lượng điện, tức là đảm bảo tần số và điện áp nằm trong phạm vi cho phép. + Đảm bảo độ tin cậy, tính liên tục cung cấp điện phụ hợp với yêu cầu phụ tải. + Thuận lợi trong vận hành, lắp ráp và sửa chữa. + Có các chỉ tiêu kinh tế và kĩ thuật hợp lý. - Ngoài ra : Khi thiết kế công trình cụ thể ta phải xem các yếu tố của quá trình công nghệ, khả năng cấp vốn và thiết bị, tay nghề công nhân… 4.2.Lựa chọn sơ đồ cung cấp điện, sơ đồ trạm biến áp, so sánh kinh tế 4.2.1.Chọn điện áp định mức của mạng điện - Lựa chọn hợp lý cấp điện áp định mức là một trong những nhiệm vụ quan trọng. Vì ảnh hưởng đến các chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật như vốn đầu tư, tổn thất điện năng, phí kim loại màu…Trị số điện áp lựa chọn lớn sẽ nâng cao khả năng tải của đường dây, làm giảm tổn thất điện áp, điện năng…song lại làm tăng giá thành công trình đường dây và thiết bị khác. Ta có : Công suất biểu kiến của toàn toà nhà:  - Vì gần toà nhà có đường dây trên không 10KV một lộ đến, nên ta chọn nó làm nguồn cung cấp điện cho toà nhà, vừa dễ lắp đặt và vừa đủ công suất. Tra bảng 4.1: Giá trị gần đúng giữa U với công suất truyền tải S và chiều dài l. Sách cung cấp điện, tác giả Nguyễn Xuân Phú (chủ biên) – Nguyễn Công Hiên – Nguyễn Bội Khuê, nhà xuất bản Khoa học – Kỹ thuật – trang 54. Ta chọn Cấp điện áp của mạng U (KV) Loại đường dây Công suất truyền tải [KVA] Khoảng cách [Km] 10 Trên không < 3000 < 8 4.2.2.Chọn nguồn điện - Trong hệ thống cung cấp điện, nguồn điện nói chung có quan hệ mật thiết với phụ tải, cấp điện áp, sơ đồ cung cấp điện, vận hành…Do vậy, phải xem xét toàn diện khi xác định nguồn điện. Khi có nhiều nguồn điện thì phải lựa chọn trên cơ sở tính toán kinh tế - kĩ thuật. - Tuỳ theo mô hình của hệ thống cung cấp điện có thể là : máy phát thuỷ điện, nhiệt điện, trạm biến áp khu vực, hoặc trạm biến áp phân phối… - Đối với toà nhà này ta chọn đường dây trên không 10KV một lộ đến, làm nguồn cung cấp điện cho toà nhà, vừa dễ lắp đặt và vừa đủ công suất. 4.2.3.Chọn sơ đồ mạng điện áp cao : Vì toà nhà là phụ tải loại 3 (ít quan trọng) nên ta chỉ cần cung cấp điện một lộ đến. Với 1 đường dây cung cấp và toà nhà có trạm phân phối chính. Có 2 máy biến áp nhận điện từ đường dây 10KV trên không. Với 1 đường dây cung cấp và toà nhà có trạm phân phối chính. Có 1 máy biến áp nhận điện từ đường dây 10KV trên không. Với 1 đường dây cung cấp và toà nhà có trạm phân phối chính. Có 2 máy biến áp nhận điện từ đường dây 10KV trên không và 1 máy phát dự phòng chạy dầu diezen. 4.2.4.Sơ đồ mạng điện áp thấp - Trang thiết bị điện gồm : trang thiết bị điện tiêu thụ và lưới điện. - Lưới điện cung cấp cho toà nhà, ta chọn sơ đồ hình tia. Vì sơ đồ này đơn giản, dễ vận hành, dễ thao tác. Sơ đồ hình tia 1 điểm phân phối, cung cấp bằng 1 lộ riêng đi từ 1 điểm chung 4.2.5.Chọn sơ đồ trạm biến áp (TBA) - Từ công suất biểu kiến tính toán của toàn toà nhà :  - Công suất máy biến áp được chọn theo công thức : Có thể sơ bộ so sánh 3 phương án cung cấp điện cho toà nhà. Thông số MBA lấy từ sách “sổ tay LỰA CHỌN VÀ TRA CỨU THIẾT BỊ ĐIỆN từ 0,4 đến 500KV”, tác giả Ngô Hồng Quang, trang 19. Giá tiền MBA tra Phụ lục 1 : Bảng giá thiết bị, sách “Thiết kế nhà máy điện và trạm biến áp” thầy Huỳnh Nhơn, NXB ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM, trang 191. Máy biến áp phân phối ABB chế tạo, mức điều chỉnh điện áp ±2x2,5% Bảng thông số máy biến áp Công suất [KVAR] Điện áp [KV] DP0 [KW] DPN [KW] UN [%] Dòng điện không tải [i%] Kích thước [mm] Dài rộng cao Trọng lượng [Kg] Giá [x103 đồng] 315 10/0,4 0,72 4,85 4,5 5 1380 865 1525 1270 43949,4 400 10/0,4 0,84 5,75 4,5 6,5 1620 1055 1500 1440 48600,4 - Phương án 1 : Đặt 2 MBA, mỗi máy 315KVA. - Phương án 2 : Đặt 1 MBA,công suất 400KVA. - Phương án 3 : Đặt 1 MBA,công suất 400KVA, và 1 máy phát dự phòng công suất  => SđmF = 300 [KVAR] chạy bằng dầu diezen. - Tính toán so sánh kinh tế 3 phương án về phương diện chi phí vận hành và vốn đầu tư bé nhất. Công thức lấy từ sách Cung Cấp Điện, thầy Nguyễn Xuân Phú (chủ biên), NXB khoa học kĩ thuật, trang 78. 1.Chí phí vận hành hằng năm bé nhất : Trong thành phần chi phí vận hành hằng năm thì chi phí về tổn thất điện năng chiếm vị trí quan trọng trong chi phí chung. Chi phí này sinh ra ở máy biến áp cũng như ở trên đường dây trong thời gian vận hành máy biến áp. - Công thức tính tổn thất trong máy biến áp (MBA) : + Tổn thất trong MBA là : Với : Tổn thất công suất tác dụng không tải [KW]. Tính toán gần đúng lấy gần đúng bằng tổn thất ở lõi thép MBA . : Tổn thất công suất ngắn mạch không tải [KW]. Tính toán gần đúng lấy gần đúng bằng tổn thất đồng MBA . SđmB : Công suất định mức MBA [KVA] + Tổn thất công suất tác dụng trên đường dây điện cần thiết để vận chuyển công suất phản kháng là : Với : Công suất phản kháng để từ hoá MBA ở điện áp không đổi. : Công suất phản kháng của cuộn dây MBA. i0% : dòng điện không tải MBA [%]. Với : Với UN% : điện áp ngắn mạch MBA [%] kkt : đương lượng kinh tế của công suất phản kháng, tức là công suất tác dụng mất trong mạng điện để vận chuyển công suất phản kháng, đơn vị KW/kvar, giá trị của kkt phụ thuộc vào vị trí đặt MBA so với nguồn công suất phản kháng, kkt thường nằm trong khoảng 0,02 ¸ 0,15 có thể lấy trung bình là 0,05. + Tổn thất toàn bộ sẽ là : với ; + Tổn thất điện năng : Với : thời gian tổn thất công suất cực đại. Smax : Phụ tải max [KVA]. 2.Phương án 1 : Đặt 2 MBA, mỗi máy 315KVA. Chọn kkt = 0,05KW/kvar Một máy biến áp 315KVA : 43.949.400 đồng => Hai máy biến áp 315KVA : 87.898.800 đồng. - Khi vận hành 1 máy :  = 0,72 + 0,05.15,75 = 1,51 [KW] = 4,85 + 0,05.14,175 = 5,56 [KW] [KW] - Công suất Spt mà ở đó ta đóng MBA thứ hai : (với n = 1 ; n+1 = 2) Vậy : Khi phụ tải đạt Spt = 231,96 [KVA] thì ta đóng MBA thứ 2 để hai máy vận hành song song đảm nhận công suất tối ưu 231,96[KVA]. Khi đó tổn thất công suất ở chế độ vận hành 2 MBA 2x315 là : [KW] Vì không có đồ thị phụ tải nên ta tính gần đúng DA như sau : Mỗi ngày toà nhà hoạt động công suất lớn nhất trong khoảng 9 giờ => Tmax = 9.365 = 3285 [giờ] => - Tổn hao khi vận hành 1 máy ứng với công suất phụ tải tối ưu là 231,96 [KVA] : 4,52 [KW] - Máy thứ 2 tuy chưa có phụ tải nhưng vẫn chạy và có tổn hao không tải là : (Ta bỏ qua tổn hao đồng DPN ở thứ cấp máy biến áp) - Tổn hao khi vận hành 2 máy ứng với công suất phụ tải lớn nhất là 391,27 [KVA] : - Tổn hao trên đường dây phía cao áp (tính từ đường dây trên không 10KV đến trạm biến áp toà nhà ). Vì dây trên không có L = 0,5Km, hai lộ đến. Đường dây ngắn trên không ta chọn dây theo điều kiện Jkt. Xét Tmax = 3285h. Tra bảng 4.3 : Trị số Jkt theo Tmax và loại dây, sách “sổ tay LỰA CHỌN VÀ TRA CỨU THIẾT BỊ ĐIỆN từ 0,4 đến 500KV”, tác giả Ngô Hồng Quang, trang 194. Chọn Jkt = 1,1 [A/mm2]. Dòng điện tính toán cao áp của trạm biến áp : => Tra bảng 4.55 : Cáp đồng 6 đến 10KV, ba lõi, cách điện XLPE, đai thép, vỏ PVC do hãng FURUKAWA (Nhật Bản) chế tạo, sách “sổ tay LỰA CHỌN VÀ TRA CỨU THIẾT BỊ ĐIỆN từ 0,4 đến 500KV”, tác giả Ngô Hồng Quang, trang 271. Chọn F = 16 mm2 ,Icp = 105 [A] ; r0 = 1,47 [W/Km] ; x0 = 0,128 [W/Km]. Kiểm tra lại dây dẫn theo điều kiện dòng sự cố (đứt 1 dây) : Isc = 2.Itt = 2.11,5 = 23 [A] < Icp = 105 [A]. Vậy : dây F = 16 mm2 đạt yêu cầu. + Xác định tổn thất công suất tác dụng trên dây : => = 9.3963,9 = 35675,1 [KWh] => Vậy : Tổng tổn hao điện năng phương án 1 : = 13227,6 + + 35675,1 = 92359,9 [KWh] + Ưu điểm phương án 1 : Tính liên tục cung cấp điện cao vì khi một MBA bị sự cố thì MBA còn lại vẫn đảm bảo cung cấp điện trong thời gian cho phép. + Khuyết điểm phương án 1 : Ta không thể can thiệp cắt điện phía cao áp 10KV nên khi vận hành 1 máy (tải nhỏ) ta vẫn phải chịu tổn hao không tải máy còn lại. Vì vậy tổn hao tổng lớn. Ngoài ra diện tích và chi phí xây dựng cũng như vận hành rất lớn. 3.Phương án 2 : Đặt 1 MBA, công suất 400KVA. Một máy biến áp 400KVA : 48.600.400đồng ; Chọn kkt = 0,05KW/kvar - Khi vận hành 1 máy : = 0,84 + 0,05.26 = 2,14 [KW] = 5,75 + 0,05.18 = 6,65 [KW] [KW] Vì không có đồ thị phụ tải nên ta tính gần đúng DA như sau : - Khi vận hành với công suất lớn nhất 391,27 [KVA]. Chọn Tmax = 3285h - Tổn hao trên đường dây phía cao áp (tính từ đường dây trên không 10KV đến trạm biến áp toà nhà ). Vì dây trên không có L = 0,5Km, một lộ đến. Đường dây ngắn trên không ta chọn dây theo điều kiện Jkt. Xét Tmax = 3285h. Tra bảng 4.3 : Trị số Jkt theo Tmax và loại dây, sách “sổ tay LỰA CHỌN VÀ TRA CỨU THIẾT BỊ ĐIỆN từ 0,4 đến 500KV”, tác giả Ngô Hồng Quang, trang 194. Chọn Jkt = 1,1 [A/mm2]. Dòng điện tính toán cao áp của trạm biến áp : => Tra bảng 4.55 : Cáp đồng 6 đến 10KV, ba lõi, cách điện XLPE, đai thép, vỏ PVC do hãng FURUKAWA (Nhật Bản) chế tạo, sách “sổ tay LỰA CHỌN VÀ TRA CỨU THIẾT BỊ ĐIỆN từ 0,4 đến 500KV”, tác giả Ngô Hồng Quang, trang 271. Chọn F = 25 mm2 ,Icp = 140 [A] ; r0 = 0,927 [W/Km] ; x0 = 0,118 [W/Km]. = 2,83.3963,9 = 11250,85 [KWh] => Vậy : Tổng tổn hao điện năng phương án 2 : [KWh] + Ưu điểm phương án 2 : Tổn hao ít, chi phí vận hành thấp. Vì chỉ có 1 máy nên có thể xây dựng trạm treo trên cột, ít chiếm diện tích. + Khuyết điểm phương án 2 : Tính cung cấp điện không cao, khi MBA hư thì mất điện hoàn toàn. => Vậy tổn hao phương án 1 lớn phương án 2 là : = 92359,9 - = 29939,8 [KWh] Giả sử tiền điện 800đồng/KWh thì trong một năm ta sẽ tiết kiệm được : 800. 29939,8 = 23.951.840 đồng. So sánh 2 phương án về phương diện vốn đầu tư Phương án 1 : Tiền xây dựng trạm 50.106 đồng Tiền mua 2 MBA 315 [KVA] là 87,8988.106 đồng. => Tổng đầu tư là 137,8988.106 đồng. Phương án 2 : Tiền xây dựng trạm 20.106 đồng Tiền mua 1 MBA 400 [KVA] là 48,6004.106 đồng. => Tổng đầu tư là 68,6004.106 đồng. Vậy : Dùng phương án 1 phải đầu tư thêm : 69,2984.106 đồng. Dùng phương án 1 phải chịu tổn thất hơn phương án 2 : 23,95184. 106 đồng So sánh về phương diện đảm bảo cung cấp điện Phương án 1 : Khi 1 MBA hư. Vì MBA đặt ngoài trời nên cho phép quá tải 30% nghĩa  là 315.1,3 = 409,5 [KVA] => Đảm bảo cung cấp điện. Phương án 2 : Khi MBA hư thì mất điện hoàn toàn. Vì vậy phương án 1 có ưu điểm  cung cấp điện liên tục hơn phương án 2. Nhưng phương án 1 có vốn  đầu tư và chịu tổn hao rất lớn. Nên ta không chọn phương án 1. 4.Phương án 3 : Đặt 1 MBA, công suất 400KVA, và 1 máy phát dự phòng công suất  => SđmF = 300KVAR chạy bằng dầu diezen. Phương án này có các chỉ tiêu giống phương án 2. Nhưng chỉ cần đầu tư thêm 1 máy phát dự phòng. Phương án 3 : Tiền xây dựng trạm 20.106 đồng Tiền mua 1 MBA 400 [KVA] là 48,6004.106 đồng. Tiền mua 1 máy phát dự phòng (MF) là 40.106 đồng. => Tổng đầu tư là 108,6004.106 đồng. Tuy ta phải đầu tư thêm 40.106 đồng mua máy phát (so với phương án 2) nhưng đảm bảo tính cung cấp điện cao hơn. Đảm bảo cho tính hoạt động liên tục. Kết luận : Ta chọn phương án 3.Vì đảm bảo + Chiếm diện tích ít, tiền đầu tư thấp + Đảm bảo tính liên tục cung cấp điện + Chi phí vận hành hằng năm nhỏ. Chọn sơ đồ cấp điện cho toà nhà như sau : + Phía cao áp 10KV ta chọn sơ đồ một máy biến áp lấy điện từ đường dây trên không, có tủ phân phối chính và 1 máy phát dự phòng (MF). + Phía hạ áp 0,4KV ta chọn sơ đồ cấp điện hình tia. Sơ đồ nguyên lý cung cấp điện toà nhà Chương 5 : - CẤU TRÚC VÀ BỐ TRÍ TRẠM BIẾN ÁP - 5.1.Khái quát và phân loại Trạm biến áp (TBA) dùng để biến đổi điện năng từ cấp điện áp này sang cấp điện áp khác. Có vai trò rất quan trọng. Phân TBA thành 2 loại : 5.1.1.Trạm biến áp trung gian Nhận điện từ hệ thống cấp 35-220KV biến đổi thành cấp điện áp 10KV hoặc 6KV. Cá biệt khi xuống 0,4KV. 5.1.2.Trạm biến áp phân xưởng Trạm này nhận điện từ 10KV, 6KV, hoặc 15KV hoặc 35KV. Còn phía thứ cấp có các loại 220/127V, 380/220V hoặc 660V. Về phương diện cấu trúc người ta chia ra trạm ngoài trời và trạm trong nhà. + Trạm ngoài trời : Các thiết bị điện áp cao đều đặt ngoài trời, còn phần phân phối điện áp thấp thì đặt trong nhà hoặc đặt trong các tủ sắt chuyên dùng. Xây dựng trạm ngoài trời kinh phí thấp hơn so với trạm trong nhà. + Trạm trong nhà : Tất cả các thiết bị đều đặt trong nhà. Loại này kinh phí khá tốn kém. 5.2.Chọn vị trí TBA : Vị trí TBA thoã mãn các yêu cầu sau : + Gần trung tâm phụ tải, thuận tiện cho nguồn cung cấp đưa đến. + An toàn, liên tục cung cấp điện + Thao tác vận hành và quản lý dễ dàng. + Tiết kiệm vốn đầu tư và chi phí vận hành bé. + Vị trí đặt có thể ở độc lập bên ngoài, liền kề với phân xưởng hoặc đặt bên trong phân xưởng. => Vậy đối với toà nhà này thì TBA thuộc loại TBA phân xưởng - Toạ độ tâm vòng tròn phụ tải từng tầng, xác định dựa vào sơ đồ mặt bằng + Tầng hầm TH(11;20) + Tầng trệt TT(9;15) + Tầng 1 đến tầng 10 : Toạ độ tâm giống tầng trệt + Tầng 11 L11(8;14) + Tầng 12 L12(10;16) - Toạ độ tâm phụ tải toà nhà : Toạ độ tâm phụ tải toà nhà (9,56;15,98) Vậy : Vì tính mỹ quan…Ta đặt TBA và tủ phân phối tại toạ độ (14;32) Sơ đồ đường tròn tâm phụ tải trên mặt bằng 5.3.Sơ đồ nối dây TBA : Sơ đồ nối dây thoã mãn các yêu cầu sau : + Đảm bảo cung cấp điện theo yêu cầu phụ tải. + Sơ đồ nối dây rõ ràng, thuận tiện khi vận hành và xử lý sự cố. + An toàn lúc vận hành và sửa chữa. + Hợp lý kinh tế trên cơ sở đảm bảo yêu cầu kỹ thuật. Vì toà nhà là hộ tiêu thụ loại 3 (ít quan trọng). TBA thuộc loại TBA phân xưởng nên chọn phương án chỉ cần 1 lộ đến. 5.4.Chọn cấu trúc trạm (TBA) - Trạm biến áp thuộc TBA phân xưởng loại ngoài trời. - Trọng lượng máy biến áp và các thiết bị tương đối nhỏ. - Có 2 loại : trạm bệt và treo + Trạm bệt : Máy biến áp đặt trên nền xi măng cốt thép ngay dưới chân cột điện và xây rào bảo vệ xung quanh với chiều cao 2,5m để ngăn cản người và vật đến gần. Nhưng trạm này chi phí xây dựng cao hơn nhiều so với trạm treo do phải xây dựng thêm tường bảo vệ. Chiếm nhiều diện tích xây dựng nên không thích hợp cho nơi có diện tích nhỏ. Vậy ta trọn trạm treo. + Trạm treo : Chiếm diện tích nhỏ, kinh phí xây dựng thấp. Toàn bộ các thiết bị đều mắc vào cột xi măng cốt thép, cột này tương đối cao nên người lạ không dễ dàng leo lên được. Vậy ta chọn sơ đồ trạm treo thoã mãn các yêu cầu. Chương 6 : - CHỌN CÁC PHẦN DẪN ĐIỆN VÀ CÁCH ĐI DÂY - 6.1.Tổng quát 6.1.1.Thanh góp : Thanh góp còn gọi là thanh cái hay thanh dẫn. Thanh góp dùng trong các tủ phân phối, tủ động lực hạ áp, trong các tủ máy cắt, các trạm phân phối trong nhà ngoài trời cao áp. Với các tủ cao, hạ áp và trạm phân phối trong nhà ta dùng thanh góp cứng, với trạm phân phối ngoài trời ta dùng thanh góp mềm. Thanh góp được chọn theo dòng phát nóng cho phép hoặc theo mật độ kinh tế của dòng điện và kiểm tra theo ổn định động và ổn định nhiệt của dòng ngắn mạch. 6.1.2.Dây dẫn : Dây dẫn là thành phần chủ yếu của mạng điện, việc lựa chọn tiết diện dây dẫn và dây cáp đúng tiêu chuẩn kỹ thuật và thoã mãn kinh tế sẽ góp phần đảm bảo được chất lượng của mạng điện thiết kế. Đảm bảo cho việc cung cấp điện an toàn, liên tục…Nếu ta tính toán và lựa chọn tăng tiết diện dây dẫn quá dư thì vốn đầu tư tăng ( khối lượng kim loại tăng ), phí tổn hao mòn, sửa chữa tăng. Nhưng bù lại giảm tổn thất điện năng, giảm được tiền phí do tổn thất điện năng hằng năm, đồng thời tiền phí tổn để mua thêm thiết bị phát điện phát thêm công suất bù lại tổn thất điện năng do đường dây sẽ giảm đi. Phương pháp đi dây : Tuỳ theo kết cấu địa hình, yêu cầu thẩm mỹ từng khu vực mà ta đi dây theo các phương pháp khác nhau : + Đối với các tuyến cáp chính có thể đi dây ngầm hoặc âm tường… + Đối với các tuyến dây chính đi từ tủ phân phối chính đến các tủ phân phối phụ có thể đi ngầm, trong ống nhựa… + Đối với các tuyến dây phụ đi từ tủ phân phối phụ đến các khu vực có thể đi dây trên khay, đi ngầm, đi dây treo… 6.1.3.Cách chọn dây, cáp - Chọn dây dẫn theo điều kiện phát nóng Khi có dòng điện đi qua, chỗ bị phát nóng nhiều nhất là chỗ nối. Vì mối nối là chỗ tiếp xúc kém nhất trên đường dây. Để đảm bảo điều kiện bình thường của dây khi mang tải, cụ thể là đảm bảo cách điện của dây và chỗ mối nối làm việc an toàn, nhiệt độ tại đó không vượt quá nhiệt độ cho phép. Đối với dây trần nhiệt độ cho phép không vượt quá 700C, đảm bảo các mối nối làm việc bình thường. Đối với dây bọc cao su, pholime tổng hợp nhiệt độ cho phép từ 600C đến 800C. Đối với mỗi loại dây dẫn nhà chế tạo cho trước giá trị dòng điện cho phép, dòng cho phép ứng với nhiệt độ môi trường là : Không khí là 250C ; Đất là 150C Nếu nhiệt độ môi trường tại chỗ đặt dây dẫn khác với nhiệt độ tiêu chuẩn trên thì dòng điện Icp cần phải hiệu chỉnh. Kiểm tra : Itt : Dòng tính toán [A] Khc : Hệ số hiệu chỉnh, tra bảng A5, A6, A7 sách “hướng dẫn đồ án môn học thiết kế cung cấp điện” của cô Phan Thị Thanh Bình – Dương Lan Hương – Phan Thị Thu Vân, trang 13. + Đối với dây không chôn ngầm trong đất Theo tiêu chuẩn IEC : K1 : Thể hiện cách lắp đặt dây K2 : Thể hiện ảnh hưởng của số lượng dây đặt kề nhau K3 : Thể hiện ảnh hưởng của nhiệt độ tương ứng với các dạng cách điện + Đối với cáp chôn ngầm trong đất Theo tiêu chuẩn IEC : K4 : Thể hiện cách lắp đặt dây K5 : Thể hiện ảnh hưởng của số lượng dây đặt kề nhau K6 : Thể hiện tính chất đất chôn cáp. K7 : Thể hiện nhiệt độ của đất. - Chọn dây dẫn theo điều kiện tổn thất điện áp + Đối với mạng trung áp và hạ áp, do trực tiếp cung cấp cho các phụ tải. Vấn đề đảm bảo điện áp rất quan trọng, vì vậy người ta lấy điều kiện kiểm tra tổn thất điện áp cho phép làm điều kiện đầu tiên để chọn tiết diện dây dẫn. Sau đó kiểm tra lại theo điều kiện phát nóng. + Chọn dây theo mật độ kinh tế Jkt + Dùng cho lưới U ³ 110KV vì trên lưới này không có thiết bị sử dụng điện trực tiếp đầu vào, vấn đề điện áp không cấp bách. Chọn theo Jkt sẽ có lợi về mặt kinh tế (chi phí tính toán hằng năm thấp nhất ). Đối với lưới đô thị và xí nghiệp, nói chung khoảng cách ngắn, thời gian sử dụng công suất lớn, cũng được chọn theo Jkt. 6.2.Xác định phần dẫn điện cụ thể cho toà nhà và kiểm tra theo điều kiện phát nóng 6.2.1.Chọn thanh dẫn cứng tủ phân phối chính (TPPC) đặt tại trạm biến áp toà nhà. - Ta chọn theo Jkt. Xét Tmax = 3650h. Tra bảng 4.3 : Trị số Jkt theo Tmax và loại dây, sách “sổ tay LỰA CHỌN VÀ TRA CỨU THIẾT BỊ ĐIỆN từ 0,4 đến 500KV”, tác giả Ngô Hồng Quang, trang 194. Chọn Jkt = 1,1 [A/mm2]. Dòng điện tính toán hạ áp của trạm biến áp : => Tra bảng 2-56 : Dòng điện phụ tải lâu dài cho phép của thanh cái bằng đồng và nhôm, do LENS chế tạo. Sách cung cấp điện, tác giả Nguyễn Xuân Phú (chủ biên) – Nguyễn Công Hiên – Nguyễn Bội Khuê, nhà xuất bản Khoa học – Kỹ thuật – trang 655. Ta chọn thanh cái đồng có tiết diện 1 thanh F = 600 mm2 ; dòng điện cho phép mỗi pha 1 thanh Icp = 1475 [A] ; Kích thước 60x10 [mm2] ; khối lượng 5,340kg/m Tra bảng 2-40 : Điện trở và điện kháng của thanh cái phẳng, trang 647. => Kích thước 60x10 [mm2] có R0 = 0,04 [mW/m] ; x0 = 0,11[mW/m] - Kiểm tra lại theo điều kiện phát nóng : Chọn qqđ = 250C : Nhiệt độ định mức của môi trường chế tạo qqđ = 800C : Nhiệt độ cho phép lâu dài qxq = 350C : Nhiệt độ môi trường tính toán. => > Vậy : Thanh dẫn đã chọn thoã mãn điều kiện phát nóng. 6.2.2.Chọn dây dẫn đường dây trên không 10KV đến trạm biến áp (TBA) toà nhà (L = 0,5km) - Ta chọn theo Jkt. Xét Tmax = 3650h. Tra bảng 4.3: Trị số Jkt theo Tmax và loại dây, sách “sổ tay LỰA CHỌN VÀ TRA CỨU THIẾT BỊ ĐIỆN từ 0,4 đến 500KV”, tác giả Ngô Hồng Quang, trang 194. Chọn Jkt = 1,1 [A/mm2]. Dòng điện tính toán cao áp của trạm biến áp : => Tra bảng 4.55 : Cáp đồng 6 đến 10KV, ba lõi, cách điện XLPE, đai thép, vỏ PVC do hãng FURUKAWA (Nhật Bản) chế tạo, sách “sổ tay LỰA CHỌN VÀ TRA CỨU THIẾT BỊ ĐIỆN từ 0,4 đến 500KV”, tác giả Ngô Hồng Quang, trang 271. Chọn F = 25 mm2 ,Icp = 140A ; r0 = 0,727 [W/Km] ; x0 = 0,118 [W/Km]. - Kiểm tra lại theo điều kiện phát nóng : Chọn qqđ = 250C : Nhiệt độ định mức của môi trường chế tạo qqđ = 800C : Nhiệt độ cho phép lâu dài qxq = 350C : Nhiệt độ môi trường tính toán. => > Vậy : Dây dẫn đã chọn thoã mãn điều kiện phát nóng. 6.2.3.Chọn cáp hạ áp từ máy biến áp (MBA) đến các tủ phân phối (TPP) của toà nhà. - Chọn cáp từ máy biến áp ( MBA) đến tủ phân phối chính (TPPC) của toà nhà (L = 2m ). Do cáp chôn ngầm trong đất : K4 = 0,8 ( Cách lắp đặt dây : cáp chôn trong ống rãnh ) K5 = 0,9 ( Số lượng dây đặt kề nhau : đặt 2 cáp ) K6 = 1,05 ( Tính chất đất chôn cáp : ẩm ) K7 = 1 ( Nhiệt độ của đất : 200C ) => Khc = K4.K5.K6.K7 = 0,76 Dòng điện tính toán hạ áp của toàn toà nhà: Tra bảng 4.11 : Cáp hạ áp 1 lõi đồng, cách điện PVC do LENS chế tạo. Sách “HƯỚNG DẪN ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN”, tác giả PHAN THANH BÌNH, DƯƠNG LAN HƯƠNG, PHAN THỊ THU VÂN, trang 44. Chọn F = 3G530 [mm2] ; R0 = 0,234 [W/Km] ; Icp = 850 [A] Kiểm tra lại : Khc.Icp = 0,76.850 = 646 [A] > IttS = 605,68 [A] => Thoã mãn - Chọn cáp từ trạm biến áp (TBA) đến tủ điện tầng hầm (TPP1) (L = 8m) Ptt-TPP1 = Ptt-H + Ptt-T + Ptt-L1 + Ptt-BSH = 9,18 + 23,33 + 23,09 + 2 = 57,6 [KW] Qtt-TPP1 = Qtt-H + Qtt-T + Qtt-L1 + Qtt-BSH = 8,21 + 19,25 + 19,11 + 1,48 =48,05 [KVAR] Tra bảng 4.24 : Cáp hạ áp 3, 4 lõi đồng, cách điện PVC do LENS chế tạo. Sách “sổ tay LỰA CHỌN VÀ TRA CỨU THIẾT BỊ ĐIỆN từ 0,4 đến 500KV”, tác giả Ngô Hồng Quang, trang 249. Chọn cáp đồng 3 lõi cách điện PVC có thông số sau : F = 3x35 [mm2] ; R0 = 0,524 [W/Km] ; Icp = 174 [A] Kiểm tra lại : Khc.Icp = 0,76.174 = 132,24 [A] > Itt-TPP1 = 116,27 [A] => Thoã mãn Tủ điện TPP1 ở tầng hầm ta đặt một hộp chia điện cho 3 tầng ( tầng hầm, tầng trệt, tầng 1 ). Thiết kế một đường trục chạy dọc hành lang, từ đó lấy điện cho các tầng. Mỗi tầng ta đặt một bảng điện. Chọn dây dẫn cho các tầng, chọn kiểu đi dây âm tường. - Chọn cáp từ trạm biến áp (TBA) đến nhà tủ điện tầng 2 (TPP2) (L = 17m) Ptt-TPP2 = Ptt-L2 + Ptt-L3 + Ptt-L4 = 23,09.3 = 69,27 [KW] Qtt-TPP2 = Qtt-L2 + Qtt-L3 + Qtt-L4 = 19,11.3 = 57,33 [KVAR] Tra bảng 4.24 : Cáp hạ áp 3, 4 lõi đồng, cách điện PVC do LENS chế tạo. Sách “sổ tay LỰA CHỌN VÀ TRA CỨU THIẾT BỊ ĐIỆN từ 0,4 đến 500KV”, tác giả Ngô Hồng Quang, trang 249. Chọn cáp đồng 3 lõi cách điện PVC có thông số sau : F = 3G50 [mm2] ; R0 = 0,387 [W/Km] ; Icp = 206 [A] Kiểm tra lại : Khc.Icp = 0,76.206 = 156,6 [A] > Itt-TPP2 = 139,2 [A] => Thoã mãn - Chọn cáp từ trạm biến áp (TBA) đến tủ điện tầng 5 (TPP3) (L = 26m) Thông số cáp giống cáp từ trạm biến áp (TBA) đến tủ điện tầng 2 (TPP2) - Chọn cáp từ trạm biến áp (TBA) đến tủ điện tầng 8 (TPP4) ( L= 35m) Thông số cáp giống cáp từ trạm biến áp (TBA) đến tủ điện tầng 2 (TPP2) - Chọn cáp từ trạm biến áp (TBA) đến tủ điện tầng 11 (TPP5) (L = 44m) Ptt-TPP5 = Ptt-L11 + Ptt-L12 = 26,23 + 23,79 = 49,79 [KW] Qtt-TPP5 = Qtt-L11 + Qtt-L12 = 23,4 + 20,79 = 44,19 [KVAR] Tra bảng 4.24 : Cáp hạ áp 3, 4 lõi đồng, cách điện PVC do LENS chế tạo. Sách “sổ tay LỰA CHỌN VÀ TRA CỨU THIẾT BỊ ĐIỆN từ 0,4 đến 500KV”, tác giả Ngô Hồng Quang, trang 249. Chọn cáp đồng 3 lõi cách điện PVC có thông số sau : F = 3x35 [mm2] ; R0 = 0,524 [W/Km] ; Icp = 174 [A] Kiểm tra lại : Khc.Icp = 0,76.174 = 132,24 [A] > Itt-TPP5 = 103,9 [A] => Thoã mãn - Chọn cáp từ trạm biến áp (TBA) đến tủ điện thang máy, PCCC (TPP6) (L = 23m) Ptt-TPP6 = Ptt-TM + Ptt-PCCC = 14,26 + 0,1 = 14,36 [KW] Qtt-TPP6 = Qtt-TM + Qtt-PCCC = 18,98 + 0,075 = 19,06 [KVAR] Tra bảng 4.24 : Cáp hạ áp 3, 4 lõi đồng, cách điện PVC do CADIVI chế tạo. Sách “sổ tay LỰA CHỌN VÀ TRA CỨU THIẾT BỊ ĐIỆN từ 0,4 đến 500KV”, tác giả Ngô Hồng Quang, trang 249. Chọn cáp đồng 4 lõi cách điện PVC có thông số sau : F = 3x4 [mm2] ; R0 = 4,61 [W/Km] ; Icp = 53 [A] Kiểm tra lại : Khc.Icp = 0,76.53 = 40,6 [A] > Itt-TPP6 = 36,94 [A] => Thoã mãn 6.2.4.Chọn dây dẫn từ các TPP đến tủ điện của từng tầng - Chọn dây dẫn từ TPP1 đến tầng hầm (TĐL-TH) (L = 0,5m) Ptt-H = 9,18 (KW) ; Qtt-H = 8,21 [KVA] Tra bảng 4.14 : Cáp hạ áp 4 lõi đồng, cách điện PVC do CADIVI chế tạo. Sách “sổ tay LỰA CHỌN VÀ TRA CỨU THIẾT BỊ ĐIỆN từ 0,4 đến 500KV”, tác giả Ngô Hồng Quang, trang 237. Chọn cáp đồng 4 lõi cách điện PVC có thông số sau : F = 3x3,5 [mm2] ; R0 = 5,3 [W/Km] ; Icp = 27 [A] Kiểm tra lại : Khc.Icp = 0,76.27 = 20,5 [A] > Itt-H = 19,06 [A] => Thoã mãn - Chọn dây dẫn từ TPP1 đến tầng trệt (TĐL-TT) ( L= 3,5m) Ptt-T = 23,33 [KW] ; Qtt-T = 19,25 [KVAR] Tra bảng 4.14 : Cáp hạ áp 4 lõi đồng, cách điện PVC do CADIVI chế tạo. Sách “sổ tay LỰA CHỌN VÀ TRA CỨU THIẾT BỊ ĐIỆN từ 0,4 đến 500KV”, tác giả Ngô Hồng Quang, trang 237. Chọn cáp đồng 4 lõi cách điện PVC có thông số sau : F = 3x16 [mm2] ; R0 = 1,15 [W/Km] ; Icp = 68 [A] Kiểm tra lại : Khc.Icp = 0,76.68 = 51,67 [A] > Itt-T = 46,8 [A] => Thoã mãn - Chọn dây dẫn từ TPP1 đến bơm nước sinh hoạt (TĐL-BSH) ( L= 10m) Ptt-BSH = 2 [KW] ; Qtt-BSH = 1,48 [KVAR] Tra bảng 4.13 : Cáp hạ áp 3 lõi đồng, cách điện PVC do CADIVI chế tạo. Sách “sổ tay LỰA CHỌN VÀ TRA CỨU THIẾT BỊ ĐIỆN từ 0,4 đến 500KV”, tác giả Ngô Hồng Quang, trang 236. Chọn cáp đồng 3 lõi cách điện PVC có thông số sau : F = 3x1 [mm2] ; R0 = 18,1 [W/Km] ; Icp = 14 [A] Kiểm tra lại : Khc.Icp = 0,76.14 = 10,64 [A] > Itt-BSH = 3,9 [A] => Thoã mãn - Chọn dây dẫn từ TPP1 đến tầng 1 (TĐL-L1) ( L= 7m) Ptt-L1 = 23,09 [KW] ; Qtt-L1 = 19,11 [KVAR] Tra bảng 4.14 : Cáp hạ áp 4 lõi đồng, cách điện PVC do CADIVI chế tạo. Sách “sổ tay LỰA CHỌN VÀ TRA CỨU THIẾT BỊ ĐIỆN từ 0,4 đến 500KV”, tác giả Ngô Hồng Quang, trang 237. Chọn cáp đồng 4 lõi cách điện PVC có thông số sau : F = 3x16 [mm2] ; R0 = 1,15 [W/Km] ; Icp = 68 [A] Kiểm tra lại : Khc.Icp = 0,76.68 = 51,67 [A] > Itt-L1 = 46,4 [A] =>Thoã mãn - Chọn dây dẫn từ TPP2 đến tầng 2, tầng 3, tầng 4 (TĐL-L2, TĐL-L3, TĐL-L4) Thông số cáp giống cáp từ TPP1 đến tầng 1 (TĐL-L1) - Chọn dây dẫn từ TPP3 đến tầng 5, tầng 6, tầng 7 (TĐL-L5, TĐL-L6, TĐL-L7) Thông số cáp giống cáp từ TPP1 đến tầng 1 (TĐL-L1) - Chọn dây dẫn từ TPP4 đến tầng 8, tầng 9, tầng 10 (TĐL-L8, TĐL-L9, TĐL-L10) Thông số cáp giống cáp từ TPP1 đến tầng 1 (TĐL-L1) - Chọn dây dẫn từ TPP5 đến tầng 11 (TĐL-L11) ( L= 0,5m) Ptt-L11 = 26,23 [KW] ; Qtt-L11 = 23,4 [KVAR] Tra bảng 4.14 : Cáp hạ áp 4 lõi đồng, cách điện PVC do CADIVI chế tạo. Sách “sổ tay LỰA CHỌN VÀ TRA CỨU THIẾT BỊ ĐIỆN từ 0,4 đến 500KV”, tác giả Ngô Hồng Quang, trang 237. Chọn cáp đồng 4 lõi cách điện PVC có thông số sau : F = 3x22 [mm2] ; R0 = 0,84 [W/Km] ; Icp = 82 [A] Kiểm tra lại : Khc.Icp = 0,76.82 = 62,32 [A] > Itt-L11 = 54,4 [A] => Thoã mãn - Chọn dây dẫn từ TPP5 đến tầng 12 (TĐL-L12) ( L= 4,5m) Ptt-L12 = 23,79 [KW] ; Qtt-L12 = 20,79 [KVAR] Tra bảng 4.14 : Cáp hạ áp 4 lõi đồng, cách điện PVC do CADIVI chế tạo. Sách “sổ tay LỰA CHỌN VÀ TRA CỨU THIẾT BỊ ĐIỆN từ 0,4 đến 500KV”, tác giả Ngô Hồng Quang, trang 237. Chọn cáp đồng 4 lõi cách điện PVC có thông số sau : F = 3x16 [mm2] ; R0 = 1,15 [W/Km] ; Icp = 68 [A] Kiểm tra lại : Khc.Icp = 0,76.68 = 51,68 [A] > Itt-L12 = 48,9 [A] => Thoã mãn - Chọn dây dẫn từ TPP6 đến tủ điện thang máy (TĐL-TM) ( L= 45m) Ptt-TM = 14,26 [KW] ; Qtt-TM = 18,98 [KVAR] Tra bảng 4.14 : Cáp hạ áp 4 lõi đồng, cách điện PVC do CADIVI chế tạo. Sách “sổ tay LỰA CHỌN VÀ TRA CỨU THIẾT BỊ ĐIỆN từ 0,4 đến 500KV”, tác giả Ngô Hồng Quang, trang 237. Chọn cáp đồng 4 lõi cách điện PVC có thông số sau : F = 3x4 [mm2] ; R0 = 4,61 [W/Km] ; Icp = 53 [A] Kiểm tra lại : Khc.Icp = 0,76.53 = 40,28 [A] > Itt-TM = 36,74 [A] => Thoã mãn - Chọn dây dẫn từ TPP6 đến tủ điện PCCC (TĐL-PCCC) ( L= 10m) Ptt-PCCC = 0,1 [KW] ; Qtt-PCCC = 0,075 [KVAR] Tra bảng 4.8 : Dây dẫn hạ áp lõi đồng và nhôm, cách điện PVC do CADIVI chế tạo ( dây cứng một sợi ). Sách “sổ tay LỰA CHỌN VÀ TRA CỨU THIẾT BỊ ĐIỆN từ 0,4 đến 500KV”, tác giả Ngô Hồng Quang, trang 231. Chọn 3 dây dẫn lõi đồng đơn mềm, cách điện PVC, thông số mỗi dây là : F = 3x0,5 [mm2] ; R0 = 35,7 [W/Km] ; Icp = 5 [A] Kiểm tra lại : Khc.Icp = 0,76.5.3 = 11,4 [A] > Itt-PCCC = 0,3 [A] => Thoã mãn Bảng tổng kết chọn dây/cáp cho toàn toà nhà. Dây/cáp F [mm2] R0 W/Km Icp [A] Cách điện Hãng chế tạo Chọn thanh dẫn cứng tủ phân phối chính (TPPC) đặt tại trạm biến áp toà nhà. 600 0,04 1475 PVC LENS Chọn dây dẫn đường dây trên không 10KV đến trạm biến áp (TBA) toà nhà (L = 0,5Km) 3x25 0,727 140 XLPE FURUK Chọn cáp từ máy biến áp ( MBA) đến tủ phân phối chính (TPPC) của toà nhà (L = 2m ) 3x530 0,234 850 PVC LENS Chọn cáp từ trạm biến áp (TBA) đến tủ điện tầng hầm (TPP1) (L = 8m) 3x35 0,524 174 PVC LENS Chọn cáp từ trạm biến áp (TBA) đến nhà tủ điện tầng 2 (TPP2) (L = 17m) 3x50 0,387 206 PVC LENS Chọn cáp từ trạm biến áp (TBA) đến tủ điện tầng 5 (TPP3) (L = 26m) 3x50 0,387 206 PVC LENS Chọn cáp từ trạm biến áp (TBA) đến tủ điện tầng 8 (TPP4) ( L= 35m) 3x50 0,387 206 PVC LENS Chọn cáp từ trạm biến áp (TBA) đến tủ điện tầng 11 (TPP5) (L = 44m) 3x35 0,524 174 PVC LENS Chọn cáp từ trạm biến áp (TBA) đến tủ điện thang máy, PCCC (TPP6) (L = 23m) 3x4 4,61 53 PVC CADIVI Chọn dây dẫn từ TPP1 đến tầng hầm (TĐL-TH) (L = 0,5m) 3x3,5 5,3 27 PVC CADIVI Chọn dây dẫn từ TPP1 đến tầng trệt (TĐL-TT) ( L= 3,5m) 3x16 1,15 68 PVC CADIVI Chọn dây dẫn từ TPP1 đến bơm nước sinh hoạt (TĐL-BSH) ( L= 10m) 3x1 18,1 14 PVC CADIVI Chọn dây dẫn từ TPP1 đến tầng 1 (TĐL-L1) ( L= 7m) 3x16 1,15 68 PVC CADIVI Chọn dây dẫn từ TPP2 đến tầng 2, tầng 3, tầng 4 (TĐL-L2, TĐL-L3, TĐL-L4) 3x16 1,15 68 PVC CADIVI Chọn dây dẫn từ TPP3 đến tầng 5, tầng 6, tầng 7 (TĐL-L5, TĐL-L6, TĐL-L7) 3x16 1,15 68 PVC CADIVI Chọn dây dẫn từ TPP4 đến tầng 8, tầng 9, tầng 10 (TĐL-L8, TĐL-L9, TĐL-L10) 3x16 1,15 68 PVC CADIVI Chọn dây dẫn từ TPP5 đến tầng 11 (TĐL-L11) ( L= 0,5m) 3x22 0,84 82 PVC CADIVI Chọn dây dẫn từ TPP5 đến tầng 12 (TĐL-L12) ( L= 4,5m) 3x16 1,15 68 PVC CADIVI Chọn dây dẫn từ TPP6 đến tủ điện thang máy (TĐL-TM) ( L= 45m) 3x4 4,61 53 PVC CADIVI Chọn dây dẫn từ TPP6 đến tủ điện PCCC (TĐL-PCCC) ( L= 10m) 3x0,5 35,7 15 PVC CADIVI Chương 7 : - CHỌN CÁC KHÍ CỤ ĐIỆN - 7.1.Tổng quát - Thiết bị bảo vệ được thiết kế điều khiển tự động khi có sự cố xãy ra, hay xuất hiện một chế độ không bình thường, có nguy cơ làm hỏng thiết bị thì chúng sẽ tự động ngắt để đảm bảo cho hệ thống điện được an toàn. - Trong điều kiện vận hành các thiết bị thường làm việc ở 3 chế độ : chế độ làm việc lâu dài, chế độ quá tải, chế độ ngắn mạch. - Các thết bị trong lưới hạ thế là các Aptomat và cầu chì. Trong điều kiện ngày nay việc dùng Aptomat là rất tiện lợi vì nó tự động đóng cắt dòng điện, bảo vệ đường dây và bảo vệ động cơ khỏi bị quá tải hay ngắn mạch. 7.2.Lựa chọn các khí cụ điện 7.2.1.Chọn Aptomat : Aptomat được chọn theo 4 điều kiện : UđmA ≥ UđmLĐ ; IđmA ≥ Ilvmax ; IcđmA ≥ IN Phối hợp với dây dẫn : IđmA ≤ Khc.Icp dâydẫn. = 0,76. Icp dâydẫn. ; Trong đó : Ikđ-nhiệt , Ikđ-điện từ : Dòng điện khởi động của bộ cắt ngắn mạch điện bằng nhiệt, hoặc bằng điện từ của Aptomat. 7.2.2.Chọn cầu chì : Cầu chì được chọn và kiểm tra theo 4 điều kiện : Uđm-CC ≥ Uđm-LĐ ; Iđm-CC ≥ Ilvmax ; Icđm-CC ≥ IN Công suất cắt định mức [MVA] :  ; Với : 7.2.3.Lựa chọn biến dòng (BI) : Máy biến dòng (BI) dùng để biến đổi dòng điện sơ cấp có trị số bất kỳ xuống 5A (đặc biệt 1A hoặc 10A), nhằm cấp nguồn dòng cho các mạch đo lường, bảo vệ, tín hiệu, điều khiển…Phụ tải thứ cấp BI rất nhỏ nên có thể xem BI luôn làm việc ở trạng thái ngắn mạch. Để đảm bảo cho người vận hành, cuộn thứ cấp BI phải nối đất. Chọn BI theo các điều kiện sau : - Sơ đồ nối dây và kiểu BI : + Sơ đồ nối dây : tuỳ thuộc vào nhiệm vụ của BI + Kiểu BI : phụ thuộc vào vị trí đặt - Điện áp định mức : Uđm-BI ≥ Uđm-LĐ (điện áp lưới điện) - Dòng điện định mức : Iđm-BI ≥ Ilvmax - Cấp chính xác : phù hợp với yêu cầu của dụng cụ nối vào phía thứ cấp. - Phụ tải thứ cấp : S2đm-BI ≥ S2tt S2đm-BI : phụ tải định mức của cuộn dây thứ cấp của BI, đơn vị [VA] S2tt : phụ tải tính toán của cuộn dây thứ cấp BI trong điều kiện làm việc bình thường, đơn vị [VA]. ; Với : I2đm-BI : Dòng điện định mức thứ cấp BI. Z2đm : Tổng trở cho phép mạch ngoài. årdc : Tổng điện trở cuộn dây dụng cụ đo. rdd : Điện trở dây dẫn nối từ thứ cấp BI đến dụng cụ đo. rtx : Điện trở của các chỗ tiếp xúc (0,05W ¸ 0,1W) =>Tiết điện dây dẫn : Với r : điện trở suất vật liệu dây dẫn ( rCu = 0,0175 ; rAl = 0,0283 ) ltt : Chiều dài tính toán dây dẫn [m] + Sơ đồ dùng 3 BI trên 3 pha nối sao : ltt = l + Sơ đồ dùng hình sao không hoàn toàn : + Sơ đồ dùng 1 BI trên 1 pha : ltt = 2l Theo độ bền cơ tiết diện dây dẫn tối thiểu không được nhỏ hơn 1,5mm2 đối với đồng và 2,5mm2 đối nhôm. 7.2.4.Chọn chống sét van (CSV) : Nhiệm vụ CSV là chống sét đánh từ ngoài đường dây trên không truyền vào trạm biến áp và trạm phấn phối. CSV là điện trở phi tuyến, với Uđm-LĐ thì điện trở CSV vô cùng lớn, khi có điện áp sét thì điện trở giảm xuống 0, CSV tháo dòng sét xuống đất. Điều kiện chọn CSV là : Uđm-CSV ≥ Uđm-LĐ 7.3.Tính toán lựa chọn cụ thể cho toà nhà. 7.3.1.Chọn cầu chì tự rơi (FCO) : Đặt tại đường dây phía cao áp của MBA. Dòng điện tính toán cao áp của trạm biến áp : TBA được cấp điện từ TBA trung gian 35/10KV, bằng đường dây trên không, dây AC-35, cách trạm biến áp toà nhà 5km. Dòng lớn nhất lâu dài qua cầu chì chính là dòng quá tải MBA, thường trong những giờ cao điểm cho phép MBA quá tải 30%. Vậy dòng điện cưỡng bức là : Với lưới 10KV, Utb = 1,05Uđm = 10,5KV, lấy trị số công suất máy cắt 10KV do Liên Xô chế tạo là 250MVA, khi đó điện kháng hệ thống : Tra bảng 2.3 : Cầu chì tự rơi do ABB chế tạo, Sách “sổ tay LỰA CHỌN VÀ TRA CỨU THIẾT BỊ ĐIỆN từ 0,4 đến 500KV”, tác giả Ngô Hồng Quang, trang 105. Loại Uđm-CC [KV] Iđm-CC [A] Icđm-CC [KA] Khối lượng [Kg] OESA 10 125 23 1,8 Kết quả kiểm tra cầu chì đã chọn cho theo bảng : Các đại lượng Kết quả kiểm tra Điện áp định mức của cầu chì [KV] Dòng điện định mức của cầu chì [A] Dòng cắt định mức [KA] Công suất cắt định mức [MVA] Uđm-CC = 10 ≥ Uđm-LĐ = 10 Iđm-CC = 125 ≥ Ilvmax = 29,4 Icđm-CC = 23 ≥ Ixk = 17 => Các điều kiện kiểm tra cầu chì đều thoã mãn. 7.3.2.Chọn chống sét van (CSV) : TBA phân phối được cấp điện bằng ĐDK-10KV, cần phải đặt CSV, tra sách “sổ tay LỰA CHỌN VÀ TRA CỨU THIẾT BỊ ĐIỆN từ 0,4 đến 500KV”, tác giả Ngô Hồng Quang, trang 381. Chọn CSV do Siemens chế tạo, có thông số sau : Loại Vật liệu Uđm [KV] Dòng điện phóng định mức [KA] Vật liệu vỏ 3EG4 Cacbua silic 24 5 Sứ => Điều kiện kiểm tra CSV đều thoã mãn. 7.3.3.Chọn BI : Dòng làm việc max : Chọn BI do Công Ty Thiết Bị điện Hà Nội chế tạo, tra sách “sổ tay LỰA CHỌN VÀ TRA CỨU THIẾT BỊ ĐIỆN từ 0,4 đến 500KV”, tác giả Ngô Hồng Quang, trang 384. Số lượng 3 BI đặt trên 3 pha, mắc hình sao. Loại BI Uđm [V] Dòng sơ cấp[A] Dòng thứ cấp[A] Cấp chính xác Sđm-BI [VA] Z2đm [W] Số vòng dây sơ cấp DB13 ≤ 600 600 5 0,5 10 0,4 1 Phụ tải thứ cấp BI Tên đồng hồ Phụ tải [VA] Pha A Pha B Pha C Ampekế 1 1 1 Công tơ điện 2,5 - 2,5 Tổng 3,5 1 3,5 Vì công tơ có cấp chính xác 0,5 nên chọn BI có cấp chính xác 0,5. Tổng trở dụng cụ đo : Lấy rtx = 0,05 [W] => Tiết diện dây dẫn : => Theo quy định ta chọn Sdd đối với dây đồng là Sddchọn = 1,5 [mm2] để đảm bảo độ bền cơ. 7.4.Chọn Aptomat (Phía hạ áp 0,4KV) 7.4.1.Chọn aptomat tại tủ phân phối TBA toà nhà - Tại TPPC trạm biến áp ta đặt 1 aptomat chính và 6 aptomat nhánh cung cấp cho các nhóm tải các tầng, phụ tải khác. Bảng tổng kết phụ tải tính toán từng nhóm tải Nhóm tải Ptt [KW] Qtt [KVAR] Stt [KVA] Itt [A] Icpdâydẫn [A] Khc.Icpdâydẫn [A] TPPC 296,81 254,96 391,27 605,68 850 646 TPP1 57,6 48,05 75,05 116,27 174 132,24 TPP2 69,27 57,33 89,92 139,2 206 156,56 TPP3 69,27 57,33 89,92 139,2 206 156,56 TPP4 69,27 57,33 89,92 139,2 206 156,56 TPP5 49,79 44,19 66,57 103,9 174 132,24 TPP6 14,36 19,06 23,9 36,94 53 40,28 Chọn aptomat do LG chế tạo, tra sách “sổ tay LỰA CHỌN VÀ TRA CỨU THIẾT BỊ ĐIỆN từ 0,4 đến 500KV”, tác giả Ngô Hồng Quang, trang 146-147. Bảng chọn aptomat tủ phân phối chính (TPPC) tại TBA toà nhà Nhóm tải Kiểu Icđm [KA] Iđm [A] Uđm [V] Số cực TPPC ABL803a 42 600 600 3 TPP1 ABL203a 35 125 600 3 TPP2 ABL203a 35 150 600 3 TPP3 ABL203a 35 150 600 3 TPP4 ABL203a 35 150 600 3 TPP5 ABL203a 35 125 600 3 TPP6 ABL103a 35 40 600 3 7.4.2.Chọn aptomat tại tủ phân phối của các nhóm tải Tại các tủ phân phối nhóm tải đặt 1 aptomat tổng và các aptomat nhánh cung cấp cho các tầng. - Nhóm tải 1 (TPP1) Phụ tải tính toán của nhóm tải 1 (TPP1) Tên Nhóm tải Ptt [KW] Qtt [KVAR] Stt [KVA] Itt [A] Icpdâydẫn [A] Khc.Icpdâydẫn [A] Tổng TPP1 57,6 48,05 75,05 116,27 174 132,24 Tầng hầm TĐL-TH 9,18 8,21 12,3 19,06 27 20,52 Tầng trệt TĐL-TT 23,33 19,25 30,25 46,8 68 51,68 Bơm sinh hoạt TĐL-BSH 2 1,48 2,5 3,9 14 10,64 Tầng 1 TĐL-L1 23,09 19,11 29,97 46,4 68 51,68 Chọn aptomat do LG chế tạo, tra sách “sổ tay LỰA CHỌN VÀ TRA CỨU THIẾT BỊ ĐIỆN từ 0,4 đến 500KV”, tác giả Ngô Hồng Quang, trang 146-147. Bảng chọn aptomat tủ phân phối (TPP1) của nhóm tải 1 Tên Nhóm tải Kiểu Icđm [KA] Iđm[A] Uđm[V] Số cực Tổng TPP1 ABL203a 35 125 600 3 Tầng hầm TĐL-TH ABH103a 10 20 600 3 Tầng trệt TĐL-TT ABH103a 10 50 600 3 Bơm sinh hoạt TĐL-BSH ABE103a 5 5 600 3 Tầng 1 TĐL-L1 ABH103a 10 50 600 3 - Nhóm tải 2 (TPP2), nhóm tải 3 (TPP3), nhóm tải 4 (TPP4) Thông số aptomat TĐL-2 ; TĐL-3 ; TĐL-4 ; TĐL-5 ; TĐL-6 ; TĐL-7 ; TĐL-8 ; TĐL-9 ; TĐL-10 giống như tầng 1 (TĐL-1) - Nhóm tải 5 (TPP5) Phụ tải tính toán của nhóm tải 5 (TPP5) Tên Nhóm tải Ptt [KW] Qtt [KVAR] Stt [KVA] Itt[A] Icpdâydẫn [A] Khc.Icpdâydẫn [A] Tổng TPP5 49,79 44,19 66,57 103,9 174 132,24 Tầng 11 TĐL-L11 26,23 23,4 35,2 54,4 82 62,32 Tầng 12 TĐL-L12 23,79 20,79 31,59 48,9 68 51,68 Chọn aptomat do LG chế tạo, tra sách “sổ tay LỰA CHỌN VÀ TRA CỨU THIẾT BỊ ĐIỆN từ 0,4 đến 500KV”, tác giả Ngô Hồng Quang, trang 146-147. Bảng chọn aptomat tủ phân phối (TPP5) của nhóm tải 5 Tên Nhóm tải Kiểu Icđm [KA] Iđm[A] Uđm[V] Số cực Tổng TPP5 ABL203a 35 125 600 3 Tầng 11 TĐL-L11 ABH103a 10 60 600 3 Tầng 12 TĐL-L12 ABH103a 10 50 600 3 - Nhóm tải 6 (TPP6) Phụ tải tính toán của nhóm tải 6 (TPP6) Tên Nhóm tải Ptt [KW] Qtt [KVAR] Stt [KVA] Itt[A] Icpdâydẫn [A] Khc.Icpdâydẫn [A] Tổng TPP6 14,36 19,06 23,9 36,94 53 40,28 Thang máy TĐL-TM 14,26 18,98 23,7 36,74 53 40,28 PCCC TĐL-PCCC 0,1 0,075 0,13 0,2 15 11,4 Chọn aptomat do LG chế tạo, tra sách “sổ tay LỰA CHỌN VÀ TRA CỨU THIẾT BỊ ĐIỆN từ 0,4 đến 500KV”, tác giả Ngô Hồng Quang, trang 146-147. Bảng chọn aptomat tủ phân phối 6 (TPP6) của nhóm tải 6 Tên Nhóm tải Kiểu Icđm [KA] Iđm[A] Uđm[V] Số cực Tổng TPP6 ABL203a 35 125 600 3 Thang máy TĐL-TM ABH103a 10 40 600 3 PCCC TĐL-PCCC ABE103a 5 5 600 3 Vậy : Ta kiểm tra lại Icđm của aptomat trình bày ở phần ngắn mạch chương 8 Bảng tổng kết chọn aptomat cho toàn toà nhà : Nhóm tải Kiểu Icđm [KA] Iđm [A] Uđm [V] Số cực TPPC ABL803a 42 600 600 3 TPP1 ABL203a 35 125 600 3 TPP2 ABL203a 35 150 600 3 TPP3 ABL203a 35 150 600 3 TPP4 ABL203a 35 150 600 3 TPP5 ABL203a 35 125 600 3 TPP6 ABL103a 35 40 600 3 TĐL-TH ABH103a 10 20 600 3 TĐL-TT ABH103a 10 50 600 3 TĐL-BSH ABE103a 5 5 600 3 TĐL-L1 ABH103a 10 50 600 3 TĐL-L2 ABH103a 10 50 600 3 TĐL-L3 ABH103a 10 50 600 3 TĐL-L4 ABH103a 10 50 600 3 TĐL-L5 ABH103a 10 50 600 3 TĐL-L6 ABH103a 10 50 600 3 TĐL-L7 ABH103a 10 50 600 3 TĐL-L8 ABH103a 10 50 600 3 TĐL-L9 ABH103a 10 50 600 3 TĐL-L10 ABH103a 10 50 600 3 TĐL-L11 ABH103a 10 60 600 3 TĐL-L12 ABH103a 10 50 600 3 TĐL-TM ABH103a 10 40 600 3 TĐL-PCCC ABE103a 5 5 600 3 Chương 8 : -TÍNH TOÁN TỔN THẤT ĐIỆN ÁP, ĐIỆN NĂNG, CÔNG SUẤT TRONG MẠNG ĐIỆN VÀ TÍNH NGẮN MẠCH - 8.1.Khái niệm chung về tổn thất 8.1.1.Tổn thất điện áp trong mạng điện - Dòng điện chạy qua các phần tử dẫn điện sẽ tạo nên điện áp rơi dọc theo các phần tử này nên điện áp tại các nút trên hệ thống điện thường khác nhau và khác định mức. Nếu điện áp tại các nút trong hệ thống giảm sẽ gây nên trạng thái dao động công suất, gây mất ổn định hệ thống điện. Vì vậy khi tính toán cần phải đưa ra bảo đảm giá trị điện áp theo yêu cầu. Độ lệch điện áp cho phép, trong mạng điện phải duy trì mức tổn thất điện cho phép nhất định. Thông thường : - Đối với thiết bị chiếu sáng cho phép -2,5% đến +5%. - Đối với thiết bị khác cho phép ±5%. 8.1.2.Tính toán tổn thất điện áp cụ thể đối với toà nhà Ta dùng công thức : Với x0 : Ta lấy gần đúng đối với đường dây trên không là 0,4 [W/Km] x0 : Ta lấy gần đúng đối với đường cáp ngầm là 0,06 ¸ 0,08 [W/Km] - Phía cao áp (10KV) : Dây dẫn đường dây trên không 10KV đến trạm biến áp  (TBA) toà nhà (L = 0,5Km) Tra bảng 2-36 : Điện trở và điện kháng của dây dẫn và dây cáp có lõi đồng và nhôm, điện áp đến 500KV, sách cung cấp điện, tác giả Nguyễn Xuân Phú (chủ biên) – Nguyễn Công Hiên – Nguyễn Bội Khuê, nhà xuất bản Khoa học – Kỹ thuật – trang 645. => F = 25 [mm2] có R0 = 0,727 [W/Km] ; X0 = 0,07 [W/Km] Vậy : Dây dẫn đã chọn thoã mãn điều kiện sục áp. - Phía hạ áp (0,4KV) : Cáp hạ áp nên lấy gần đúng x0 = 0,08 [W/Km] + Cáp từ máy biến áp (MBA) đến tủ phân phối chính (TPPC) của toà nhà (L = 2m ) => F = 1x530 [mm2] có R0 = 0,234 [W/Km] Vậy : Dây dẫn đã chọn thoã mãn điều kiện sục áp. + Cáp từ trạm biến áp (TBA) đến tủ điện tầng hầm (TPP1) (L = 8m) => F = 3x35 [mm2] có R0 = 0,524 [W/Km] Vậy : Dây dẫn đã chọn thoã mãn điều kiện sục áp. Vậy : Các giá trị tính toán sục áp còn lại tương tự Bảng tổng kết chọn dây/cáp cho toà nhà Dây/cáp Khu vực Ptt [KW] Qtt Kvar DU [V] DU [%] Dây dẫn đường dây trên không 10KV đến trạm biến áp (TBA) toà nhà (L = 0,5Km) TBA 296,8 254,9 11,68 0,12 Cáp từ máy biến áp ( MBA) đến tủ phân phối chính (TPPC) của toà nhà (L = 2m ) TPPC 296,8 254,9 0,47 0,12 Cáp từ trạm biến áp (TBA) đến tủ điện tầng hầm (TPP1) (L = 8m) TPP1 57,6 48,05 0,72 0,19 Cáp từ trạm biến áp (TBA) đến nhà tủ điện tầng 2 (TPP2) (L = 17m) TPP2 69,27 57,33 1,4 0,36 Cáp từ trạm biến áp (TBA) đến tủ điện tầng 5 (TPP3) (L = 26m) TPP3 69,27 57,33 2,15 0,56 Cáp từ trạm biến áp (TBA) đến tủ điện tầng 8 (TPP4) ( L= 35m) TPP4 69,27 57,33 2,9 0,76 Cáp từ trạm biến áp (TBA) đến tủ điện tầng 11 (TPP5) (L = 44m) TPP5 49,79 44,19 3,4 0,9 cáp từ trạm biến áp (TBA) đến tủ điện thang máy, PCCC (TPP6) (L = 23m) TPP6 14,36 19,06 4,09 1,07 Dây dẫn từ TPP1 đến tầng hầm (TĐL-TH) (L = 0,5m) TĐL-TH 9,18 8,21 0,07 0,017 Dây dẫn từ TPP1 đến tầng trệt (TĐL-TT) ( L= 3,5m) TĐL-TT 23,33 19,25 0,26 0,07 dây dẫn từ TPP1 đến tầng 1 (TĐL-L1) ( L= 7m) TĐL-L1 23,09 19,11 0,52 0,14 Dây dẫn từ TPP2 đến tầng 2 (TĐL-L2) (L = 0,5m) TĐL-L2 23,09 19,11 0,037 0,01 Dây dẫn từ TPP2 đến tầng 3 (TĐL-L3) (L = 3,5m) TĐL-L3 23,09 19,11 0,26 0,07 Dây dẫn từ TPP2 đến tầng 4 (TĐL-L4) (L = 7m) TĐL-L4 23,09 19,11 0,52 0,14 Dây dẫn từ TPP3 đến tầng 5 (TĐL-L5)(L = 0,5m) TĐL-L5 23,09 19,11 0,037 0,01 Dây dẫn từ TPP3 đến tầng 6 (TĐL-L6) (L = 3,5m) TĐL-L6 23,09 19,11 0,26 0,07 Dây dẫn từ TPP3 đến tầng 7 (TĐL-L7) (L = 7m) TĐL-L7 23,09 19,11 0,52 0,14 Dây dẫn từ TPP4 đến tầng 8 (TĐL-L8) (L = 0,5m) TĐL-L8 23,09 19,11 0,037 0,01 Dây dẫn từ TPP4 đến tầng 9 (TĐL-L9) (L = 3,5m) TĐL-L9 23,09 19,11 0,26 0,07 Dây dẫn từ TPP4 đến tầng 10 (TĐL-L10) (L = 7m) TĐL-L10 23,09 19,11 0,52 0,14 Dây dẫn từ TPP5 đến tầng 11 (TĐL-L11) ( L= 0,5m) TĐL-L11 26,23 23,4 0,03 0,008 Dây dẫn từ TPP5 đến tầng 12 (TĐL-L12) ( L= 4,5m) TĐL-L12 23,79 20,79 0,34 0,09 Dây dẫn từ TPP1 đến bơm nước sinh hoạt (TĐL-BSH) ( L= 10m) TĐL-BSH 2 1,48 0,96 0,25 Dây dẫn từ TPP6 đến tủ điện thang máy (TĐL-TM)( L= 45m) TĐL-TM 14,26 18,98 7,96 2,09 Dây dẫn từ TPP6 đến tủ điện PCCC (TĐL-PCCC) ( L= 10m) TĐL-PCCC 0,1 0,075 0,094 0,024 Vậy : Các dây/cáp đã chọn thoã mãn điều kiện sục áp. 8.1.3.Tổn thất công suất và tổn thất điện năng. - Điện năng được truyền từ thanh cái nhà máy điện đến hộ tiêu thụ qua các MBA trung gian và đường dây. Các phần tử này có điện trở và điện kháng nên sẽ gây ra tổn thất công suất tác dụng và công suất phản kháng. - Năng lựợng điện tổn hao do tổn thất công suất tác dụng gây phát nóng dây dẫn và MBA. Để bù đắp năng lượng đã mất thì phải đầu tư thêm nguồn phát, vì vậy giá thành sản phẩm tăng cao… - Tổn thất công suất phản kháng tuy không gây ảnh hưởng trực tiếp đến chi phí nhiên liệu nhưng sẽ gây nên tình trạng thiếu công suất phản kháng…làm điện áp tại các nút giảm. Vậy cần đầu tư nguồn phát công suất phản kháng…vì thế tăng giá thành tải điện… 8.1.4.Tính toán cụ thể tổn thất công suất và tổn thất điện năng toà nhà. - Tổn hao trong máy biến áp và tổn hao trên đường dây phía cao áp (tính từ đường dây trên không 10KV đến trạm biến áp toà nhà ). Ta tính cụ thể ở phương án 2, chương 4. - Tổn hao công suất trên đường dây/cáp đến các TPP và các tầng (TĐL). Vì không biết đồ thị phụ tải các tầng nên ta bỏ qua, không tính DA. + Tổn thất từ máy biến áp ( MBA) đến tủ phân phối chính (TPPC) của toà nhà (L = 2m ) => F = 3x530 [mm2] có R0 = 0,234 [W/Km] + Vậy : Các tổn thất còn lại tính tương tự Bảng tổng kết về tổn thất công suất và tổn thất điện năng toà nhà Cấp Tổn hao Khu vực Stt [KVA] DP [KW] DAnăm [KWh] Cao áp (10KV) Dây dẫn đường dây trên không 10KV đến trạm biến áp (TBA) toà nhà (L = 0,5Km) TBA 391,27 2,83 11250,8 Máy biến áp MBA SđmB = 400 10,74 51169,2 Hạ áp 0,4KV Cáp từ máy biến áp ( MBA) đến tủ phân phối chính (TPPC) của toà nhà (L = 2m ) TPPC 391,27 0,49 - Cáp từ trạm biến áp (TBA) đến tủ điện tầng hầm (TPP1) (L = 8m) TPP1 75,05 0,16 - Cáp từ trạm biến áp (TBA) đến nhà tủ điện tầng 2 (TPP2) (L = 17m) TPP2 89,92 0,37 - Cáp từ trạm biến áp (TBA) đến tủ điện tầng 5 (TPP3) (L = 26m) TPP3 89,92 0,56 - Cáp từ trạm biến áp (TBA) đến tủ điện tầng 8 (TPP4) ( L= 35m) TPP4 89,92 0,76 - Cáp từ trạm biến áp (TBA) đến tủ điện tầng 11 (TPP5) (L = 44m) TPP5 66,57 0,71 - Cáp từ trạm biến áp (TBA) đến tủ điện thang máy, PCCC (TPP6) (L = 23m) TPP6 23,9 0,42 - Cáp từ TPP1 đến tầng hầm (TĐL-TH) (L = 0,5m) TĐL-TH 12,3 0,003 - Dây dẫn từ TPP1 đến tầng trệt (TĐL-TT) ( L= 3,5m) TĐL-TT 30,25 0,025 - Dây dẫn từ TPP1 đến tầng 1 (TĐL-L1) ( L= 7m) TĐL-L1 29,97 0,05 - Dây dẫn từ TPP2 đến tầng 2 (TĐL-L2) (L = 0,5m) TĐL-L2 29,97 0,0012 - Dây dẫn từ TPP2 đến tầng 3 (TĐL-L3) (L = 3,5m) TĐL-L3 29,97 0,025 - Dây dẫn từ TPP2 đến tầng 4 (TĐL-L4) (L = 7m) TĐL-L4 29,97 0,05 - Dây dẫn từ TPP3 đến tầng 5 (TĐL-L5) (L = 0,5m) TĐL-L5 29,97 0,0012 - Dây dẫn từ TPP3 đến tầng 6 (TĐL-L6) (L = 3,5m) TĐL-L6 29,97 0,025 - Dây dẫn từ TPP3 đến tầng 7 (TĐL-L7) (L = 7m) TĐL-L7 29,97 0,05 - Dây dẫn từ TPP4 đến tầng 8 (TĐL-L8) (L = 0,5m) TĐL-L8 29,97 0,0012 - Dây dẫn từ TPP4 đến tầng 9 (TĐL-L9) (L = 3,5m) TĐL-L9 29,97 0,025 - Dây dẫn từ TPP4 đến tầng 10 (TĐL-L10) (L = 7m) TĐL-L10 29,97 0,05 - Dây dẫn từ TPP5 đến tầng 11 (TĐL-L11) ( L= 0,5m) TĐL-L11 35,2 0,0036 - Dây dẫn từ TPP5 đến tầng 12 (TĐL-L12) ( L= 4,5m) TĐL-L12 31,59 0,036 - Dây dẫn từ TPP1 đến bơm nước sinh hoạt (TĐL-BSH) ( L= 10m) TĐL-BSH 2,5 0,0078 - Dây dẫn từ TPP6 đến tủ điện thang máy (TĐL-TM) ( L= 45m) TĐL-TM 23,7 0,81 - Dây dẫn từ TPP6 đến tủ điện PCCC (TĐL-PCCC) ( L= 10m) TĐL-PCCC 0,13 4,17.10-5 - 8.2.Tính ngắn mạch 8.2.1.Khái niệm về ngắn mạch - Ngắn mạch là hiện tượng các pha chập nhau (đối với mạng trung tính cách ly). Hoặc hiện tượng các pha chập nhau và chạm đất (đối với mạng trung tính nối đất). Xãy ra ngắn mạch thì tổng trở giảm, gây đốt nóng các thiết bị, phá huỷ trụ điện, uống cong thanh dẫn, điện áp giảm làm động cơ ngừng quay, hệ thống mất ổn định…Vậy khi tính toán ngắn mạch để lựa chọn các thiết bị phù hợp, hiệu chỉnh các thiết bị bảo vệ, chọn thiết bị làm giảm dòng ngắn mạch (kháng điện, MBA nhiều cuộn dây…), chọn sơ đồ phù hợp để giảm dòng ngắn mạch…Ta chỉ tính dòng ngắn mạch 3 pha vì dòng ngắn mạch này lớn hơn ngắn mạch 2 pha và 1 pha. - Các dạng ngắn mạch + Ngắn mạch 3 pha (N(3)), xác xuất xãy ra là 5% + Ngắn mạch 2 pha (N(2)), xác xuất xãy ra là 10% + Ngắn mạch 1 pha (N(1)), xác xuất xãy ra là 65% + Ngắn mạch 2 pha chạm đất (N(1,1)), xác xuất xãy ra là 20% 8.2.2.Tính toán ngắn mạch và kiểm tra Aptomat cụ thể cho toà nhà - Vì đường dây điện trở nhỏ nên bỏ qua, ta chỉ tính điện kháng. Có điện áp trung bình lưới điện Utb = 1,05.Uđm = 10,5 [KV]. Lấy gần đúng giá trị công suất máy cắt đặt ở trạm biến áp trung gian là Scắt = 250 [MVA]. - Ngắn mạch tại N1 phía 10KV trước MBA + Xác định điện trở và điện kháng MBA : => => + Xác định điện trở và điện kháng dây dẫn từ MBA đến TPPC (L = 2m ) Rcáptổng = r0.L = 0,234.0,002 = 0,47 [mW] ;Xcáptổng = x0.L = 0,08.0,002 = 0,16 [mW] + Xác định điện trở và điện kháng thanh cái TPPC Có F = 60x10 [mm2] có R0 = 0,04 [mW/m] ; x0 = 0,11[mW/m] Tra bảng 2-42,43 : Điện trở và điện kháng của cuộn dây bảo vệ của Aptomat, điện trở tiếp xúc, sách cung cấp điện, tác giả Nguyễn Xuân Phú (chủ biên) – Nguyễn Công Hiên – Nguyễn Bội Khuê, nhà xuất bản Khoa học – Kỹ thuật – trang 649. Bảng tổng kết tổng trở của các Aptomat Nhóm tải Kiểu Iđm[A] R điện trở cuộn dây [mW] X điện kháng cuộn dây [mW] R điện trở tiếp xúc [mW] Z Tổng trở [mW] TPPC ABL803a 600 0,12 0,094 0,25 0,38 TPP1 ABL203a 125 0,77 0,57 0,7 1,58 TPP2 ABL203a 150 0,77 0,57 0,7 1,58 TPP3 ABL203a 150 0,77 0,57 0,7 1,58 TPP4 ABL203a 150 0,77 0,57 0,7 1,58 TPP5 ABL203a 125 0,73 0,52 0,61 1,44 TPP6 ABL103a 40 5,1 2,2 1,1 6,57 + Xác định điện trở và điện kháng cáp từ trạm biến áp (TBA) đến tủ điện tầng hầm (TPP1) (L = 8m. Có F = 3x35 [mm2] có R0 = 0,524 [mW/m] ; x0 = 0,08 [mW/m] Vậy : Tương tự ta xác định điện trở và điện kháng của từng dây/cáp còn lại. Bảng tổng kết tổng trở của dây/cáp toà nhà STT Dây/cáp Tổng trở Z [W] 1 Máy biến áp 2 Thanh dẫn cứng tủ phân phối chính (TPPC) đặt tại trạm biến áp toà nhà. 3 dây dẫn đường dây trên không 10KV đến trạm biến áp (TBA) toà nhà (L = 0,5Km) 4 Ccáp từ máy biến áp ( MBA) đến tủ phân phối chính (TPPC) của toà nhà (L = 2m ) 5 Cáp từ trạm biến áp (TBA) đến tủ điện tầng hầm (TPP1) (L = 8m) 6 Ccáp từ trạm biến áp (TBA) đến nhà tủ điện tầng 2 (TPP2) (L = 17m) 7 Cáp từ trạm biến áp (TBA) đến tủ điện tầng 5 (TPP3) (L = 26m) 8 Cáp từ trạm biến áp (TBA) đến tủ điện tầng 8 (TPP4) ( L= 35m) 9 Cáp từ trạm biến áp (TBA) đến tủ điện tầng 11 (TPP5) (L = 44m) 10 Cáp từ trạm biến áp (TBA) đến tủ điện thang máy, PCCC (TPP6) (L = 23m) SƠ ĐỒ VỊ TRÍ NGẮN MẠCH SƠ ĐỒ THAY THẾ TRỞ - Ngắn mạch tại N2 ở TPPC của toà nhà : ZN2 = ZB + Zcáptổng + Zthanh cái + Zaptomat-TPPC = 16,8.10-3 + 0,5.10-3 + 7,03.10-6 + 0,38.10-3 = 0,018 [W] Tương tự ta tính dòng ngắn mạch tại các điểm N3, N4, N5, N6, N7, N8 Bảng tổng kết tính toán ngắn mạch và kiểm tra ICđm của aptomat đã chọn Vị trí Điểm ngắn mạch IN [KA] ixk [KA] IcđmAptomat [KA] Kiểm tra IcđmAp > ixk DDK-MBA N1 7,09 17,89 23 Thoã mãn TPPC N2 13,3 33,5 42 Thoã mãn TPP1 N3 12,01 30,27 35 Thoã mãn TPP2 N4 12,02 30,31 35 Thoã mãn TPP3 N5 7,95 20,05 35 Thoã mãn TPP4 N6 7,01 17,65 35 Thoã mãn TPP5 N7 5,54 13,97 35 Thoã mãn TPP6 N8 1,9 4,75 35 Thoã mãn Chương 9 : - NÂNG CAO HỆ SỐ COSj - 9.1.Ý nghĩa của việc nâng cao hệ số cosj - Hệ số công suất cosj là biểu hiện của việc dùng điện tốt hay xấu. Vì vậy nhiệm vụ của người thiết kế và vận hành là phấn đấu để tiết kiệm điện năng, nâng cao hệ số công suất cosj. Sự mất mát điện năng là do nhiều nguyên nhân như : dùng mức điện áp trung bình và thấp, đường dây dài và phân bố đến từng phụ tải, việc tiết kiệm điện năng có ý nghĩa rất quan trọng, không những có lợi cho toà nhà mà còn có lợi cho nền kinh tế quốc dân. - Nâng cao hệ số cosj là một trong những biện pháp quan trọng để tiết kiệm điện năng. Phần lớn các thiết bị điện đều tiêu thụ công suất tác dụng P và công suất phản kháng Q, những thiết bị tiêu thụ nhiều công suất phản kháng là động cơ không đồng bộ, máy biến áp …. - Hệ số cosj được nâng lên sẽ có hiệu quả sau : + Giảm được tổn thất công suất trong các phần tử của hệ thống điện (đường dây, máy biến áp…). + Giảm được tổn thất điện áp. + Tăng khả năng tải của đường dây và máy biến áp… + Khi có bị công suất thì góc lệch giữa điện áp và dòng điện trong mạng sẽ nhỏ đi do đó sẽ nâng cao hệ số cosj. Đối với cấp điện áp ta dùng tụ điện để bù. - Các biện pháp nâng cao cosj : chia làm 2 cách + Cách 1 : Nâng cao cosj tự nhiên : có nghĩa là tìm các biện pháp để hộ dùng điện giảm bớt lượng công suất phản kháng Q mà chúng đòi hỏi ở người cung cấp điện. Biện pháp này rất có lợi vì để giảm Q tiêu thụ ta không cần đặt thêm thiết bị mà chỉ cần cải tiến theo quy trình và vận hành hợp lý các thiết bị điện mà thôi. + Cách 2 : Nâng cao cosj bằng phương pháp bù :Phương pháp này không giảm được Q tiêu thụ của từng hộ dùng điện mà chỉ giảm Q truyền tải trên đường dây và máy biến áp. Sau khi nâng cosj tự nhiên mà không đạt yêu cầu thì ta mới xét đến bù. Nói chung cosj tự nhiên không bao giờ đạt đến 0,9 (thường là 0,7 đến 0,8). Vì thế các cao ốc bao giờ cũng có thêm thiết bị bù, với công suất phản kháng Q ngoài mục đích chính tiết kiệm điện năng mà còn ổn định điện áp của mạng. - Ưu và nhược điểm của tụ điện : + Ưu :Tổn thất công suất bé, dễ dàng lắp ráp và vận hành, hiệu quả cao, vốn đầu tư ít. + Nhược : Nhạy cảm với sự biến động của điện áp, kém chắc chắn, dễ bị phá hỏng khi ngắn mạch hoặc điện áp vượt quá giá trị 110% điện áp định mức thì tụ bị chọc thủng. Khi đóng tụ vào hệ thống thì trong hệ thống sẽ xuất hiện dòng xung, còn khi ngắt tụ ra thì trên cực của tụ vần còn điện áp dư nên rất nguy hiểm cho nhân viên vận hành. - Các cách lắp tụ : bù riêng, bù tập trung, bù theo nhóm. + Bù riêng : Thường ở điện áp thấp, tụ thường nối vào các thiết bị dùng điện, khi ngắt điện ra khỏi lưới thì đồng thời cũng ngắt luôn tụ bù. Trường hợp này có lợi hơn cả. + Bù nhóm : Các tụ thường lắp vào các tủ phân phối. Công suất của bộ tụ được sử dụng tốt. + Bù tập trung : Tụ lắp vào thanh cái cao áp của trạm biến áp phân phối. Dễ vận hành, dễ theo dõi và khả năng tự động hoá tận dụng cao hết khả năng của tụ cao. + Có 2 hình thức để lắp tụ : Bù ngang (mắc song song), bù dọc (mắc nối tiếp). Bù dọc áp dụng vào lưới truyền tải nhằm tăng khả năng truyền tải của đường dây. Bù ngang áp dụng vào lưới hạ áp phân phối nhằm giảm tổn thất và điện năng, điều chỉnh điện áp. 9.2.Tính toán dung lượng bù cho toà nhà : Ta có : => ; Chọn => , Sinj = 0,32 Vậy : Bộ tụ được bảo vệ bằng Aptomat, Bảng 3.4 : tra sách “sổ tay LỰA CHỌN VÀ TRA CỨU THIẾT BỊ ĐIỆN từ 0,4 đến 500KV”, tác giả Ngô Hồng Quang, trang 148 Loại Số cực Uđm[V] Iđm [A] Icđm [KA] NS600E 3 500 600 35 Phía hạ áp chọn bộ tụ 150KVAR do DAE YEONG chế tạo. Bảng 6.6 , tra sách “sổ tay LỰA CHỌN VÀ TRA CỨU THIẾT BỊ ĐIỆN từ 0,4 đến 500KV”, tác giả Ngô Hồng Quang, trang 340. Loại tụ Qb [KVAR] Số lượng Uđm [KV] C [mF] Iđm [A] Số pha Kích thước [mm] Cao thùng Cao toàn bộ DLE-4D25 K5T 25 5 0,44 411,2 32,8 3 190 255 Kiểm tra sau khi bù : Qtt-sau bù = 254,96 – 125 = 129,6 [KVAr] => thoã mãn Sơ đồ nguyên lý và sơ đồ lắp đặt tủ tụ bù Chương 10 : - THIẾT KẾ CHỐNG SÉT - 10.1.Khái niệm - Sét là hiện tượng phóng điện trong khí quyển giữa các đám mây dông mang điện tích với đất hoặc giữa các đám mây mang điện tích trái dấu nhau. - Tác hại của sét được chia làm 2 loại chủ yếu : sét đánh trực tiếp và sé đánh gián tiếp. - Bảo vệ sét đánh trực tiếp : đặt kim thu sét ở nơi cao nhất của công trình và được nối vào thiết bị nối đất. - Nguyên lý hoạt động của kim thu sét : + Khi xuất hiện đám mây dông đi ngang qua đỉnh kim thu sét, do đỉnh kim thu sét nhọn nên cường độ điện trường trong vùng này lớn hơn nhiều so với môi trường xung quanh. Điều này sẽ tạo giữa đám mây và kim một kênh phóng điện. Do vậy dòng sét đã phóng qua kim thu sét và xuống đất. Khoảng không gian gần kim thu sét mà vật được bảo vệ đặt trong đó rất ít khả năng bị sét đánh gọi là phạm vi bảo vệ của kim thu sét. + Bán kính được bảo vệ : ; hkim = h - hx Trong đó : h : độ cao từ mặt đất đến đỉnh kim thu sét [m]  hx : độ cao công trình cần bảo vệ [m] p = 1 nếu h £ 30 [m] ; nếu h > 30 [m]. 10.2.Một số kỹ thuật chống sét mới hiện nay 10.2.1.Kế hoạch thực hiện 6 điểm Kinh nghiệm cho thấy khi thiết kế thì phải nghiên cứu nội dung 6 điểm này để hoàn tất công việc bảo vệ toàn bộ : - Đón bắt sét đánh trên những đầu thu sét đặt trong không trung tại những vị trí mong muốn. - Dẫn dòng điện sét đi xuống đất một cách an toàn nhờ dây dẫn được thiết kế đặc biệt để đưa xuống đất mà không nguy hiểm do sự quá đốt nóng. - Tiêu tán năng lượng sét vào trong đất với sự tăng lên ít nhất về điện thế trong đất. - Loại trừ các vòng mạch (lưới) nằm trong đất và sự chênh lệch điện thế đất bằng cách tạo nên một tổng trở thấp, hệ thống nối đất đẳng thế. - Bảo vệ trang thiết bị được nối đến các đường dây điện lực khỏi bị ảnh hưởng tăng vọt và quá trình quá độ, đề phòng hư hỏng thiết bị. - Bảo vệ các mạch điện thoại, mạch dữ liệu và mạch tín hiệu đưa đến khỏi bị ảnh hưởng tăng vọt và quá trình quá độ. 10.2.2.Thiết bị chống sét tia tiên đạo Cấu tạo của thiết bị chống sét PREVECTRON-2 - Kim thu sét trung tâm bằng đồng điện phân hoặc thép không rỉ, kim này có tác dụng tạo một đường dẫn dòng sét liên tục từ tia tiên đạo xuống đất theo dây dẫn sét. Kim thu sét này gắn trên trụ đở cao tối thiểu là 2m. - Hộp bảo vệ bằng đồng hoặc thép không rỉ, có tác dụng bảo vệ tạo thiết bị tạo ion bên trong. Hộp này được gắn vào kim thu sét trung tâm. - Thiết bị tạo ion, giải phóng ion và tia tiên đạo : nhờ thiết bị này mà nó có thể tạo ra một vùng bảo vệ rộng lớn với mức độ an toàn cao. - Hệ thống các điện cực phía trên có tác dụng phát tia tiên đạo. - Hệ thống các điện cực phía dưới có tác dụng thu năng lượng điện trường khí quyển, giúp cho thiết bị hoạt động. Nguyên tắc hoạt động của đầu thu sét PREVECTRON-2 - Trong trường hợp dông bão xãy ra, điện trường khí quyển gia tăng nhanh chóng trong khoảng vài ngàn, đầu thu sét này sẽ thu năng lượng điện trường khí quyển bằng hệ thống điện cực phía dưới. Năng lượng này được tích trữ bên trong thiết bị ion hoá. - Trước khi xãy ra hiện tượng phóng dòng điện sét (thường gọi là “sét đánh”), có một sự gia tăng nhanh chóng và đột ngột của điện trường khí quyển, ảnh hưởng này tác động làm thiết bị ion hoá giải phóng năng lượng được tích luỹ dưới dạng ion, tạo một đường dẫn tiên đạo về phía trên, chủ động dẫn sét. Các ưu điểm - Bán kính bảo vệ rộng. - Khả năng bảo vệ công trình ở mức cao nhất. - Tự động hoạt động hoàn toàn, không cần nguồn điện cung cấp, không cần bảo trì. - Nối đất đơn giản nhưng tin cậy. - Hoạt động tin cậy, an toàn. - Vùng bảo vệ : Bánh kính bảo vệ Rp của đầu kim dẫn sét được tính theo công thức đã được định bởi tiểu chuẩn quốc gia Pháp NFC 17-102 (7/1995) ; D = 20m, 45m, 60m tuỳ thuộc vào cấp bảo vệ được yêu cầu. h = khoảng cách từ đầu kim đến vùng được bảo vệ. 10.3.Tính toán chống sét cho toà nhà - Chọn thiết bị chống sét tạo tia tiên đạo PREVECTRON-2 để bảo vệ chống sét cho toà nhà. - Đặt đầu thu sét PREVECTRON-2 loại TS 2.25, cấp bảo vệ trung bình D = 45m, h = 2m, Rp= 23m trên toà nhà. Chọn sách cung cấp điện, tác giả Nguyễn Xuân Phú (chủ biên) – Nguyễn Công Hiên – Nguyễn Bội Khuê, nhà xuất bản Khoa học – Kỹ thuật – trang 417. - Toà nhà có : chiều ngang 20,9m ; Chiều dài 28m ; cao 47,5m => Bán kính cần bảo vệ là Chương 11 : -TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT - 11.1.Tổng quan về nối đất : Tác dụng nối đất để tản dòng vào đất khi sự cố (rò điện, ngắn mạch chạm đất, dòng sét) và giữ cho điện thế trên các phần tử được nối đất thấp. Chia làm 3 loại Nối đất làm việc : Đảm bảo sự làm việc của thiết bị điện trong các điều kiện bình thường và sự cố theo các quy định. Đó là nối đất trung tính làm việc của các cuộn dây MBA, máy phát, máy bù, BU… Nối đất an toàn (nối đất bảo vệ ) : Có nhiệm cụ đảm bảo cho người vận hành khi cách điện thiết bị điện bị hỏng gây ra dòng rò. Đó là nối đất vỏ MBA, máy phát, vỏ thiết bị điện…Khi thiết bị làm việc bình thường thì điện thế bằng 0, khi cách điện bị phá hỏng thì bề mặt có điện thế khác không. Nối đất chống sét : Nhằm tản dòng vào đất. Giữ cho điện thế của các phần tử được nối đất không quá cao để hạn chế phóng điện ngược từ phần tử đó đến các bộ phận của mạng điện và các thiết bị khác. Đó là nối đất cột thu sét, dây chống sét, các thiết bị chống sét, nối đất các kết cấu kim loại có thể bị sét đánh. Trong nhiều trường hợp, cùng một hệ thống nối đất đồng thời thực hiện hai hoặc ba nhiệm vụ nói trên. Các loại nối đất thông thường thực hiện bằng một hệ thống những cọc thép (hoặc đồng) đóng vào đất hoặc những thanh ngang cùng loại vật liệu chôn trong đất. Cọc và thanh nối liền với nhau và nối liền với vật cần nối đất. Cọc thường làm bằng thép ống hoặc thép thanh tròn không rỉ (hoặc mạ kẽm), đường kính 2 đến 6cm, dài từ 2 đến 4 mét hoặc làm bằng thép góc 40x40mm2, 50x50mm2, 60x60mm2, đóng thẳng đứng vào đất. Còn thanh ngang làm bằng thép dẹt tiết diện (3¸5)x(20¸40)mm2 hoặc bằng thép thanh tròn đường kính 10 đến 20mm. Cọc và thanh được gọi chung là cực nối đất, thường chôn sâu cách mặt đất 50 đến 80cm để giảm bớt ảnh hưởng của thời tiết không thuận lợi (quá khô về mùa nắng và bị băng giá về mùa đông) và tránh khả năng bị hư hỏng về cơ giới (do đào bới, cày cuốc). 11.2.Tính toán trang bị nối đất. Cách thực hiện nối đất.Có 2 loại. - Nối đất tự nhiên : là sử dụng các ống dẫn nước hay các ống kim loại khác đặt trong đất (trừ các ống dẫn nhiên liệu lỏng và khí), các kết cấu kim loại công trình nhà cửa có nối đất các vỏ bọc kim loại của cáp đặt trong đất v.v…làm trang bị nối đất. Khi xây dựng trang thiết bị nối đất cần phải tận dụng vật liệu tự nhiên có sẵn. Điện trở nối đất được xác định bằng cách đo thực tế tại chỗ hoặc theo các tài liệu gần đúng. - Nối đất nhân tạo : thường thực hiện bằng cọc thép, thanh thép dẹt hình chữ nhật hay hình thép góc dài 2 – 3 m đóng sâu xuống đất. Để chống ăn mọn kim loại các ống thép, thanh thép dẹt, thép góc nên có chiều dày > 4mm. - Dây nối đất cần phải có tiết diện thoã mãn độ bền cơ khí và ổn định dòng điện cho phép lâu dài. Dây nối đất có tiết diện luôn luôn lớn hơn dây dẫn pha, thường dùng thép có tiết diện 120mm2, nhôm 35mm2, đồng 5mm2. - Đối với mạng điện < 1000V thì điện trở nối đất tại mọi thời điểm trong năm không vượt quá 4W. - Trong nhiều trường hợp dây dẫn rơi xuống đất hay khi cách điện thiết bị chọc thủng sẽ có dòng xuống đất và tạo ra xung quanh điểm có dòng điện đi qua nhiều điện thế khác nhau. Điện thế có giá trị lớn nhất ở điểm chạm đất và ở xa 20m thì điện thế gần bằng 0. - Các hệ thống nối đất khác nhau đặc trưng bởi nối đất trung tính máy biến áp phân phối và nối đất vỏ thiết bị. Chọn lựa cách nối đất sẽ kéo theo các biện pháp cần thiết để bảo vệ chống chạm điện. - Có các dạng sơ đồ : IT, TT, TNC, TNS, TNC-S + Do thiết kế mạng điện công trình này có tiết diện dây dẫn không đồng đều nên vấn đề an toàn điện đặt lên hàng đầu. Vì vậy ta sử dụng sơ đồ TN-S + Đặc điểm sơ đồ TNS : là sơ đồ 5 dây, trong đó 3 dây pha, 1 dây trung tính và 1 dây PE. Điểm trung tính máy biến áp nối vào điểm đầu của lưới. Các vỏ kim loại và vật dẫn được nối với dây bảo vệ PE, dây PE đi riêng và được định cở theo dòng sự cố lớn nhất. Trong điều kiện bình thường dây PE không có sục áp. - Tính toán nối đất cho toà nhà. Ta sử dụng công thức Tổng điện trở của hệ thống : ; Với R1c là điện trở 1 cọc [W] l là chiều dài cọc [m] rtt-cọc là điện trở suất tính toán của cọc rtt-thanh là điện trở suất tính toán của thanh t là độ sâu chôn cọc. Rt là điện trở thanh dẹt [W] b là bề rộng thanh dẹt Hệ số hiệu chỉnh (Kcọc ;Kthanh ) ; rđất ;hệ số sử dụng (hc ; ht) và các công thức tra ở bảng 10-1, 10-2, 10-3 sách cung cấp điện, tác giả Nguyễn Xuân Phú (chủ biên) – Nguyễn Công Hiên – Nguyễn Bội Khuê, nhà xuất bản Khoa học – Kỹ thuật – trang 385. 11.2.1.Thiết kế nối đất cho trạm biến thế - Đất ở khu vực toà nhà là loại đất sét, có rđất = 104 [Wcm] - Đất khô nên chọn hệ số mùa Kcọc = 1,4 và Kthanh = 1,6 => rtt-cọc = Kcọc. rđất = 1,4.104 = 140 [Wm] ; rtt-thanh = Kthanh. rđất = 1,6.104 = 160 [Wm] - Trước tiên ta ước đoán sơ bộ dùng 6 cọc thép góc L có kích thước (60x60x6)mm dài l = 3,5m được đóng thẳng đứng chìm sâu xuống đất cách mặt đất h = 0,8m. - Đường kính ngoài đẳng trị của cọc thép góc : d = 0,95.b = 0,95.0,06 = 0,057m - Độ chôn sâu của cọc, tính từ mặt đất đến điểm giữa của cọc : => t = h + l/2 = 0,8 + 3,5/2 = 2,55 [m] =>Điện trở của 1 cọc :  - Các cọc được chôn thành mạch vòng, tỉ số a/l = 2 => hc = 0,78 ; ht = 0,55 => Vậy chọn n = 6 cọc, mỗi cọc cách nhau a = 7m - Điện trở khuếch tán của 6 cọc : => Dùng thanh thép dẹt có kích thước (40x4)mm chôn sâu 0,8m và nối thành vòng qua 6 cọc. - Tổng chiều dài của các thanh nằm ngang : L = 7.6 = 42[m] < 4 [W], kết hợp với nối đất tự nhiên thì Rnđ sẽ < 3,8305 [W]. Vậy hệ thống nối đất thoã mãn yêu cầu. 11.2.2.Thết kế nối đất chống sét cho toà nhà - Dùng cọc thép góc (60x60x6)mm, chiều dài l = 2,5m đóng thẳng xuống và cách mặt đất 0,8m. - Độ c