1. Trang Chủ
  2. Điện - Điện tử
  3. Bài giảng Cấp điện công trình xây dựng: Phần 1 - Nguyễn Mạnh Hà

Bài giảng Cấp điện công trình xây dựng: Phần 1 - Nguyễn Mạnh Hà

Bài giảng Cấp điện công trình xây dựng: Phần 1 cung cấp cho người học những kiến thức như: Những vấn đề chung về cấp điện trong công trình xây dựng; phụ tải điện công trình; nguồn điện cấp cho công trình; thiết kế mạng lưới cung cấp điện. Mời các bạn cùng tham khảo! Bài giảng Cấp ñiện công trình xây dựng MỤC LỤC PHẦN MỞ ðẦU:...................................................................................................................................5 NHỮNG VẤN ðỀ CHUNG VỀ CẤP ðIỆN TRONG CÔNG

Thể loại Tài liệu miễn phí Điện - Điện tử

Số trang 99

Ngày tạo 4/4/2023 8:42:08 PM +00:00

Loại tệp PDF

Kích thước 2.67 M

Tên tệp

Tải Bài giảng Cấp điện công trình xây dựng: Phần 1 - N... (.pdf)

Xem mẫu

  1. Bài giảng Cấp ñiện công trình xây dựng MỤC LỤC PHẦN MỞ ðẦU:...................................................................................................................................5 NHỮNG VẤN ðỀ CHUNG VỀ CẤP ðIỆN TRONG CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG..........................5 1. Vị trí của môn học cung cấp ñiện công trình.............................................................................5 2. Khái quát về hệ thống cung cấp ñiện..........................................................................................5 3. Các khái niệm cơ bản: .................................................................................................................6 3.1. Các tham số cơ bản của mạch ñiện: .......................................................................................6 3.2. Các loại dây dẫn trong mạng ñiện công trình: .......................................................................7 3.3. ðiện áp (U): ............................................................................................................................8 3.4. Nguồn ñiện áp (Unguồn):...........................................................................................................8 3.5. ðiện áp ñịnh mức của lưới ñiện:.............................................................................................8 3.6. Công suất: ...............................................................................................................................9 3.7. Dòng ñiện (I):........................................................................................................................10 3.8. Hệ số công suất cosϕ: ...........................................................................................................10 3.9. ðiện năng (A):.......................................................................................................................11 3.10. Ngắn mạch: .........................................................................................................................11 3.11. Quá tải.................................................................................................................................12 3.12. Hiện tượng rò ñiện:.............................................................................................................12 CHƯƠNG 1..........................................................................................................................................13 PHỤ TẢI ðIỆN CÔNG TRÌNH ..........................................................................................................13 D N 1.1. Phân loại phụ tải ñiện công trình...........................................................................................13 1.1.1. Phân loại theo quy mô sử dụng ..........................................................................................13 N TT D 1.1.2. Phân loại theo chức năng sử dụng ñiện .............................................................................13 1.2. Các ñại lượng dùng ñể xác ñịnh nhu cầu phụ tải ñiện: .......................................................14 1.2.1 Công suất ñịnh mức của thiết bị (Pñm) ................................................................................14 1.2.2 Công suất ñặt của thiết bị ...................................................................................................14 1.2.3. Suất phụ tải ñiện.................................................................................................................15 1.2.4. Cường ñộ dòng ñiện ñịnh mức của thiết bị:.......................................................................15 KK 1.2.5. Phụ tải tính toán của công trình Ptt....................................................................................15 1.2.6. Các phương pháp xác ñịnh phụ tải tính toán của công trình.............................................17 HH 1.3. Xác ñịnh Ptt một số công trình ñiển hình:............................................................................18 1.3.1. Ptt của các phụ tải chiếu sáng:...........................................................................................18 1.3.2. Ptt của phụ tải nhà ở gia ñình, căn hộ, biệt thự ñộc lập: ...................................................18 DD 1.3.3. Ptt của phụ tải nhà công cộng ............................................................................................19 1.3.4. Ptt của phụ tải nhà công nghiệp .........................................................................................20 1.4. Tìm hiểu các ñộng cơ ñiện không ñồng bộ - loại phụ tải ñiện phổ biến nhất:...................21 1.5. Biểu ñồ mật ñộ phụ tải ñiện và tâm hình học của nó:..........................................................22 1.5.1. Biểu ñồ mật ñộ phụ tải ñiện ...............................................................................................22 1.5.2. Tâm hình học của phụ tải ñiện:..........................................................................................22 CHƯƠNG 2..........................................................................................................................................24 NGUỒN ðIỆN CẤP CHO CÔNG TRÌNH .........................................................................................24 2.1. Tổng quan về các loại nguồn ñiện cấp cho công trình .........................................................24 2.2. Những yêu cầu cơ bản của nguồn ñiện cấp cho công trình .................................................24 2.3. Máy biến áp: ............................................................................................................................25 2.3.1 Cấu tạo chung của máy biến áp cấp ñiện công trình: ........................................................25 2.3.2. Một số khái niệm và ký hiệu của MBA :.............................................................................27 2.3.3. Nguyên lý làm việc của máy biến áp ..................................................................................28 2.3.4 Máy biến áp một pha:..........................................................................................................29 2.3.5. Máy biến áp ba pha:...........................................................................................................29 2.3.6. Lựa chọn máy biến áp cấp ñiện cho công trình:................................................................30 2.4. Máy phát ñiện diezen ..............................................................................................................31 2.4.1. Cấu tạo máy phát ñiện diezen:...........................................................................................31 2.4.2. Nguyên lý làm việc của máy phát diezen............................................................................33 Nguyễn Mạnh Hà - Trường ðại học kiến trúc ðà Nẵng 1
  2. Bài giảng Cấp ñiện công trình xây dựng 2.4.3. Ký hiệu máy phát ñiện diezen trên sơ ñồ ñiện....................................................................33 2.4.4. Lựa chọn máy phát ñiện:....................................................................................................33 2.5. Bộ lưu ñiện UPS (Uninterruptible Power Supply) :.............................................................34 2.5.1. Các thành phần UPS:.........................................................................................................34 2.5.2. Các thông số UPS ..............................................................................................................34 2.5.3. Nguyên lý làm việc của UPS:.............................................................................................35 2.5.4. Các ñặc ñiểm của UPS: .....................................................................................................36 2.5.5. Lựa chọn UPS: ...................................................................................................................36 2.6. Kết cấu và không gian ñặt trạm biến áp công trình: ...........................................................36 2.6.1. Trạm biến áp treo trên cột: ................................................................................................37 2.6.2. Trạm biến áp ñặt trên nền:.................................................................................................37 2.6.3. Trạm biến áp trong nhà: ....................................................................................................38 2.6.4. Trạm biến áp Ki-ôt .............................................................................................................39 2.6.5. Trạm biến áp ngầm ............................................................................................................39 2.7. ðóng cắt và bảo vệ trạm biến áp công trình:........................................................................40 2.7.1. Bảo vệ và ñóng cắt phía cao áp .........................................................................................40 2.7.2. Bảo vệ và ñóng cắt phía hạ áp ...........................................................................................43 2.8.Các sơ ñồ nối dây ñiển hình của nguồn ñiện công trình.......................................................44 2.8.1. Sơ ñồ một nguồn cung cấp, không có dự phòng: ...............................................................44 2.8.2. Sơ ñồ hai nguồn cung cấp kiểu mạch vòng, không có dự phòng:......................................45 2.8.3. Sơ ñồ hai nguồn cung cấp kiểu mạch kép, không có dự phòng: ........................................46 N 2.8.4. Sơ ñồ nguồn ñiện công trình có dự phòng: ........................................................................46 CHƯƠNG 3..........................................................................................................................................49 THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI CUNG CẤP ðiỆN.....................................................................................49 D 3.1 Khái niệm chung.......................................................................................................................49 3.2 Sơ ñồ ñiện nguyên lý ................................................................................................................49 T 3.2.1 Khái niệm: ...........................................................................................................................49 3.2.2. Các loại sơ ñồ ñiện nguyên lý:...........................................................................................49 3.3. Ký hiệu thiết bị ñiện chính trên sơ ñồ nguyên lý..................................................................55 K 3.4 Phân loại mạng ñiện công trình .............................................................................................56 3.4.1. Mục ñích .............................................................................................................................56 H 3.4.2. Các loại mạng ñiện công trình:..........................................................................................57 3.5 Mặt bằng bố trí ñiện công trình..............................................................................................59 3.6 Xác ñịnh Sơ ñồ cấp ñiện ..........................................................................................................59 D 3.6.1. Xác ñịnh Sơ ñồ cấp ñiện ngoài nhà: ..................................................................................59 3.6.2. Xác ñịnh Sơ ñồ ñường trục cấp ñiện trong nhà: ................................................................62 3.6.3. Xác ñịnh Sơ ñồ mạng ñiện trong căn hộ:...........................................................................65 3.7. Kết cấu mạng ñiện công trình ................................................................................................66 3.7.1. Dây dẫn ñiện: .....................................................................................................................66 3.7.2. ðặt dây dẫn ñiện ngoài nhà:..............................................................................................70 3.7.3. ðặt dây dẫn ñiện trong nhà: ..............................................................................................75 3.7.4. ðặt tủ ñiện phân phối trong công trình: ............................................................................79 3.7.5. Các thiết bị ñóng cắt và bảo vệ:.........................................................................................81 3.8 Chọn tiết diện dây dẫn ñiện.....................................................................................................86 3.8.1. Chọn dây ñiện theo ñiều kiện phát nóng cho phép: ...........................................................86 3.8.2. Chọn dây ñiện theo ñiều kiện tổn thất ñiện áp:..................................................................91 3.8.3. Một số lưu ý khi chọn dây ñiện: .........................................................................................93 3.8.4. Tiết diện dây ñiện chuẩn và thiết bị bảo vệ cấp cho các thiết bị gia dụng (theo kinh nghiệm, dùng ñể tham khảo):.......................................................................................................94 3.9. Chọn thiết bị ñóng cắt và bảo vệ (aptomat, cầu chì, RCD) .................................................95 3.10. Tự ñộng hoá mạng ñiện trong nhà ......................................................................................96 3.10.1. Mạch ñiện chiếu sáng cầu thang (ñóng cắt từ 2 vị trí): ...................................................96 3.10.2. Mạch ñiện chiếu sáng hành lang (ñóng cắt từ nhiều vị trí):............................................97 3.10.3. ðiều khiển mạch ñiện bằng rơle thời gian.......................................................................98 Nguyễn Mạnh Hà - Trường ðại học kiến trúc ðà Nẵng 2
  3. Bài giảng Cấp ñiện công trình xây dựng 3.10.4. ðiều khiển mạch ñiện bằng thiết bị không dây ................................................................98 3.10.5. Ý tưởng ngôi nhà thông minh ...........................................................................................99 CHƯƠNG 4........................................................................................................................................100 CHỐNG SÉT CHO CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG ............................................................................100 4.1 Hiện tượng sét và hậu quả của nó ñối với công trình xây dựng.........................................100 4.1.1. Hiện tượng sét:.................................................................................................................100 4.1.2. Hậu quả của sét: ..............................................................................................................103 4.2 Yêu cầu chống sét cho công trình .........................................................................................103 4.3 Chống sét ñánh thẳng ............................................................................................................103 4.3.1 Hệ thống chống sét Franklin.............................................................................................104 4.3.2 Hệ thống thu sét chủ ñộng: ...............................................................................................113 4.4. Nối ñất chống sét ...................................................................................................................116 CHƯƠNG 5........................................................................................................................................117 AN TOÀN ðIỆN ...............................................................................................................................117 5.1. Những vấn ñề chung về an toàn ñiện: .................................................................................117 5.1.1. Tác dụng của dòng ñiện khi chạy qua cơ thể người.........................................................117 5.1.2. Các trạng thái nguy hiểm khi cơ thể người bị ñiện giật: .................................................118 5.1.3. Dòng ñiện chạm ñất và ñiện áp bước: .............................................................................119 5.1.4. ðiện áp tiếp xúc: ..............................................................................................................120 5.1.5. ðiện áp cho phép: ............................................................................................................120 5.2. Nguyên nhân xảy ra tay nạn về ñiện trong hoạt ñộng sử dụng ñiện ................................121 N 5.3. Các biện pháp kỹ thuật bảo vệ an toàn trong hoạt ñộng sử dụng ñiện............................121 5.3.1. Kiểm tra cách ñiện ñịnh kỳ và thường xuyên ...................................................................121 5.3.2. Bảo vệ bằng biện pháp nối ñất vỏ thiết bị........................................................................121 D 5.3.3. Bảo vệ bằng biện pháp nối vỏ thiết bị với dây trung tính của lưới ñiện ..........................123 5.3.4. Bảo vệ bằng biện pháp lắp thiết bị tự ñộng phát hiện và cách ly sự cố...........................124 T 5.4. Tính toán ñiện trở của hệ thống nối ñất..............................................................................124 5.4.1. ðiện trở suất của ñất........................................................................................................124 5.4.2. ðiện trở nối ñất của một cọc............................................................................................125 K 5.4.3. ðiện trở nối ñất của một thanh ........................................................................................125 5.4.4. ðiện trở nối ñất của hệ thống gồm nhiều cọc liên kết .....................................................125 5.5. Sơ cấp cứu người bị ñiện giật ...............................................................................................127 H 5.5.1. Tách nạn nhân ra khỏi nguồn ñiện...................................................................................127 5.5.2. Các phương pháp sơ cứu .................................................................................................127 D 5.6. Những phương tiện và dụng cụ cần thiết cho an toàn ñiện...............................................129 5.6.1. Phương tiện bảo vệ và dụng cụ kiểm tra ñiện cho người khi làm việc ............................129 5.6.2. Thiết bị thử ñiện di ñộng ..................................................................................................130 5.6.3. Thiết bị bảo vệ nối ñất tạm thời di ñộng ..........................................................................130 5.6.4. Những cái chắn tạm thời di ñộng, nắp ñậy bằng cao su..................................................130 5.6.5. Bảng báo hiệu...................................................................................................................130 CHƯƠNG 6........................................................................................................................................131 CHIẾU SÁNG NHÂN TẠO BÊN TRONG CÔNG TRÌNH.............................................................131 6.1. Các khái niệm cơ bản............................................................................................................131 6.1.1. Quang thông Φ: ...............................................................................................................131 6.1.2. ðộ rọi E:...........................................................................................................................131 6.1.3. Cường ñộ sáng I ...............................................................................................................132 6.1.4. ðộ chói L..........................................................................................................................132 6.1.5. Hệ số phản xạ ρ................................................................................................................133 6.1.6. Nhiệt ñộ màu của nguồn sáng ..........................................................................................134 6.1.7. Nguồn sáng.......................................................................................................................134 6.1.8. Máng ñèn, chụp ñèn .........................................................................................................136 6.1.9. Bộ ñèn...............................................................................................................................136 6.2. Trình tự thiết kế chiếu sáng nội thất ...................................................................................140 6.2.1. Chọn ñộ rọi.......................................................................................................................140 Nguyễn Mạnh Hà - Trường ðại học kiến trúc ðà Nẵng 3
  4. Bài giảng Cấp ñiện công trình xây dựng 6.2.2. Chọn bóng ñèn (nguồn sáng) ...........................................................................................141 6.2.3. Chọn bộ ñèn .....................................................................................................................141 6.2.4. Thiết kế chiếu sáng theo phương pháp hệ số lợi dụng quang thông................................142 6.2.5. Bố trí ñèn..........................................................................................................................146 PHẦN BÀI TẬP.................................................................................................................................150 BÀI TẬP CHƯƠNG 1 .......................................................................................................................150 BÀI TẬP CHƯƠNG 3 .......................................................................................................................159 BÀI TẬP CHƯƠNG 4 .......................................................................................................................163 BÀI TẬP CHƯƠNG 5 .......................................................................................................................166 BÀI TẬP CHƯƠNG 6 .......................................................................................................................167 N D T K H D Nguyễn Mạnh Hà - Trường ðại học kiến trúc ðà Nẵng 4
  5. Bài giảng Cấp ñiện công trình xây dựng PHẦN MỞ ðẦU: NHỮNG VẤN ðỀ CHUNG VỀ CẤP ðIỆN TRONG CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG 1. Vị trí của môn học cung cấp ñiện công trình - Là môn học về thiết kế hệ thống cung cấp ñiện cho các công trình kiến trúc bao gồm các nội dung: xác ñịnh phụ tải ñiện, lựa chọn nguồn ñiện, lựa chọn thiết bị và bố trí chúng trong công trình sao cho hợp lý, an toàn, tiết kiệm và thẩm mỹ. - Yêu cầu ñặt ra ñối với người thiết kế: biết nguyên tắc lựa chọn thiết bị, tìm hiểu tính năng của các thiết bị ñiện thông thường, xác ñịnh ñược kết cấu và kích thước của chúng. - Cung cấp ñiện: là một chuyên ngành rộng, ñối tượng nghiên cứu chủ yếu là các phụ tải ñiện và sơ ñồ cung cấp ñiện. Cung cấp ñiện công trình: chỉ là một chuyên ngành hẹp trong chuyên ngành cung cấp ñiện. 2. Khái quát về hệ thống cung cấp ñiện Hệ thống ñiện = nguồn ñiện + mạng lưới truyền tải + phụ tải ñiện N - Nguồn ñiện : Là nơi phát ra ñiện năng (máy phát ñiện,…) - Mạng lưới ñiện : có nhiệm vụ truyền tải và phân phối ñiện năng , bao gồm ñường dây D dẫn ñiện, máy biến áp,... - Phụ tải: Là nơi tiêu thụ ñiện như các nhà máy, xí nghiệp, nhà ở, cơ quan,… T - Hệ thống cấp ñiện công trình là một bộ phận của hệ thống ñiện quốc gia và có những ñặc ñiểm riêng sau: K + Là hệ thống cung cấp ñiện trực tiếp ñến phụ tải tiêu thụ ñiện. H + Nguồn ñiện : Máy biến áp, máy phát ñiện diezen, bộ lưu ñiện UPS. + ðường dây dẫn ñiện: có thể là cáp bọc, cáp ngầm, dây ñiện trần. D ðường dây dẫn ñiện trần là ñường dây ñiện ñi trên không, dây dẫn ñược ñỡ bằng hệ thống sứ, xà, cột. ðường dây này có chi phí ñầu tư rẻ nhất nhưng ñộ an toàn kém nhất nên chỉ sử dụng cho vùng nông thôn, nơi có mật ñộ dân cư thưa thớt, ñất ñai rộng nên có khả năng dành hành lang cho ñường dây ñiện ñi qua. ðường dây cáp bọc cũng là ñường dây dẫn ñiện ñi trên không, dây dẫn ñược ñỡ bằng hệ thống sứ, xà, cột. Tuy nhiên dây dẫn ñiện ñược bọc cách ñiện (bằng cao su, nhựa PVC hay XLPE). ðường dây này có chi phí ñầu tư ñắt hơn ñường dây trần nhưng ñổi lại có ñộ an toàn cao hơn, hành lang của nó chiếm ít ñất và nó dùng cho các ñô thị. ðường cáp ngầm chi phí ñầu tư ñắt nhất, an toàn nhất, mỹ quan nhất vì nó haonf toàn nằm dưới mặt ñất. Do chi phí quá ñắt nên nó chỉ dùng cho các tuyến phố chính của ñô thị. + Phụ tải : thiết bị tiêu thụ ñiện = ñèn ñiện, tủ lạnh, máy giặt,… Phụ tải ñiện công trình có ñiện áp < 1000V Do cung cấp ñiện trực tiếp ñến phụ tải ñiện nên muốn thiết kế, vận hành hệ thống cấp ñiện công trình ñòi hỏi người kỹ sư phải am hiểu về thiết bị, am hiểu quy trình công nghệ của máy móc ñể xác ñịnh ñược ñộ lớn của phụ tải ñiện. - Cấp ñiện áp của hệ thống ñiện Quốc gia: Nguyễn Mạnh Hà - Trường ðại học kiến trúc ðà Nẵng 5
  6. Bài giảng Cấp ñiện công trình xây dựng + Hệ thống ñiện Quốc gia có nhiều cấp khác nhau phù hợp với bán kính cấp ñiện và khả năng truyền tải 500; 220; 110; 66; 35; 22; 15; 6; 0,4 kV. Cấp ñiện áp 500, 220kV gọi là cấp truyền tải vì nhiệm vụ chủ yếu của nó là dẫn năng lượng từ nơi sản xuất ñiện năng ñến nơi tiêu thụ ñiện năng. Ở cấp này không có thiết bị tiêu thụ ñiện trực tiếp. Cơ quan quản lý hệ thống truyền tải là Tổng công ty truyền tải ñiện quốc gia, bao gồm 4 công ty truyền tải ñiện trực thuộc tương ứng với 4 vùng của cả nước. Cấp ñiện áp truyền tải mang tính ñộc quyền tự nhiên do Nhà nước quản lý và có quốc gia nào tư nhân hoá hệ thống này. Cấp ñiện áp từ 110kV trở xuống gọi là cấp ñiện áp phân phối vì nhiệm vụ của nó là cung cấp ñiện năng trực tiếp cho các thiết bị tiêu thụ ñiện hoặc các phụ tải ñiện. Cấp ñiện áp này do các công ty ñiện lực quản lý vận hành. Cấp ñiện áp phân phối có thể ñược tư nhân hoá hoặc có nhiều ñơn vị tham gia bán ñiện cạnh tranh nhau. Theo lộ trình phát triển ngành ñiện, dự kiến sau năm 2014 sẽ tiến hành thí ñiểm cạnh tranh bán lẻ ñiện. + Hệ thống cấp ñiện công trình: chỉ có duy nhất một cấp 0,4/0,22 kV và ñược nhận ñiện từ lưới ñiện quốc gia ở cấp 22, 35 kV hoặc từ máy phát ñiện diezen 0,4kV ñặt trong công trình. - Tần số: theo quy ñịnh của Nhà nước 50Hz. N - Vai trò của hệ thống cấp ñiện công trình: là thành phần không thể tách rời của bất kỳ công trình xây dựng nào. D - Yêu cầu ñối với hệ thống cấp ñiện công trình : + Chất lượng cung cấp ñiện: ðiện áp (±5%), tần số (±0,2Hz) T + An toàn cung cấp ñiện: người + thiết bị + Tin cậy: cấp ñiện liên tục  phụ tải ưu tiên, không ưu tiên,… K + Kinh tế: Chi phí ñầu tư ít nhất. + Mỹ quan: phù hợp với ñặc ñiểm cụ thể của mỗi công trình. H 3. Các khái niệm cơ bản: D 3.1. Các tham số cơ bản của mạch ñiện: - ðiện trở R của ñường dây ñiện: là phần tử tiêu tán công suất ñiện thành nhiệt năng toả vào môi trường xung quanh. ðây là phần năng lượng tiêu phí vô ích. Vật liệu làm dây dẫn thường là ñồng và nhôm, trong ñó ñồng dẫn ñiện tốt hơn nhôm. Cả 2 loại vật liệu ñều chịu kéo rất kém nên không thể kéo ñi xa, do ñó người ta thường bổ sung thêm lõi bằng thép ñể chịu lực. ðơn vị ño ñiện trở là Ω. Ký hiệu ñiện trở trên sơ ñồ ñiện là R. R (Ω) - ðiện kháng cảm XL của ñường dây ñiện: là phần tử không tiêu tán công suất ñiện. Nó liên tục tích năng lượng rồi lại phóng trả vào lưới ñiện. Cho dù ñường dây dẫn ñiện rất thẳng, Nguyễn Mạnh Hà - Trường ðại học kiến trúc ðà Nẵng 6
  7. Bài giảng Cấp ñiện công trình xây dựng không tạo thành hình lò xo nhưng xung quanh nóvẫn tồn tại một từ trường, chính là ñiện cảm L. Trong tính toán người ta dùng thông số ñiện kháng cảm XL.z ðiện kháng cảm của ñường cáp XL lớn hơn ñường dây trên không. ðơn vị ño ñiện cảm kháng cũng là Ω. Ký hiệu trên sơ ñồ ñiện bằng cuộn dây chữ XL. XL - ðiện kháng dung XC: ðiện dung gây ra ñiện kháng như phần tử L nhưng ngược với L: Khi L phóng thì C nạp và khi L nạp thì C phóng. ðiện kháng dung XC chỉ ñáng kể trong các trường hợp sau: N + ðường dây có cấp ñiện áp từ 110kV trở lên + ðường dây 35kV dài 50km trở lên D + ðường cáp ñiện lực từ 22 kV trở lên Ngoài các trường hợp trên, trong tính toán thường lấy XC = 0. T ðơn vị ño ñiện cảm kháng cũng là Ω. Ký hiệu trên sơ ñồ ñiện bằng cuộn dây chữ XC. K Dây dẫn H ðiện dung giữa ñất và dây dẫn ñiện D Mặt ñất 3.2. Các loại dây dẫn trong mạng ñiện công trình: - Dây pha (ký hiệu A, B, C hoặc L1, L2, L3) là dây dẫn dòng ñiện từ nguồn ñến phụ tải. - Dây trung tính là dây dẫn dòng ñiện từ phụ tải trở về nguồn sau khi ñi qua phụ tải, ký hiệu O hoặc N - Dây nối vỏ an toàn PE ñể nối vỏ các thiết bị ñiện - ðiện áp ño giữa 2 pha khác nhau gọi là ñiện áp dây của lưới ñiện, ký hiệu Ud - ðiện áp ño giữa dây pha với dây trung tính (hoặc dây pha với ñất) gọi là ñiện áp pha của lưới ñiện, ký hiệu Up. - Mối quan hệ giữa ñiện áp dây và ñiện áp pha: Ud = 3 .Up Trong công trình xây dựng thường dùng ñiện áp 3 pha có Ud=380V, Up=220V Nguyễn Mạnh Hà - Trường ðại học kiến trúc ðà Nẵng 7
  8. Bài giảng Cấp ñiện công trình xây dựng Dây pha A Ud=380V Ud=380V Dây pha B Dây pha Ud=380V C Trung tính N/O Up=220V Nối vỏ PE Phụ tải 3 pha Phụ tải 1 pha N Phụ tải 1 pha D 3.3. ðiện áp (U): T ϕA L1 ϕA ϕB ϕB K L2 ϕC H L3 ϕA D + ðiện áp giữa 2 ñiểm là hiệu ñiện thế giữa 2 ñiểm ñó: UAB=ϕA-ϕB ðiện thế ϕA là giá trị ño bằng V giữa ñiểm A và ñiểm ñược chọn làm ñất. + ðơn vị V, kV. + Chiều của ñiện áp quy ước từ nơi có ñiện thế cao ñến nơi có ñiện thế thấp. 3.4. Nguồn ñiện áp (Unguồn): + Là ñại lượng ñặc trưng cho khả năng tạo ra và duy trì giá trị ñiện áp, không phụ thuộc vào sự biến ñộng của phụ tải. + Nếu máy biến áp, máy phát ñiện có công suất bé hơn tổng phụ tải tiêu thụ thì nó không phải là nguồn ñiện. 3.5. ðiện áp ñịnh mức của lưới ñiện: + Ký hiệu ñiện áp ñịnh mức Uñm + Với lưới ñiện 3 pha Uñm là ñiện áp dây Nguyễn Mạnh Hà - Trường ðại học kiến trúc ðà Nẵng 8
  9. Bài giảng Cấp ñiện công trình xây dựng + Với lưới ñiện 1 pha Uñm là ñiện áp pha + Nếu lưới ñiện vừa có thiết bị 1 pha vừa có thiết bị 3 pha thì người ta quy ước Uñm là ñiện áp dây. 3.6. Công suất: + Công suất tác dụng (P ): là công suất mà thiết bị ñiện tiêu thụ ñể chuyển thành công suất hữu ích khác. Công suất hữu ích có thể ở dạng nhiệt (bếp ñiện, lò nung, lò sấy,...), ở dạng cơ năng (ñộng cơ, máy bơm nước,...). ở dạng hoá năng (sạc xe ñạp ñiện, sạc acquy, ñiện phân nhôm,..) và nhiều dạng năng lượng khác. ðơn vị W, kW, MW. Quan hệ MW=1000 kW=106W Bếp ñiện ðiện trở 3 pha N kiểu ñiện trở D T Pcơ K Lò nấu chảy nhôm ðộng cơ ñiện kiểu ñiện trở H + Công suất phản kháng (Q): là công suất tích trữ trong cuộn dây ñiện cảm L của thiết bị D ñiện. Công suất này không sinh công, các thiết bị ñiện chỉ mượn tạm của lưới ñiện ñể tạo từ trường cho lõi thép, sau ñó hoàn trả lại cho lưới ñiện (quá trình nạp/phóng ñiện liên tục). Các ñộng cơ ñiện là những thiết bị sử dụng nhiều công suất phản kháng và chúng chiếm số lượng khá lớn trong mạng lưới ñiện công trình. Các thiết bị ñiện không phải là cuộn dây (lò sấy, lò nung,... ) thì Q=0. ðơn vị VAR, kVAR, MVAR Ruột ñộng cơ ñiện Nam châm ñiện Nguyễn Mạnh Hà - Trường ðại học kiến trúc ðà Nẵng 9
  10. Bài giảng Cấp ñiện công trình xây dựng + Công suất biểu kiến (S): hay còn gọi là công suất toàn phần. ðây là công suất lớn nhất mà phụ tải ñiện có thể lấy từ lưới ñiện, xác ñịnh bằng công thức S2 = P2 + Q2 ðơn vị VA, kVA, MVA. ðể có sự phân biệt giữa các công suất P, Q, S ta so sánh một cách tượng trưng thông qua hình ảnh cốc bia như sau: P = Nước bia màu vàng Q = Bọt bia S = Dung tích ly bia. Người uống bia muốn uống ñược lượng bia là P bao giờ cũng phải chọn ly bia có dung tích S > P vì còn phần bọt bia Q tràn ra. Tương tự, thiết bị ñiện cũng chỉ tiêu thụ lượng ñiện thực là P nhưng người thiết kế ñiện bao giờ cũng phải thiết kế nguồn cấp là S > P vì còn lượng công suất phản kháng Q trao ñổi với lưới ñiện. 3.7. Dòng ñiện (I): N D + Là dòng chuyển dịch có hướng của các ñiện tích + ðơn vị A, kA T + Chiều của dòng ñiện quy ước là chiều chuyển ñộng của ñiện tích dương. K + Dòng ñiện ra khỏi nguồn luôn luôn phải có ñường trở về nguồn. + Dòng ñiện ñịnh mức Iñm : Là dòng ñiện ứng với chế ñộ làm việc tiêu chuẩn của thiết H bị do nhà chế tạo quy ñịnh. Ở chế ñộ tiêu chuẩn, phụ tải ñiện làm việc tối ưu ñạt hiệu suất cao nhất ηmax và tiêu thụ công suất là Pñm. D + Dòng ñiện làm việc Ilv : Là dòng ñiện ứng với chế ñộ làm việc thực tế của thiết bị ñiện. Ở chế ñộ thực tế hiệu suất làm việc của thiết bị ηPñm hoặc P
  11. Bài giảng Cấp ñiện công trình xây dựng P, Q, S và cosϕ có mối quan hệ theo một tam giác vuông Gọi là tam giác công suất Q không thể loại bỏ vì phải có nó mới truyền ñược năng lượng từ lưới ñiện thành cơ năng/nhiệt năng/.... Căn cứ vào tam giác vuông này ta có các biểu thức: S2 = P2 + Q2 Q = P.tgϕ P = S.cosϕ Q = S.Sinϕ Như vậy mỗi phụ tải ñược ñặc trưng bằng một bộ (P,Q,cosϕ). Nếu có 2 phụ tải nối chung 1 ñiểm thì ta coi ñiểm nối chung ñó như 1 phụ tải tổng ñặc trưng bằng bộ số (P,Q,cosϕ) xác ñịnh từ các biểu thức: Q P = P1 + P2 Q = Q1 + Q2 S = P2 + Q2 tg ϕ = P P,Q,S N D P2,Q2,S2 T P1,Q1,S1 K S2 S S1 H Q2 Q Q1 Cosϕ Cosϕ1 Cosϕ2 D P P1 P2 Ta thấy S ≠ S1 + S2 do ñó I ≠ I1 + I2 3.9. ðiện năng (A): Là năng lượng sinh ra trong một khoảng thời gian ∆t bởi một thiết bị tiêu thụ công suất tác dụng: A = P.∆t ðiện năng có giá trị tương ñồng với công trong cơ học, nhiệt học,... ðơn vị Wh, kWh, MWh. 3.10. Ngắn mạch: Là hiện tượng dòng ñiện tăng rất cao (gấp hàng chục, hàng trăm thậm chí hàng ngàn lần so với bình thường) do dây dẫn chạm ñất, do chạm chập giữa các pha,… ðây là tình trạng sự cố nghiêm trọng của lưới ñiện cần phải loại trừ. Các dạng ngắn mạch: chạm ñất, chập các dây pha, 2 pha chạm ñất,… Nguyễn Mạnh Hà - Trường ðại học kiến trúc ðà Nẵng 11
  12. Bài giảng Cấp ñiện công trình xây dựng 3.11. Quá tải Là hiện tượng dòng ñiện tăng lên vượt quá giá trị ñịnh mức của thiết bị ñiện nhưng vẫn chưa có khả năng gây nguy hiểm cho thiết bị. Nếu dòng ñiện này vẫn nằm trong giới hạn cho phép thì thiết bị vẫn làm việc bình thường, nếu nó vượt quá giá trị cho phép nó trở thành sự cố cần phải loại trừ. Một số thiết bị ñiện như máy biến áp, cho phép quá tải 40%. Cần hạn chế tình trạng quá tải vì thiết bị sẽ nhanh giảm tuổi thọ. 3.12. Hiện tượng rò ñiện: - Dòng ñiện chạm ñất, chạm vỏ thiết bị, chạm vào cơ thể người nhưng ñiện trở tại ñiểm chạm lớn  Dòng ñiện chạm bé - Gây nguy cơ cháy nổ, giật chết người nhưng thiết bị tự ñộng không cắt N D T K H D Nguyễn Mạnh Hà - Trường ðại học kiến trúc ðà Nẵng 12
  13. Bài giảng Cấp ñiện công trình xây dựng CHƯƠNG 1 PHỤ TẢI ðIỆN CÔNG TRÌNH Phụ tải ñiện là nơi tiêu thụ ñiện năng. Khái niệm phụ tải ñiện là khái niệm rất rộng, có thể là các thiết bị ñiện, các hộ gia ñình, các xí nghiệp, các thị xã, thành phố,.... Trong công trình xây dựng khái niệm phụ tải ñiện có phạm vi hẹp hơn và thường ñồng nhất với thiết bị tiêu thụ ñiện. Việc xác ñịnh ñộ lớn phụ tải ñiện có ý nghĩa quan trọng về mặt kinh tế - kỹ thuật. Thật vậy, nếu xác ñịnh phụ tải thiếu thì hệ thống ñường dây ñiện không ñủ cung cấp do bị quá tải. Ngược lại nếu xác ñịnh phụ tải thừa dẫn ñến thiết kế hệ thống ñường dây quá dư thừa (như dây to hơn, cột, móng lớn hơn,...) gây lãng phí nguồn vốn ñầu tư. Từ những nhận ñịnh trên ta thấy việc xác ñịnh ñộ lớn phụ tải là quan trọng nhất khi thiết kế cấp ñiện công trình. Tuy nhiên việc xác ñịnh rất phức tạp vì thiết bị ñiện rất ña dạng, thời gian hoạt ñộng của từng thiết bị lại khác nhau và có tính ngẫu nhiên, khó dự báo quy luật hoạt ñộng,… Do ñó công cụ hiệu quả ñể xác ñịnh phụ tải ñiện là xác suất thống kê. 1.1. Phân loại phụ tải ñiện công trình 1.1.1. Phân loại theo quy mô sử dụng N - Phụ tải nhỏ: là phụ tải có P < 80kW ; nguồn ñiện cấp cho các phụ tải này là các ñường D dây ñiện hạ áp 0,4kV. - Phụ tải trung bình là phụ tải có công suất tác dụng 80kW ≤ P< 2000kW ; nguồn ñiện T cấp cho các phụ tải này là trạm biến áp hạ áp 22/0,4kV, 35/0,4kV,... - Phụ tải lớn: là phụ tải có công suất tác dụng P ≥ 2000kW hoặc P nhỏ hơn nhưng nằm ở K rất xa lưới ñiện; nguồn ñiện cấp cho các phụ tải này là ñường dây trung áp + trạm biến áp hạ áp 22/0,4kV, 35/0,4kV,... H 1.1.2. Phân loại theo chức năng sử dụng ñiện - Phụ tải ñiện chiếu sáng: D + Môn học “Quang học kiến trúc” nghiên cứu chi tiết về thiết kế chiếu sáng công trình. Do tính chất quan trọng của chiếu sáng bên trong, trong bài giảng này trình bày kỹ nhưng phần chiếu sáng bên ngoài công trình cần tham khảo tài liệu khác. + Thiết kế phần quang: Tiêu chuẩn ñộ rọi, trang trí, tiện nghi, phù hợp công việc (ánh sáng có thể nhấp nháy, màu sắc bị mất,…). + Ở ñây chỉ quan tâm ñến công suất ñiện mà ñèn tiêu thụ + Thiết kế phần ñiện: bố trí ñèn, tủ ñiều khiển ñèn, công tắc,… - Phụ tải ñiện sinh hoạt: + Là phụ tải của các thiết bị ñiện phục vụ sinh hoạt của con người (ñiều hoà, ti vi, tủ lạnh, máy giặt, máy tính, máy bơm nước,…)  chủ yếu là ñộng cơ không ñồng bộ và các thiết bị ñiện tử. + Thiết kế ñiện có nhiệm vụ xác ñịnh vị trí thiết bị, ổ cắm ñiện cho thiết bị di ñộng - Phụ tải ñiện sản xuất: + Là phụ tải cung cấp cho các máy sản xuất: trạm bơm, máy tiện, máy may, băng tải, lò sấy, lò nung, lò mạ kẽm, lò luyện thép,… Nguyễn Mạnh Hà - Trường ðại học kiến trúc ðà Nẵng 13
  14. Bài giảng Cấp ñiện công trình xây dựng + Chủ yếu là ñộng cơ 1 pha và 3 pha, các lò ñiện trở lớn,… + Thiết kế ñiện: lập mặt bằng cung cấp ñiện cho thiết bị 1.2. Các ñại lượng dùng ñể xác ñịnh nhu cầu phụ tải ñiện: 1.2.1 Công suất ñịnh mức của thiết bị (Pñm) - Pñm là công suất tác dụng ñầu ra của thiết bị (chưa kể ñến tổn hao). Với ñộng cơ: Pñm chính là công suất trên trục cơ Với lò sấy, lò nung,…Pñm là công suất trên phần tử ñiện trở. - ðơn vị W hoặc HP (sức ngựa). Theo quy ñịnh của Nhà nước về hệ thống ñơn vị ño lường Việt Nam, 1HP = 745,7W. 1.2.2 Công suất ñặt của thiết bị Công suất ñặt là lượng công suất mà nguồn ñiện phải cung cấp cho thiết bị. Lượng công suất này gồm Pñm và phần tổn hao trong thiết bị. a) Công suất ñặt tác dụng - Ký hiệu Pñ , ñơn vị W, kW. N - Pñ Là công suất thực tế mà phụ tải tiêu thụ, ñồng nhất với W trong cơ học. ðây là phần năng lượng ñược công tơ ño ñếm ñể tính tiền ñiện. - Trên nhãn mác của máy thường ghi Pñm, do ñó muốn có Pñ phải tra lý lịch của thiết bị D kèm theo. - Hiệu suất của thiết bị ñiện: η= Pñm/Pñ T Hiệu suất của thiết bị cũng ñược ghi trên nhãn máy. Trường hợp không có thì tạm thời chọn η= 0,8÷0,95. K - Công thức tính Pñ của thiết bị: H + Thiết bị ñiện 1 pha: Pñ 1 pha = Up.Ip.cosϕ + Thiết bị ñiện 3 pha: Pñ 3pha = 3U d .I d .cosϕ D Trong ñó: Up, Ud là ñiện áp pha, ñiện áp dây Ip , Id là dòng ñiện pha, dòng ñiện dây cosϕ là hệ số công suất, thường có giá trị trong khoảng 0,8÷0,9. b) Công suất ñặt phản kháng - Ký hiệu Qñ , ñơn vị VAR, kVAR. - Là công suất vô công mà phụ tải trao ñổi với lưới ñiện. Thiết bị ñiện không tiêu thụ công suất này mà chỉ nhận từ lưới ñiện ñể làm nhiễm từ cho lõi thép của ñộng cơ, sau ñó lại trả về lưới ñiện. Công suất này chỉ tồn tại trong các thiết bị ñiện có quấn dây (các ñộng cơ ñiện, cuộn ñiện kháng,....) còn trong các lò ñiện trở (ví dụ lò sấy hoa quả, lò nung thép, lò sấy vải,...) không tồn tại công suất này. - Công thức tính: + Thiết bị ñiện 1 pha: Qñ 1 pha = Up.Ip.sinϕ + Thiết bị ñiện 3 pha: Qñ 3pha = 3 .Ud.Id.sinϕ c) Công suất ñặt biểu kiến Nguyễn Mạnh Hà - Trường ðại học kiến trúc ðà Nẵng 14
  15. Bài giảng Cấp ñiện công trình xây dựng - Ký hiệu Sñ , ñơn vị VA. - Là công suất lớn nhất mà phụ tải ñiện có thể tiếp nhận từ nguồn ñiện. Chính là căn cứ xác ñịnh dung lượng nguồn ñiện cung cấp. - Công thức tính: Sñ = Pñ2 + Qñ2 Nếu thiết bị ñiện chỉ là các lò ñiện trở thì Qñ = 0, do ñó Sñ = Pñ. 1.2.3. Suất phụ tải ñiện Trong thực tế, một số trường hợp thiết kế cung cấp ñiện cho công trình xây dựng, ban ñầu chưa thể có số liệu về số lượng, chủng loại, cách bố trí của từng loại thiết bị ñiện sẽ sử dụng cho công trình. Trường hợp này hay xảy ra ở giai ñoạn lập dự án ñầu tư, khi ñó công trình xây dựng chưa có thiết kế chi tiết. Với trường hợp này người ta phải tính gần ñúng phụ tải ñiện dựa vào suất phụ tải P0. Suất phụ tải ñiện là ñại lượng thống kê dùng ñể xác ñịnh lượng công suất tác dụng phân bố trên một ñơn vị sản phẩm. ðơn vị P0 (W/m2, W/sản phẩm, W/giường bệnh, W/chỗ ngồi,…) P0 thường cho trong tiêu chuẩn hoặc các sổ tay thiết kế tuỳ nhóm công trình. Hiện nay số liệu này khá phổ biến và số lượng rất ña dạng nên thuận lợi cho công tác thiết kế. N Khi biết suất phụ tải thì việc xác ñịnh phụ tải ñiện công trình trở nên ñơn giản rất nhiều: D Ptt = P0.S Ptt = P0.Số sản phẩm T Ptt = P0.Số giường bệnh,… 1.2.4. Cường ñộ dòng ñiện ñịnh mức của thiết bị: K Cường ñộ dòng ñiện ñịnh mức của thiết bị là dòng ñiện do nguồn cung cấp ñến thiết bị ñiện ở chế ñộ vận hành ñịnh mức. H Pñ Pñ m S Pñ2m + Qñ2m - Loại phụ tải 1 pha: I ñ m = = = ñm = U p .cosϕ U p .η .cosϕ U p .η U p .η D Pñ Pñ m Sñ m Pñ2m + Qñ2m - Loại phụ tải 3 pha: I ñ m = = = = 3.U d .cosϕ 3.U d .η .cosϕ 3.U d .η 3.U d .η - Với các phụ tải dạng nhiệt (lò sấy, lò nung,…) do Q = 0 và cosϕ=1 nên: Pñ I ñm = với phụ tải nhiệt 1 pha Up Pñ I ñm = với phụ tải nhiệt 3 pha 3.U d Cần lưu ý rằng phụ tải ñiện hoạt ñộng ở chế ñộ ñịnh mức là chế ñộ lý tưởng. Thực tế thiết bị ñiện hoạt ñộng khác với chế ñộ ñịnh mức. Ví dụ máy cẩu 15 tấn hoạt ñộng cẩu vật nặng 15 tấn là chế ñộ ñinh mức, nhưng thực tế nó cẩu tất cả các vật nặng có trọng lượng khác nhau, có thể lớn hơn hoặc bé hơn 15 tấn. 1.2.5. Phụ tải tính toán của công trình Ptt Nguyễn Mạnh Hà - Trường ðại học kiến trúc ðà Nẵng 15
  16. Bài giảng Cấp ñiện công trình xây dựng Lý thuyết và thực tế ñã chứng minh rằng tổng công suất của tất cả các thiết bị ñiện trong công trình ΣPñ không phải là nhu cầu thực mà lưới ñiện phải cung cấp. ðộ lớn công suất cần cung cấp cho công trình là giá trị Ptt < ΣPñ, thậm chí có trường hợp Ptt chỉ bằng 30% ΣPñ. Nguyên nhân của hiện tượng này là do các thiết bị có lượng thời gian làm việc khác nhau, thời ñiểm bắt ñầu làm việc cũng khác nhau và có tính ngẫu nhiên. ðể xác ñịnh chính xác Ptt là một công việc rất khó khăn do quy luật hoạt ñộng của các thiết bị có tính ngẫu nhiên cao. Người ta chỉ xác ñịnh gần ñúng bằng lý thuyết xác suất thống kê và phân chia phụ tải trong công trình thành các nhóm theo các tiêu chí như: + Có quy trình công nghệ giống nhau: xưởng cơ khí, xưởng lắp ráp, xưởng nhiệt luyện,… + Có quy mô công suất giống nhau: căn hộ chung cư, phòng học, phòng thí nghiệm,… + Có tính chất phụ tải giống nhau: hệ thống thang máy, hệ thống bơm nước, chiếu sáng chung,… Qua nghiên cứu các nhóm phụ tải ñiện công trình người ta có kết luận: + Tổng công suất sử dụng thực tế của 1 nhóm thường bé hơn tổng công suất ñặt của cả nhóm  cần thiết phải ñưa vào hệ số nhu cầu Knc
  17. Bài giảng Cấp ñiện công trình xây dựng Pñm(k) là công suất ñịnh mức của thiết bị m trong nhóm i. η(k) là hiệu suất của thiết bị thứu k trong nhóm i. Nếu không có số liệu này thì tạm lấy η(k) =0,8÷0,95 tgϕ(i) là hệ số tính toán từ cosϕ(i) của nhóm thứ i. Trong thực tế rất khó ñể xác ñịnh giá trị tgϕ(i) vì nó là giá trị ñại diện cho cả nhóm, trong khi ñó mỗi thiết bị trong nhóm lại có một giá trị tgϕ khác nhau, ngoài ra không phải lúc nào cũng thu thập ñủ thông số tgϕ. Trong trường hợp tốt nhất nếu tất cả các thiết bị trong nhóm có ñủ số liệu về cosϕ thì xác ñịnh cosϕ cho nhóm i gồm m thiết bị như sau: P1.cosϕ1 + P2 .cosϕ 2 + ... + Pm .cosϕ m cosϕ (i ) = P1 + P2 + ... + Pm Trường hợp không ñủ số liệu có thể lấy gần ñúng cosϕ(i)=0,75÷0,85 Phụ tải tính toán của toàn bộ công trình gồm n nhóm: n n Ptt = K ñt .∑ Ptt (i ) Qtt = K ñt .∑ Qtt (i ) Stt = Ptt2 + Qtt2 i =1 i =1 Trong ñó kñt là hệ số ñồng thời của toàn bộ công trình, tra trong các sổ tay thiết kế cấp ñiện công trình. Ví dụ: Xí nghiệp có 2÷4 phân xưởng thì Kñt = 0,9÷0,95 N D Xí nghiệp có 5÷10 phân xưởng thì Kñt = 0,8÷0,85 Chung cư có 10÷14 căn hộ có Kñt = 0,63 T 1.2.6. Các phương pháp xác ñịnh phụ tải tính toán của công trình a) Phương pháp chi tiết: K - Phạm vi sử dụng: ñã có thiết kế chi tiết, có bản vẽ bố trí thiết bị, máy móc và thống kê ñược công suất của chúng. H ðây là phương pháp phổ biến trong thiết kế cấp ñiện công trình vì việc bố trí thiết bị ñiện tiến hành song song với thiết kế xây dựng. D - Nội dung: phương pháp này tính theo công suất ñặt: + Chia phụ tải trong công trình thành các nhóm tương ứng với số liệu trong bảng tra Knc . + Thống kê công suất ñịnh mức Pñm(k) , hiệu suất η(k) của từng thiết bị theo nhóm + Tính tổng công suất ñặt mỗi nhóm Pñ(i) .+ Tra bảng tìm các hệ số Knc(i) cho mỗi nhóm. + Tính Ptt(i), Qtt(i) cho mỗi nhóm thiết bị. + Tra bảng tìm Kñt cho công trình. Nếu không có số liệu thì Kñt = 1 + Tính Ptt , Qtt, Stt cho cả công trình. + Chọn máy biến áp có công suất thoả mãn Sñm ≥ Stt. - Hướng dẫn chia công trình thành các nhóm phụ tải: + Công trình công nghiệp: chia thành các phân xưởng, khu văn phòng: + Công trình nhà ở riêng lẻ: coi toàn bộ thiết bị trong nhà là 1 nhóm. Nguyễn Mạnh Hà - Trường ðại học kiến trúc ðà Nẵng 17
  18. Bài giảng Cấp ñiện công trình xây dựng + Công trình công cộng: chia thành nhóm phụ tải sinh hoạt, nhóm thiết bị chuyên dùng, nhóm phụ tải dùng chung (như bơm nước, thang máy, chiếu sáng hành lang, …) b) Phương pháp tổng hợp: - Phạm vi sử dụng: Chưa có thiết kế chi tiết (ñang quy hoạch, ñang lập dự án,…). - Nội dung: Tính theo suất phụ tải hoặc dựa theo số liệu công trình tương tự: + Trường hợp tính theo công trình tương tự: khi ñó suất phụ tải P0 thường ñược thống kê cho toàn bộ công trình, không phân chia thành nhóm thiết bị tiêu thụ ñiện: Khi biết suất phụ tải P0 trên một ñơn vị ño (ví dụ m2, tấn sản phẩm,…) thì phụ tải tính toán của cả công trình bằng P0 nhân với số lượng (số diện tích, số tấn sản phẩm,…). Ví dụ: Ptt = P0.S (S là diện tích) Ptt = P0.m (m là quy mô sản phẩm tính theo tấn). + Trường hợp tính theo suất phụ tải: Suất phụ tải ñược thống kê khá chi tiết và ñược cho trong các sổ tay thiết kế. Các bảng thống kê thường lập theo từng nhóm thiết bị chứ không theo công trình. Ví dụ với hệ thống cấp ñiện cho một nhà thi ñấu bóng rổ người ta thống kê P0cs cho chiếu sáng theo diện tích; thống kê P0dc cho thiết bị dùng chung theo số chỗ ngồi trong sân, …. Khi ñó ta phải tính riêng từng nhóm: Pttcs = P0cs × Diện tích sân Pttdc = P0dc × số chỗ ngồi N D Và công suất tính toán cho cả công trình: T Ptt = Pttcs + Pttdc 1.3. Xác ñịnh Ptt một số công trình ñiển hình: K 1.3.1. Ptt của các phụ tải chiếu sáng: - Chiếu sáng là thành phần rất quan trọng trong bất kỳ công trình xây dựng nào. H - Tính toán, thiết kế chiếu sáng thuộc môn học “Quang học kiến trúc”, riêng chiếu sáng bên trong công trình ñược trình bày trong chương 6. D - Kết quả thiết kế chiếu sáng sẽ ñưa ñến giải pháp chọn lựa chủng loại ñèn và bố trí chúng trong công trình do ñó công suất của từng loại ñèn ñược xác ñịnh  liệt kê ñược công suất của các thiết bị chiếu sáng. - Khi ñã có thiết kế chi tiết thì xác ñịnh Ptt theo phương pháp chi tiết. 1.3.2. Ptt của phụ tải nhà ở gia ñình, căn hộ, biệt thự ñộc lập: - Loại công trình này thường thực hiện thiết kế chi tiết ngay mà không cần phải lập dự án hay kế hoạch  Biết ñược chi tiết chủng loại và việc bố trí thiết bị ñiện  Ptt xác ñịnh theo phương pháp chi tiết. - Phụ tải ñiện trong công trình này gồm chiếu sáng, quạt thông gió, máy lạnh, máy giặt, tủ lạnh,… ñược xếp chung 1 nhóm phụ tải sinh hoạt. Do chỉ có 1 nhóm nên Kñt =1. Các ổ cắm ñiện cần tính chính xác Pổ cắm= 220V.I Trong ñó: 220V là ñiện áp pha của ổ cắm I là dòng ñiện ñịnh mức của ổ cắm (có ghi trên vỏ ổ cắm). Nguyễn Mạnh Hà - Trường ðại học kiến trúc ðà Nẵng 18
  19. Bài giảng Cấp ñiện công trình xây dựng - Trường hợp không biết dòng ñiện, tạm tính Pổ cắm=1000W - Tính Ptt theo phương pháp chi tiết với Knc tra trong sổ tay còn Kñt =1. 1.3.3. Ptt của phụ tải nhà công cộng - Bao gồm: chung cư, nhà làm việc, trường học, siêu thị, bệnh viện,… - Thường phân phụ tải thành 3 nhóm: + Nhóm phụ tải sinh hoạt: ñiện chiếu sáng, , quạt gió, máy lạnh,… m m Pñm / sh ( k ) Ptt / sh = K nc .∑ Pñ / sh ( k ) = K nc .∑ k =1 k =1 η( k ) Trong ñó: Knc là hệ số nhu cầu của công trình (bệnh viện, trường học,…) Pñ/sh(k) là suất ñặt các thiết bị sinh hoạt tthứ k m là số lượng thiết bị ñiện sinh hoạt Pñm/sh(k) là công suất ñịnh mức của thiết bị ñiện sinh hoạt thứ k N η(k) là hiệu suất của thiết bị thứ k + Nhóm phụ tải chuyên dùng: Thiết bị thí nghiệm, y tế, thể thao,…: D m m Pñm / tb ( k ) Ptt / tb = K nc / tb .∑ Pñ / tb ( k ) = K nc / tb .∑ k =1 k =1 η( k ) T Trong ñó: K Knc/tb là hệ số nhu cầu của nhóm thiết bị chuyên dùng. m là số lượng thiết bị ñiện chuyên dùng H Pñ/tb(k) là suất ñặt các thiết bị chuyên dùng thứ k Pñm/tb(k/0)là công suất ñịnh mức của thiết bị ñiện chuyên dùng thứ k D η(k) là hiệu suất của thiết bị chuyên dùng thứ k + Nhóm phụ tải dùng chung: thang máy, bơm nước, thông gió tầng hầm,… lại ñược chia thành 2 nhóm nhỏ ñể tính riêng do tính chất làm việc của chúng rất khác nhau. * Nhóm thang máy: ( ) m Ptt / tm = K nc / tm .∑ Pñ m ( k ) TS% + Pñ k ( k ) k =1 Trong ñó: Knc/tm là hệ số nhu cầu của nhóm thang máy (tra sổ tay). Pñm(k) là công suất ñịnh mức ñộng cơ chính của thang máy thứ k. TS% là hệ số thời gian làm việc = 0,15; 0.20; 0,40 ; 0,60 Pñk(k) là công suất của thiết bị ñiều kiển trong thang máy, nếu không có số liệu thì tạm thời lấy Pñk = 15%.Pñm. Nguyễn Mạnh Hà - Trường ðại học kiến trúc ðà Nẵng 19
  20. Bài giảng Cấp ñiện công trình xây dựng m là số thang máy trong công trình. * Nhóm ñộng cơ dùng chung (bơm nước, thông gió,…) m m Pñ m / ñ c ( k ) Ptt / ñ c = K nc / ñ c .∑ Pñ / ñ c ( k ) = K nc / ñ c .∑ k =1 k =1 η( k ) Trong ñó: Knc/ñc là hệ số nhu cầu. m là số ñộng cơ bơm. Theo 20TCN-27-91 thì: Knc/ñc=1 khi m=1÷3 và Kc=0,8 khi m ≥ 3. Pñm/ñc(k) là công suất ñịnh mức ñộng cơ bơm thứ k η là hiệu suất của ñộng cơ bơm - Cuối cùng ta tính ñược Ptt của toàn bộ công trình nhà ở công cộng: Ptt = Kñt. (Ptt/sh + Ptt/tb + Ptt/tm + Ptt/ñc) Trong ñó kñt là hệ số ñồng thời của toàn bộ công trình nhà ở công cộng. Ngoài ra theo quy ñịnh tại 20TCN-27-91, công trình nhà ở công cộng phải ñặt nguồn dự phòng ≥ 5%.Ptt ñể cung cấp cho chiếu sáng khẩn cấp, cứu hỏa,…. Phụ tải này không tính N D trong Ptt mà tính riêng. T 1.3.4. Ptt của phụ tải nhà công nghiệp - Nhà công nghiệp gồm: nhà máy, xí nghiệp, phân xưởng,… K - Thường phân phụ tải ñiện thành 2 nhóm: + Phụ tải khu văn phòng: Văn phòng trong các xí nghiệp thường có 1-3 tầng, không có H thang máy, ñộng cơ bơm chỉ có 1 cái,..  Tất cả thiết bị ñiện khu văn phòng ñược xếp vào nhóm phụ tải sinh hoạt: D m m Pñm / vp ( k ) Ptt / vp = K nc / vp .∑ Pñ / vp ( k ) = K nc / vp .∑ k =1 k =1 η( k ) + Phụ tải khu sản xuất: chia thành các xưởng. Giả sử nhà máy có n xưởng, ta lần lượt tính Pttcho từng phân xưởng:  m m P = nc / x1 ∑ ñ / x1( k ) = nc / x1 ∑ ñ m / x1( k ) P  tt / x1 K . P K .  k =1 k =1 η( k )  .........................................................................  m m P  Ptt / xn = K nc / xn .∑ Pñ / xn ( k ) = K nc / xn .∑ ñ m / xn ( k )  k =1 k =1 η( k ) Trong ñó: Ptt/x1, Ptt/x2,… là phụ tải tính toán của xưởng 1, 2, …. Knc/x1, Knc/x2, …. Là hệ số nhu cầu của xưởng 1, 2, …. Pñ/x1(k), Pñ/x2(k),… là công suất ñặt thiết bị thứ k của xưởng 1, 2, …. Pñm/x1(k), Pñm/x2(k),… là công suất ñịnh mức thiết bị thứ k của xưởng 1, 2, …. Nguyễn Mạnh Hà - Trường ðại học kiến trúc ðà Nẵng 20
nguon tai.lieu . vn
Kiến trúc - Xây dựng Tự động hoá Điện - Điện tử Kĩ thuật Viễn thông Cơ khí - Chế tạo máy Năng lượng Hoá dầu Hoá học Sinh học