Khoá luận tốt nghiệp: Thiết kế cung cấp điện cho trường THPT Phước Vĩnh

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:138

Thêm vào BST

Báo xấu

25
lượt xem 13
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Khoá luận "Thiết kế cung cấp điện cho trường THPT Phước Vĩnh" được hoàn thành với mục tiêu nhằm thiết kế cung cấp điện là đảm bảo cho hộ tiêu thụ có đủ lượng điện năng yêu cầu với chất lượng điện tốt. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Khoá luận tốt nghiệp: Thiết kế cung cấp điện cho trường THPT Phước Vĩnh

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP CHUYÊN NGÀNH : ĐIỆN CÔNG NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TRƯỜNG THPT PHƯỚC VĨNH BÙI VƯƠNG TUẤN Bình Dương, 05/2014 1
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NIÊN KHÓA 2011 – 2014 THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TRƯỜNG THPT PHƯỚC VĨNH Ngành: KỸ THUẬT ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Chuyên ngành: ĐIỆN CÔNG NGHIỆP Giáo viên hướng dẫn: THẠC SĨ NGUYỄN PHƯƠNG TRÀ Sinh viên thực hiện: BÙI VƯƠNG TUẤN MSSV: 111C660016 Lớp: ĐIỆN – ĐIỆN TỬ C11DT01 Bình Dương, 05/2014 2
MỞ ĐẦU Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho một nhà máy, xí nghiệp hay trường học là một trong những công tác quan trọng, đòi hỏi có chuyên môn, có tầm nhìn chiến lược vào khả năng phát triển kinh tế - xã hội của đất nước. Trên hết, hệ thống cung cấp điện phải đảm bào các yêu cầu về độ tin cậy, chất lượng điện, an toàn liên tục và kinh tế. Điện năng là một dạng năng lượng phổ biến và có tầm quan trọng không thể thiếu được trong bất kì một lĩnh vực nào của nền kinh tế quốc dân của mỗi đất nước. Từ năm 2000 theo sự lãnh đạo của Đảng và nhà nước, nước ta bắt đầu thực hiện công cuộc công nghiệp hóa – hiện đại hóa đất nước và phấn đấu năm 2020 nước ta sẽ trở thành nước công nghiệp hóa. Sau hơn nữa chặng đường phấn đấu, ngành công nghiệp nước ta đã có những thay đổi đáng kể cho sự phát triển. Đóng góp của ngành điện là rất quan trọng. Các phương pháp thiết kế cung cấp điện cho cả nước đã làm nền tảng để chúng ta có thể hoàn thành công cuộc thay đổi một cách an toàn và bền vững. Căn cứ vào tình hình thiếu điện và sự phát triển ngày càng một lớn của đất nước nói chung và của ngành công nghiệp nói riêng chúng ta phải có những phương án thiết kế cung cấp điện sao cho thật phù hợp đảm bảo các yêu cầu: an toàn, tiện lợi, đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện, đảm bảo về yếu tố kinh tế,v.v… Thiết kế cung cấp điện là một công việc quan trọng và rất khó khăn, một công trình điện dù là nhỏ nhất cũng yêu cầu kiến thức tổng hợp từ hàng loạt chuyên ngành hẹp (cung cấp điện, thiết bị điện, kỹ thuật, an toàn,v.v…). Ngoài ra, người thiết kế cần phải có sự hiểu biết nhất định về xã hội, môi trường, đối tượng cấp điện và những lý luận thực tiễn. Công trình thiết kế dư thừa sẽ gây lãng phí về kinh tế, tổn hao lớn. Những công trình thiết kế sai sẽ dẫn đến độ tin cậy cấp điện thấp hoặc gây cháy nổ, hư hỏng thiết bị,v.v… Một phương án cung cấp điện hợp lý là phải kết hợp một cách hài hòa các yêu cầu về kinh tế, độ tin cậy cung cấp điện, độ an toàn cao, đồng thời phải đảm bảo tính liên lục cung cấp điện, tiện lợi cho việc vận hành, sửa chữa khi hỏng và phải đảm bảo được chất 3
lượng điện năng nằm trong phạm vi cho phép, hơn nữa là phải thuận lợi cho việc mở rộng và phát triển trong tương lai. Xuất phát từ những yêu cầu thực tiễn đó, với những kiến thức được học, em thực hiện đồ án: “THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TRƯỜNG THPT PHƯỚC VĨNH” Trong thời gian thực hiện đồ án vừa qua, cùng với sự cố gắng của bản thân, sự động viên từ phía gia đình và đặc biệt là sự giúp đỡ hướng dẫn tận tình của giảng viên hướng dẫn ThS. NGUYỄN PHƯƠNG TRÀ. Đến nay em đã hoàn thành xong đồ án của mình. Em đã có nhiều cố gắng học hỏi, tìm hiểu trong tính toán, trình bày và sưu tầm tư liệu để hoàn thành đồ án một cách tốt nhất nhưng do kinh nghiệm của bản thân còn hạn chế nên bài làm của em không thể tránh khỏi những thiếu xót. Do vậy em kính xin quý thầy cô đóng góp ý kiến và chỉ dẫn thêm để em rút ra kinh nghiệm, hoàn thiện đồ án của mình và phục vụ tốt hơn cho công việc sau này. 4
Chương 1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT Những vấn đề chung về cung cấp điện Điện năng là một dạng năng lượng có nhiều ưu điểm như: dễ dàng chuyền tải (nhiệt, cơ, hóa,v.v…) để truyền tải và phân bố. Chính vì vậy điện năng được dùng rất rộng rãi trong mọi lĩnh vực của con người. Điện năng nói chung không tích trử được, trừ một vài trường hợp cá biệt công suất nhỏ như pin, ácquy vì vậy giữa sản xuất và tiêu thụ điện năng phài luôn luôn cân bằng. Quá trình sản xuất điện năng là quá trình điện từ. Đặc điểm của quá trình này là xảy ra rất nhanh. Vì vậy để đảm bảo quá trình cung cấp điện và sản xuất điện an toàn tin cậy, đảm bảo chất lượng điện phải áp dụng nhiều biện pháp đồng bộ như điều độ, thông tin, đo lường, bảo vệ và tự động hóa,… Điện năng là nguồn năng lượng chính của các ngành công nghiệp. Là điều kiện quan trọng để phát triển các đô thị và các khu dân cư,v.v… Vì lý do đó khi lập kế hoạch phát triển kinh tế xã hội, kế hoạch phát triển điện năng phải đi trước một bước, nhằm thỏa mãn nhu cầu điện năng không những trong giai đoạn trước mắt mà còn dự kiến cho sự phát triển trong tương lai. Những đặc điểm trên cần phải xem xét thận trọng và toàn diện trong suốt quá trình từ nghiên cứu, thiết kế, xây dựng đến vận hành khai thác hệ thống sản xuất, phân phối và tiêu thụ điện năng. Những yêu cầu khi thiết kế cung cấp điện Mục tiêu cơ bản của nhiệm vụ thiết kế cung cấp điện là đảm bảo cho hộ tiêu thụ có đủ lượng điện năng yêu cầu với chất lượng điện tốt. Một số yêu cầu chính sau đây: - Độ tin cậy cung cấp điện: 5
Độ tin cậy cung cấp điện tùy thuộc vào hộ tiêu thụ loại nào. Trong điều kiện cho phép người ta cố gắng chọn phương pháp cung cấp điện có độ tin cậy càng cao càng tốt. - Chất lượng điện: Chất lượng điện được dánh giá bằng hai chỉ tiêu tần số và điện áp. Chỉ tiêu tần số do điều độ miền điều chỉnh. Chỉ có những hộ tiêu thụ lớn hàng chục MW trở lên mới phải quan tâm đến chế độ vận hành của mình sao cho hợp lý đề góp phần ổn định tần số của hệ thống điện. Vì vậy người thiết kế cung cấp điện thường chỉ phải quan tâm chất lượng điện áp cho khách hàng. Nói chung điện áp ở lưới trung hạ áp cho phép dao động xung quanh giá trị ±5% điện áp định mức. Đối với những phụ tải có yêu cầu cao về chất lượng điện áp như nhà máy hóa chất, điện tử, cơ khí chính xác,v.v… điện áp chỉ cho phép dao động ±2,5%. - An toàn trong cung cấp: Hệ thống cung cấp điện phải được vận hành an toàn đối với người và thiết bị. muốn đạt được yêu cầu đó, người thiết kế phải chọn hồ sơ cung cấp điện hợp lý, rõ ràng, mạch lạc, dễ hiểu để tránh được sự nhầm lẫn trong vận hành, các thiết bị điện phải được chọn đúng chủng loại, đúng công suất. Công tác xây dựng lắp đặt hệ thống cung cấp điện ảnh hưởng đến độ an toàn cung cấp điện. Cuối cùng, việc vận hành quản lý cung cấp điện có vai trò đặc biệt quan trọng, người sử dụng phải chấp hành những quy định về an toàn sử dụng điện. - Tính kinh tế: Khi đánh giá so sánh các phương án cung cấp điện, chỉ tiêu kinh tế được xét đến khi các chỉ tiêu kỷ thuật nêu trên đã được đảm bảo. Chỉ tiêu kinh tế đánh giá thông qua: tổng số vốn đầu tư, chi phí vận hành và thời gian thu hồi vốn đầu tư. 6
1.1 Xác định phụ tải tính toán Khi thiết kế cung cấp điện cho một khu vực bất kì, nhiệm vụ đầu tiên của người thiết kế là xác định phụ tải điện của công trình đó. Tùy theo quy mô của công trình mà phụ tải điện phải được xác định theo phụ tải thực tế hoặc còn phải kể đến khả năng phát triển của công trình trong tương lai 5 năm, 10 năm hoặc lâu hơn nữa. Chẳng hạn như để xác định phụ tải điện cho một phân xưởng thì chủ yếu dựa vào máy móc thực tế đặt trong phân xưởng đó, xác định phụ tải cho một xí nghiệp thì ta phải xét tới khả năng mở rộng của xí nghiệp trong tương lai gần. Còn đối với thành phố, khu vực thì chúng ta phải tính đến khả năng phát triển của chúng trong khoảng thời gian 5 năm, 10 năm sắp tới. Như vậy xác định phụ tải điện là giải bài toán dự báo phụ tải ngắn hoặc dài hạn. Dự báo phụ tải ngắn hạn tức là xác định phụ tải của công trình ngay khi công trình đi vào hoạt động. Phụ tải đó thường gọi là phụ tải tính toán. Người thiết kế cần biết được phụ tải tính toán được sử dụng để lựa chọn và kiểm tra các thiết bị trong hệ thống cung cấp điện như: máy biến áp, dây dẫn, các thiết bị đóng cắt, bảo vệ,v.v… để tính toán được các tổn thất công suất, tổn thất điện năng, tổn thất điện áp; lựa chọn dung lượng bù công suất phản kháng,v.v… Như vậy phụ tải tính toán là một số liệu quan trọng để thiết kế cung cấp điện. Phụ tải điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: công suất, số lượng các máy, chế độ vận hành của các thiết bị điện, quy trình công nghệ sản xuất, trình độ và phương thức vận hành hệ thống,v.v… Vì vậy xác định chính xác phụ tải tính toán là một nhiệm vụ khó khăn nhưng rất quan trọng. Bởi vì nếu phụ tải tính toán nhỏ hơn phụ tải thực tế thì sẽ làm giảm tổn thất tuổi thọ của các thiết bị điện có khi dẫn tới nổ, cháy gây nguy hiểm cho tài sản và tính mạng của con người và ngược lại nếu phụ tải tính toán lớn hơn so với yêu cầu thì sẽ gây lãng phí do các thiết bị được chọn chưa hoạt động hết công sức. Do tính chất quan trọng như vậy nên từ trước tới nay đã có nhiều công trình nghiên cứu và có nhiều phương pháp tính toán phụ tải điện. Nhưng vì phụ tải điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố như đã trình bày ở trên nên cho đến nay vẫn chưa có phương pháp nào hoàn toàn chính xác và tiện lợi. Những phương pháp đơn giản và thuận tiện cho việc tính toán 7
thì lại thiếu chính xác, kể đến ảnh hưởng của nhiều yếu tố thì phương pháp tính lại phức tạp. Dưới đây là một số phương pháp tính toán phụ tải thường dùng nhất trong thiết kế hệ thống cung cấp điện. Trong thực tế tùy theo quy mô và đặc điểm của công trình, tùy theo giai đoạn thiết kế sơ bộ hay kỹ thuật thi công mà chọn phương pháp tính phụ tải điện thích hợp. 1.1.1 Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu Biểu thức tính: Một cách gần đúng ta có thể coi Pđ = Pđm do đó: Trong đó: Pđ – công suất đặt của các thiết bị (kW). Pđm – công suất định mức của thiết bị (kW). Ptt, Stt, Qtt – Công suất tác dụng, công suất phản kháng, công suất biểu kiến tính toán của thiết bị (kW), (kVAr), (kVA). Nếu hệ số công suất của các thiết bị trong nhóm không giống nhau thì cần phài tính toán hệ số công suất trung bình. Hệ số nhu cầu của các loại máy khác nhau có giá trị khác nhau và có thể tra trong các tải liệu về hướng dẫn thiết kế. 8
Cách tính toán phụ tải tính toán theo phương pháp này có ưu điểm là đơn giản, tính toán thuận tiện. Vì vậy được sử dụng rộng rãi. Tuy nhiên còn có nhiều nhược điểm như: hệ số nhu cầu tra trong các sổ tay là một trị số nhất định, nhưng ta đã biết: knc=ksd.Kmax. Trong đó ksd và kmax lại phụ thuộc vào quá trình sản suất và số thiết bị trong nhóm, hai yếu tố này thường xuyên thay đổi. Vì vậy knc tra trong các sổ tay không phản ánh đầy đủ các yếu tố kể trên, do đó dẫn tới kết quả thiếu chính xác. 1.1.2 Xác định phụ tải tính toán theo công suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất. Biểu thức tính: Ptt = P0.F Trong đó: F – diện tích đặt máy sản xuất (m2). P0 – suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất (kW/m2). Trị số P0 có thể tra trong các sổ tay thiết kế, trị số P0 của từng loại phân xưởng do kinh nghiệm vận hành thống kê lại mà có. Bảng 1.1 Trị số P0 Đối tượng chiếu sáng P0, W/m2 CHIẾU SÁNG CÔNG NGHIỆP Phân xưởng cơ khí và hàn 13 – 16 Phân xưởng rèn dập và rèn nhiệt luyện 15 Phân xưởng chế biến gỗ 14 Phân xưởng đúc 12 – 15 Phân xưởng nồi hơi 8 – 10 9
Trạm bơm và trạm khí nén 10 – 15 Trạm axêtinen (nhà máy) 20 Trạm axít (nhà máy) 20 Các trạm biến áp và biến đổi 12 – 15 Gara ôtô 10 – 15 Trạm cứu hỏa 10 Cửa hàng và các kho vật liệu 10 Kho vật liệu dễ cháy 16 Các đường hầm cấp nhiệt 16 Phòng thí nghiệm trung tâm của nhà máy 20 Phòng làm việc 15 Phòng điều khiển nhà máy 20 Các tòa nhà sinh hoạt của phân xưởng 10 Đất đai trống của xí nghiệp, đường đi 0,15 – 0,22 Trung tâm điều khiển nhà máy điện và trạm biến áp 25 – 30 CHIẾU SÁNG SINH HOẠT Trường học 10 – 15 Cửa hàng 15 – 20 10
Nhà công cộng (rạp hát, chiếu bóng) 14 - 16 Hội trường 15 – 20 Đường phố chính 7 - 10 Đường phố nhỏ 2–5 Phương pháp này chỉ cho kết quả gần đúng vì vậy thường được sử dụng để tính toán cho các phân xưởng khi tính toán sơ bộ, khi so sánh các phương án. Khi phân xưởng có mật độ máy phân bố đều trên mặt bằng như phân xưởng cơ khí sản xuất ôtô… cũng như thường dùng phương pháp này để tính toán. 1.1.3 Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm. Biểu thức tính: Trong đó: M – số đơn vị sản phẩm sản xuất trong một năm. W0 – suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm (kWh/đơn vị sản phẩm). Tmax – thời gian sử dụng công suất cực đại (h). Phương pháp này thường dùng tính toán cho các thiết bị điện có đồ thị phụ tải ít biến đổi hoặc không biến đổi. Ví dụ như quạt gió, bơm nước, máy nén khí,v.v… khi đó phụ tải tính toán gần bằng phụ tải trung bình và kết quà tương đối chính xác. 1.1.4 Xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại kmax và công suất trung bình Ptb (còn gọi là phương pháp số thiết bị điện có hiệu quả). Biểu thức tính: Ptt = kmax.Ptb 11
Thay: Ptb = ksd.Pđm Ptt = kmax.ksd.Pđm Trong đó: Ptb, Pđm – công suất trung bình và công suất định mức. kmax, ksd – hệ số cực đại và hệ số sử dụng. Hệ số sử dụng của từng nhóm máy có thể tra trong các sổ tay, trong các sách hướng dẫn thiết kế cung cấp điện. Công thức để tính kmax rất phức tạp, trong thực tế người ta tính kmax theo đường cong kmax = f (ksd, nhq) như trình bày trên hình 1.1 hoặc theo bảng 1.1. Hình 1.1 Đường cong kmax = f (ksd, nhq) Bảng 1.2 Giá trị kmax nhq Giá trị Kmax khi ksd bằng 0,1 0,15 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 4 3,43 3,81 2,64 2,14 1,87 1,65 1,46 1,29 1,14 1,05 5 3,23 2,87 2,42 2,00 1,76 1,57 1,41 1,26 1,12 1,04 6 3,04 2,64 2,24 1,88 1,66 1,51 1,37 1,23 1,10 1,04 7 2,88 2,48 2,10 1,80 1,58 1,45 1,33 1,21 1,09 1,04 8 2,72 2,31 1,99 1,72 1,52 1,40 1,30 1,20 1,08 1,04 12
9 2,56 2,20 1,90 1,65 1,47 1,37 1,26 1,18 1,08 1,03 10 2,42 2,10 1,84 1,60 1,36 1,34 1,26 1,16 1,07 1,03 12 2,24 1,96 1,75 1,52 1,32 1,28 1,23 1,15 1,07 1,03 14 2,10 1,85 1,67 1,45 1,28 1,25 1,20 1,13 0,17 1,03 16 1,99 1,77 1,61 1,41 1,26 1,23 1,18 1,12 1,07 1,03 18 1,91 1,70 1,55 1,37 1,24 1,21 1,16 1,11 1,06 1,03 20 1,84 1,65 1,50 1,34 1,21 1,20 1,15 1,11 1,06 1,03 25 1,71 1,55 1,40 1,28 1,19 1,17 1,14 1,10 1,06 1,03 30 1,62 1,46 1,34 1,24 1,17 1,16 1,13 1,10 1,05 1,03 35 1,56 1,41 1,30 1,21 1,15 1,15 1,12 1,09 1,05 1,02 40 1,50 1,37 1,27 1,19 1,14 1,13 1,12 1,09 1,05 0,02 45 1,45 1,33 1,25 1,17 1,13 1,12 1,11 1,08 1,04 1,02 50 1,40 1,30 1,23 1,16 1,12 1,11 1,10 1,08 1,04 1,02 60 1,32 1,25 1,19 1,14 1,10 1,11 1,09 1,07 1,03 1,02 70 1,27 1,22 1,17 1,12 1,10 1,10 1,09 1,06 1,03 1,02 80 1,25 1,20 1,15 1,11 1,09 1,10 1,08 1,06 1,03 1,02 90 1,23 1,18 1,13 1,10 1,08 1,09 1,08 1,05 1,02 1,02 100 1,21 1,17 1,12 1,10 1,07 1,08 1,07 1,05 1,02 1,02 120 1,19 1,16 1,12 1,09 1,06 1,07 1,07 1,05 1,02 1,02 13
140 1,17 1,15 1,11 1,08 1,05 1,06 1,06 1,05 1,02 1,02 160 1,16 1,13 1,10 1,08 1,05 1,05 1,05 1,04 1,02 1,02 180 1,16 1,12 1,10 1,08 1,05 1,05 1,05 1,04 1,01 1,01 200 1,15 1,12 1,09 1,07 1,05 1,05 1,05 1,04 1,01 1,01 220 1,14 1,12 1,08 1,07 1,05 1,05 1,05 1,04 1,01 1,01 240 1,14 1,11 1,08 1,07 1,05 1,05 1,05 1,03 1,01 1,01 260 1,13 1,22 1,08 1,06 1,05 1,05 1,05 1,03 1,01 1,01 280 1,13 1,10 1,08 1,06 1,05 1,05 1,05 1,03 1,01 1,01 300 1,12 1,10 1,07 1,06 1,04 1,04 1,03 1,03 1,01 1,01 Phương pháp này cho biết kết quả tương đối chính xác, vì nó xét tới số ảnh hưởng của thiết bị trong nhóm, số thiết bị có công suất lớn nhất, cũng như sự khác nhau về chế độ làm việc của chúng (khi tính nhq đã xét tới những yếu tố đó). Khi tính phụ tải theo phương pháp này ta có thể sử dụng một số công thức gần đúng say đây tùy từng trường hợp cụ thề. a. Trường hợp n ≤ 3 và nhq < 4. Phụ tải tính toán được xác định theo biểu thức: Đối với thiết bị làm việc trong chế độ ngắn hạn lặp lại thì: Trong đó: 14
Sđm – công suất định mức cho trong lý lịch máy. S’đm – công suất đã quy đổi về ε% = 100%. b. Trường hợp n > 3 và nhq < 4. Phụ tải tính toán xác định theo biểu thức: Trong đó: kpt – là hệ số phụ tải của từng máy, nếu không có số liệu chính xác thì có thể lấy gần đúng như sau: kpt = 0,9 đối với các thiết bị làm việc ở chế độ dài hạn, kpt = 0,7 đối với các thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại. c. Đối với các thiết bị có đồ thị phụ tải bằng phẳng (máy bơm, máy nén khí,v.v…). Phụ tải tính toán có thể lấy bằng phụ tải trung bình. Ptt = Ptb = ksd.Pđm d. Trên các đường cong và các bảng cho trong các sổ tay và sách hướng dẫn thiết kế kmax chỉ tra được với nhq ≤ 300, nếu nhq > 300 và ksd < 0,5 thì hệ số kmax vẫn được lấy ứng với nhq = 300. Còn khi nhq > 300 và ksd ≥ 0,5 thì Ptt = 1,05.Pđm.ksd 1.2 Phương pháp xác định phụ tải tính toán cho 1 trường học. Phụ tải điện một phòng học được xác định theo công thức: PP = P0.S Trong đó: S – diện tích phòng học (m2). P0 – suất phụ tải trên đơn vị diện tích. Trị số P0 như sau: - Với phòng học: P0 = 15 – 20 (W/m2). - Với khu hành chính văn phòng: P0 = 20 – 25(W/m2). 15
- Nhà thể thao: P0 = 20 – 30(W/m2). QP = PP.tgφ Hệ số công suất cosφ của phòng học lấy như sau: Nếu là đèn tuýp + quạt: cosφ = 0,8. Nếu là đèn sợi đốt + quạt: cosφ = 0,9. Phụ tải tính toán một tầng gồm n phòng học: Trong đó: kđt – hệ số đồng thời. Nếu các phòng học thường xuyên sử dụng hết thì kđt = 1. Phụ tải tính toán của cả khu nhà gồm m tầng: Với trường học lấy kđt = 1. Chọn máy biến áp Trong sơ đồ cấp điện, máy biến áp có vai trò rất quan trọng, làm nhiệm vụ biến đổi điện áp và truyền tải công suất. Người ta chế tạo máy biến áp rất đa dạng nhiều kiểu cách, kích cỡ, nhiều chủng loại. người thiết kế cần căn cứ vào đặc điểm của đối tượng dùng điện (khách hàng) để lựa chọn hợp lý máy biến áp. Thường kí hiệu máy biến áp như sau: Kiểu máy – Công suất – U1/U2 Lựa chọn máy biến áp bao gồm lựa chọn số lượng, công suất, chủng loại, kiểu cách và các tính năng khác của biến áp. Nước ta hiện nay có các cấp điện áp: • Hạ áp: 220/380V, chuẩn 230/400V 16
• Trung áp: từ trên 1kV đến dưới 110kV • Cao áp: 110kV đến 220kV • Siêu cao áp: 330kV đến 500kV Việc chọn MBA cần phải được tính toán lựa chọn một cách hợp lí sao cho: • Không làm giảm tuổi thọ của máy • Đảm bảo cung cấp điện cho hệ thống liên tục • Đảm bảo an toàn và tin cậy cao • Có thể mở rộng phụ tải cho tương lai Số lượng biến áp đặt trong một trạm phụ thuộc vào độ tin cậy cung cấp điện cho phụ tải của trạm đó. - Với phụ tải quan trọng không được phép mất điện, phải đặt hai máy biến áp. - Với các xí nghiệp hàng tiêu dùng, khách sạn, siêu thị (hộ loại 2) thường đặt một biến áp cộng với máy phát dự phòng. - Với các hộ ánh sáng sinh hoạt thường chỉ đặt một trạm máy. Công suất máy biến áp được chọn theo công thức sau: Với trạm một máy: Với trạm hai máy: Chọn áptômát Áptômát là thiết bị đóng cắt hạ áp có chức năng bảo vệ quá tải và ngắn mạch. Do có ưu điểm hơn hẳn các cầu chì là khả năng làm việc chắc chắn, tin cậy, an toàn, đóng cắt đồng thời 3 pha và có khả năng tự động hóa cao nên áptômát mặc dù có giá đắt hơn vẫn ngày càng được dùng rộng rãi trong lưới điện hạ áp công nghiệp, dịch vụ cũng như lưới điện sinh hoạt. Áptômát được chế tạo với điện áp khác nhau: 400 (V), 440 (V), 500 (V), 600 (V). 17
Người ta cũng chế tạo các loại áptômát 1 pha, 2 pha, 3 pha với số cực khác nhau: 1 cực, 2 cực, 3 cực. Loại áptômát thông thường, người ta còn chế tạo loại áptômát chống rò điện. Áptômát chống rò tự động cắt mạch điện nếu dòng rò có trị số 30mA. Áptômát được chọn theo 3 điều kiện: 1.3 Giới thiệu chung về chiếu sáng Trong đời sống sinh hoạt cũng như trong sản xuất, chiếu sáng đóng một vai trò rất quan trọng và cần thiết trong việc đảm bảo sức khỏe của người lao động, nâng cao năng suất lao động, đảm bảo chất lượng sản phẩm, an toàn trong sản xuất. Nếu ánh sáng không đủ, người lao động sẽ phải làm việc trong trạng thái căng thẳng, hại mắt và ảnh hưởng đến sức khỏe, dẫn đến hàng loạt các sản phẩm không đạt các tiêu chuẩn kỹ thuật và năng suất lao động thấp, thậm chí còn gây tai nạn trong quá trình làm việc. Vì vậy hệ thống chiếu sáng phải đảm bảo các yêu cầu sau: • Không bị lóa mắt • Không bị lóa mắt do phản xạ • Không tạo ra những khoảng tối bởi những vật che khuất • Phải có độ rọi đồng đều • Phải tạo ra được ánh sáng càng gần ánh sáng tự nhiên thì càng tốt 1.3.1 Phân loại • Căn cứ vào dạng chiếu sáng được chia làm 2 dạng: - Chiếu sáng công nghiệp: ánh sáng được cấp cho các khu công nghiệp như: nhà xưởng, kho, bãi,v.v… 18
- Chiếu sáng dân dụng: là ánh sáng được cung cấp cho các hộ, gia đình, trường, bệnh viện, khách sạn,v.v… • Căn cứ vào mục đích chiếu sáng được chia ra như sau: - Chiếu sáng chung: là chiếu sáng tạo ra độ sáng đồng đều trên bề mặt chiếu sáng. - Chiếu sáng cục bộ: là hình thức ánh sáng tập trung cho một điểm hay một diện tích hẹp. - Chiếu sáng dự phòng: là hình thức chiếu sáng dự phòng khi xảy ra mất điện. Nhưng mỗi hình thức chiếu sáng đều có yêu cầu riêng, đặc điểm riêng và phụ tải chiếu sáng phải phù hợp với từng mục đích. Đòi hỏi phải có phương pháp tính toán chiếu sáng sao cho khi thiết kế chiếu sáng trong từng trường hợp sẽ đảm bảo yêu cầu về kỹ thuật và mỹ thuật. 1.3.2 Thiết kế hệ thống chiếu sáng Các vấn đề chung: Thiết kế một hệ thống chiếu sáng là một bài toán khó và phức tạp, đòi hỏi người thiết kế không chỉ phải có kiến thức kỹ thuật mà phải làm quen với các vấn đề kiến trúc, công nghệ sản xuất và thị giác. Thiết kế một hệ thống chiếu sáng gồm: phần kỹ thuật ánh sáng, phần điện, phần kinh tế. Thiết kế không chỉ đảm bảo các đặc tính số lượng và chất lượng ánh sáng mà còn sự an toàn hoạt động của hệ thống chiếu sáng. Mạng điện chiếu sáng gồm: chiếu sáng làm việc, chiếu sáng sự cố, chiếu sáng an toàn, chiếu sáng bảo vệ. Để đảm bảo hệ thống chiếu sáng hoạt động an toàn, người ta sử dụng cùng lúc hai loại chiếu sáng: chiếu sáng làm việc và chiếu sáng sự cố. • Chiếu sáng làm việc: đảm bảo sự làm việc, hoạt động bình thường của người, vật và phương tiện vận chuyển khi không có hoặc thiếu ánh sáng tự nhiên. 19
• Chiếu sáng sự cố: cho phép vẫn hoạt động làm việc trong một thời gian hoặc đảm bảo sự an toàn của người đi ra khỏi nhà khi hệ chiếu sáng làm việc bị hư. Chiếu sáng sự cố dùng để tiếp tục công việc trong các phòng và ngoài trời, khi chiếu sáng làm việc hư hỏng có thể gây ra cháy nổ, tai nạn, thiệt hại nguy hiểm cho người. Chiếu sáng sự cố phải tạo ít nhất trên bề mặt làm việc một độ rọi bằng 5% độ rọi chiếu sáng làm việc (trong tòa nhà E = 2 – 30lux, ngoài trời E = 1 – 5lux). • Chiếu sáng an toàn: để phân tán người (trong nhà hoặc ngoài trời) cần thiết ở những lối đi lại, những nơi trong xí nghiệp và công cộng có hơn 50 người, cầu thang của các toàn nhà trên 6 tầng. Độ rọi nơi đó ít nhất là 0,5lux trong nhà và 0,2lux ngoài trời. • Chiếu sáng bào vệ: cần thiết trong đêm tại các công trình xây dựng hoặc những nơi sản xuất. Chiếu sáng bảo vệ dùng một phần các đèn chiếu sáng làm việc chiếu xung quanh các công trình, nơi sản xuất với độ rọi trên mặt đất hoặc độ rọi đứng trên bề mặt giới hạn tối thiểu 0,5lux. • Mạch điện cung cấp có thể không cùng nguồn với nguồn chiếu sáng làm việc hoặc tự động chuyển sang chế độ chiếu sáng an toàn khi chiếu sáng làm việc bị hỏng. Có hai phương pháp để chiếu sáng an toàn: • Lấy một phần các đèn chiếu sáng làm việc để làm chiếu sáng an toàn. • Sử dụng thêm các bộ đèn để chiếu sáng an toàn • Bảo trì khi vận hành chiếu sáng Một trong những yêu cầu khi thiết kế hệ chiếu sáng là dễ dàng với tới đèn để thay đèn, lau chùi đèn và sửa chữa. Các phương pháp: - Mắc thiết bị chiếu sáng trên độ cao ≤ 4m. - Sử dụng các hệ thống hạ xuống. 20