CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÍ THUYẾẾT VẾẦ CUNG CẦẾP ĐIỆN 1.1 Các phương pháp xác định phụ tải: Có nhiều phương pháp để xác định phụ tải tính toán, thông thường các phương pháp được chia làm hai nhóm. Nhóm 1: đây là nhóm các phương pháp sử dụng các hệ số tính toán dựa trên kinh nghiệm thiết kế và vận hành. Đặc điểm của phương pháp này là tính toán thuận tiện nhưng chỉ cho ra các kết quả gần đúng. Các phương pháp của nhóm này là: - Phương pháp hệ số nhu cầu - Phương pháp suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm - Phương pháp suất phụ tải trên đơn vị diện tích sản xuất Nhóm 2: đây là nhóm các phương pháp dựa trên cơ sở lý thuyết xác suất và thống kê.
Đặc điểm của các phương pháp ở nhóm này là có kể đến ảnh hưởng của nhiều yếu tố do đó cho kết quả chính xác hơn nhưng tính toán phức tạp hơn. Các phương pháp chính của nhóm này là: - Phương pháp công suất trung bình và hệ số hình dáng của đồ thị phụ tải - Phương pháp công suất trung bình và phương sai của phụ tải - Phương pháp số thiết bị hiệu quả a) Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu Phụ tải tính toán tác dụng: (kW) (2.1) Phụ tải tính toán phản kháng: (kVar) (2.2) Phụ tải tính toán toàn phần: (kVA) (2.3) 2 Downloaded by ANH BACH (bachvan15@gmail.com) lOMoARcPSD|39150642 Trong đó: + knc : là hệ số nhu cầu + Pđm : là công suất đặt của thiết bị thứ i. + Ptt, Qtt, Stt : công suất tác dụng, phản kháng và toàn phần + n : là số thiết bị - Phương pháp này ta có các ưu nhược điểm sau: + Ưu điểm : phương pháp này đơn giản, tính toán nhanh. + Nhược điểm : Phương pháp này không thật chính xác.
b) Xác đinh phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất Phụ tải tính toán được xác định theo công thức sau: (2.4) Trong đó : +n: là số thiết bị +Pđm: công suất thiết bị (kW) +kmax: hệ số cực đại của nhóm thiết bị n ≤ 3 +ksd: hệ số sử dụng của thiết bị (2.5) Trong đó : +nhq: số thiết bị sử dụng điện có hiệu quả là số thiết bị giả thiết có cùng công suất và chế độ làm việc, chúng đòi hỏi phụ tải bằng phụ tải tính toán của nhóm phụ tải thực tế Đối với phương pháp này thì kết quả tương đối chính xác vì đã xét đến yếu tố quan trọng như: số lượng của thiết bị trong nhóm, số thiết bị có công suất lớn nhất và chế độ làm việc của chúng * Trường hợp thì: (kW) (2.7) 3 Downloaded by ANH BACH (bachvan15@gmail.com) lOMoARcPSD|39150642 * Trường hợp n>3, nhq<4 thì: (kW) (2.9) Trong đó: +kpt: hệ số phụ tải của thiết bị +Pđm: công suất định mức của thiết bị (kW) * Trường hợp nhq>300, ksd<0,5 thì: (kW) (2.10) Đối với nhóm thiết bị có độ thì bằng phẳng như: máy bơm, quạt, máy nén khí thì hệ số cực đại có thể bằng 1 vào lúc đó: (kW) (2.2 Phân loại phụ tải Phụ tải điện là những nơi tiêu thụ điện, nơi mà điện năng được biến đổi thành nguồn năng lượng khác nhằm phục vụ nhu cầu của con người. Phụ tải được phân loại theo nhiều tiêu chí: theo hộ tiêu thụ và tầm quan trọng của phụ tải, theo tính chất tiêu thụ. *Phân loại theo tính chất tiêu thụ điện: - Phụ tải chiếu sáng - Phụ tải công nghiệp nặng, công nghiệp nhẹ - Phụ tải sinh hoạt - Phụ tải nông nghiệp - Phụ tải kinh doanh *Phân loại theo hộ tiêu thụ và tầm quan trọng của phụ tải: 4 Downloaded by ANH BACH (bachvan15@gmail.com) lOMoARcPSD|39150642 - Phụ tải loại 1: đây là loại phụ tải được cung cấp điện liên tục. Nếu mất điện xảy ra đồng nghĩa sẽ gây ra những hậu quả vô cùng nghiêm trọng về mọi mặt, cả người và của.
- Phụ tải loại 2: đây là loại phụ tải nếu mất điện cung cấp sẽ gây ra thiệt hại về kinh tế như sản xuất sản phẩm bị thiếu hụt, hàng hóa thứ phẩm tăng, gây ra tình trạng lãng phí và mất cân bằng trong tiêu thụ của thị trường. - Phụ tải loại 3: đây là loại phụ tải cho phép mất điện, cụ thể đó là các công trình dân dụng, khu dân cư hay công trình phúc lợi.3 Thiết kế chiếu sáng cho trường học 1.1 Nguyên tắc và tiêu chuẩn chiếu sáng Trong công nghiệp cũng như trong công tác và đời sống, ánh sáng nhân tạo rất cần thiết, nó thay thế và bổ sung cho ánh sáng thiên nhiên. Việc chiếu sáng ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất lao động và sức khỏe của người lao động trong công tác cũng như sinh hoạt. Vì vậy chiếu sáng phải đảm bảo các yêu cầu tối thiểu nhất định, các yêu cầu này được xem như tiêu chuẩn chất lượng ánh sáng, là nguyên tắc để định ra tiêu chuẩn và thiết kế chiếu sáng.
Đảm bảo chiếu sáng và ổn định. Nguyên nhân của việc ánh sáng dao động là do điện áp dao động, vì vậy tiêu chuẩn của dao động điện áp là. Một nguyên nhân khác làm ánh sáng dao động là sự rung động cơ học của đèn điện cho nên đèn phải được giữ cố định.1: Tiêu chuẩn độ rọi trường học STT TÊN PHÒNG ĐỘ RỌI TIÊU CHUẨN (LUX) Phòng học 300 2 Phòng thiết bị 200 3 Nhà vệ sinh 100 4 Hành lang 200 5 Downloaded by ANH BACH (bachvan15@gmail.com) lOMoARcPSD|39150642 5 Cầu thang 150 6 Phòng khoa 300 7 Giảng đường 500 1.2 Các phương pháp tính toán chiếu sáng * Phương pháp hệ số sử dụng Phương pháp này dùng để tính toán chiếu sáng chung, có chú ý đến hệ số phản xạ của tường, trần nhà của vật cảnh, dùng để chiếu sáng cho các phân xưởng có diện tích lớn hơn 10m2 không dùng để tính toán cục bộ hay ngoài trời. Phương pháp này có thể xác định được lượng quang thông cần thiết của mỗi bóng đèn ứng với độ rọi quy định trên mặt làm việc.
Thông thường khi tính toán người ta thường chọn độ rọi tối thiểu số lượng đèn, kiểu đèn, và cách bố trí đèn rồi sau đó chọn được công suất của bóng đèn. Chỉ số địa điểm: (2.13) Tỷ số treo: (2.14) Quang thông tổng: (lm) (2.15) Xác định số bộ đèn: (2.16) Kiểm tra sai số quang thông: (2.17) 6 Downloaded by ANH BACH (bachvan15@gmail.com) lOMoARcPSD|39150642 Kiểm tra độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc: (lux) (2.18) Trong đó: +Etc: độ rọi lựa chọn theo tiêu chuẩn (lux) +S: diện tích bề mặt làm việc (m2) +d: hệ số bù +tong: quang thông tổng các bộ đèn (lm) +U: hệ số sử dụng Khi chọn công suất đèn tiêu chuẩn người ta có thể cho phép quang thông chênh lệch từ -10% đến +20% 1.4 Thiết kế mạng điện hạ áp a. Các phương pháp tính dung lượng máy biến áp Lựa chọn máy biến áp bao gồm lựa chọn số lượng, công suất, chủng loại, kiểu cách và các tính năng khác cùa máy biến áp. Số lượng máy biến áp đặt trong một trạm phụ thuộc vào độ tin cậy cung cấp điện cho phụ tải của trạm đó.
Với phụ tải loại 1 là phụ tải quan trọng, không được phép mất điện thì phải đặt hai máy biến áp. Với phụ tải loại 2 như xí nghiệp sản xuất hàng tiêu dùng, khách sạn, siêu thị v.v… thì phải tiến hành so sánh giữa phương án cấp điện bằng một đường dây – một máy biến áp với phương án cấp điện bằng đường dày lộ kép và trạm hai máy. Trong thực tế, với những hộ tiêu thụ loại này thường dùng phương án lộ đơn – một biến áp cộng với máy phát dự phòng. 7 Downloaded by ANH BACH (bachvan15@gmail.com) lOMoARcPSD|39150642 Với phụ tải loại 3 như phụ tải ánh sáng sinh hoạt, thôn xóm, khu chung cư, trường học, thường đặt một biến áp.
Sau khi đã xác định được số lượng máy biến áp đặt trong trạm, công suất một máy được xác định theo công thức sau : Với trạm một máy : SđmB ≥Stt Với trạm hai máy : SđmB ≥ Stt/1,4 Trong đó : SđmB – công suất định mức của máy biến áp, nhà chế tạo cho Stt – công suất tính toán, là công suất yêu cầu lớn nhất của phụ tải mà người thiết kế cần tính toán xác định nhằm lựa chọn máy biến áp và các thiết bị điện khác. 1,4 – hệ số quá tải. Cần lưu ý rằng hệ số quá tải có trị số phụ thuộc thời gian quá tải. Lấy hệ số quá tải 1,4 chỉ đúng trong trường hợp trạm đặt hai máy bị sự cố một, máy còn lại cho phép quá tải 1,4 trong thời gian 5 ngày 5 đêm, mỗi ngày quá tải không quá 6 giờ và hệ số tải trước khi quá tải không quá 0,75.
Nếu không thỏa mãn các điều kiện trên thì phải tra đồ thị để xác định hệ số quá tải cho phép hoặc không cho máy biến áp quá tải. Ngoài số lượng và công suất, khi chọn dùng máy biến áp cần quan tâm đến các thông số kỹ thuật khác như: biến áp dầu hay biến áp khô, làm mát tự nhiên hay nhân tạo, một pha hay ba pha, ba cuộn dây hay tự ngẫu, điều chỉnh điện áp thường hay điều áp dưới tải v.v… 8 Downloaded by ANH BACH (bachvan15@gmail. Các phương pháp tính toán ngắn mạch * Tính toán ngắn mạch phía cao áp Phía cao áp của mạng điện xí nghiệp hoặc mạng điện, khu dân cư đô thị thường có cấp trung áp (22-35 kV). Đối với xí nghiệp lớn có thể dùng đến cấp điện áp 110 kV.
Khi tính toán ngắn mạch phía cao áp vì không biết cấu trúc cụ thể của hệ thống điện quốc gia nên cho phép tính gần đúng điện kháng của hệ thống quốc gia thông qua công suất ngắn mạch của máy cắt đầu nguồn và coi hệ thống có công suất vô cùng lớn. Điện kháng của hệ thống điện được tính theo công suất sau: (2.19) Trong đó: +Sc: công suất cắt của máy cắt (kVA) +Ucb1: điện áp đường dây (kV) Điện trở và điện kháng của đường dây: () (2.21) Trong đó: +r0, x0: điện trở và điện kháng trên 1km dây dẫn (/km) +l: chiều dài đường dây (km) Do ngắn mạch ở xa nguồn nên dòng điện ngắn mạch siêu quá độ I” bằng dòng điện ngắn mạch ổn định I nên có thể viết: 9 Downloaded by ANH BACH (bachvan15@gmail.22) Trong đó: +ZN: tổng trở từ hệ thống tới điểm ngắn mạch () +Ucb: điện áp của đường dây (kV) +IN: dòng điện ngắn mạch (kA) * Tính toán ngắn mạch hạ áp () (2.