Chương I : XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO TÒA NHÀ 7 TẦNG 1. TỔNG QUAN VỀ TÕA NHÀ VĂN PHÒNG 7 TẦNG 1. Tổng quan chung về tòa nhà văn phòng Tòa nhà 7 tầng được xây dựng trên diện tích 310 m2 với mục đích làm khu văn phòng làm việc trụ sở của công ty cho thuê. Tòa nhà bao gồm: Tầng hầm: Bao gồm gara ô tô, phòng máy phát điện và máy biến áp, phòng kỹ thuật, nhà vệ sinh.
Tầng 1: Là khu siêu thị Tầng 2-5: Đều có cấu trúc giống nhau, mỗi tầng được chia làm 7 phòng làm việc. Tầng 6: Gồm có 1 Phòng hội nghị 7,8 x 15,6 =120 m2 và 2 phòng họp số 1, số 2 với diện tích 4,0 x 8 = 32 m2. Tầng 7: Gồm sảnh tầng, phòng kỹ thuật thang máy, phòng kho và không gian giải lao. Hệ thống lưới điện.
Tòa nhà có 7 , bao - : bao (1. - : Một 3 pha 220KVA-0,4KV hầm 1 ngắt. THỐNG KÊ PHỤ TẢI CHO TÒA NHÀ 7 TẦNG 1. Định nghĩa về phụ tải tính toán: Việc xác định phụ tải tính toán giúp ta xác định được tiết diện dây dẫn (Sdd) đến từng tủ động lực, cũng như đến từng thiết bị, giúp ta có số lượng cũng như công suất máy biến áp của phân xưởng, ta chọn các thiết bị bảo vệ cho từng thiết bị, cho từng tủ động lực, cho tủ phân phối.
Để tính toán thiết kế điện, trước hết ta cần xác định nhu cầu tải thực tế lớn nhất. Nếu chỉ dựa vào việc cộng số học của tổng tải trên lưới, điều này sẽ dẫn đến không kinh tế. Mục đích của chương này là chỉ ra cách gán các giá trị hệ số đồng thời và hệ số sử dụng trong việc tính toán phụ tải hiện hữu và thiết kế. Các hệ số đồng thời tính đến sự vận hành không đồng thời của các thiết bị trong nhóm.
Còn hệ số sử dụng thể hiện sự vận hành thường không đầy tải. Các giá trị của các hệ số này có được dựa trên kinh nghiệm và thống kê từ các lưới hiện có. Tải được xác định qua hai đại lượng: + Công suất (KW) + Công suất biểu kiến (KVA) 13 1. Công suất đặt (KW) Hầu hết, các thiết bị đều có nhãn ghi công suất định mức của thiết bị (Pn).
Công suất đặt là tổng công suất định mức của các thiết bị tiêu thụ điện trong lưới. Đây không phải là công suất thực. Với động cơ, công suất định mức là công suất đầu ra trên trục động cơ. Công suất đầu vào rõ ràng sẽ lớn hơn.
Các đèn led đều ghi công suất tiêu thụ rõ ràng trên bóng. Công suất biểu kiến (KVA) Công suất biểu kiến thường là tổng số học (KVA) của các tải riêng biệt. Phụ tải tính toán (KVA) sẽ không bằng tổng công suất đặt. Công suất biểu kiến yêu cầu của một tải (có thể là một thiết bị) được tính từ công suất định mức của nó (nếu cần, có thể phải hiệu chỉnh đối với các động cơ) và sử dụng các hệ số sau: KW Ñaàu Ra Hieäu Suaát KW Ñaàu Vaøo KW Cos Heä Soá Coâng Suaát KVA Công suất biểu kiến yêu cầu của tải: Pđm S.
Cos Thực ra thì tổng số KVA không phải là tổng số học các công suất biểu kiến của từng tải (trừ khi có cùng hệ số công suất). Kết quả thu được do đó sẽ lớn hơn giá trị thực. Nhưng trong thiết kế, điều này là chấp nhận được. Hệ số sử dụng Ksd Là tỉ số của phụ tải tính toán trung bình với công suất đặt hay công suất định mức của thiết bị trong một khoảng thời gian khảo sát (giờ, ca, hoặc ngày đêm,…) 14 P + Đối với một thiết bị: Ksd = tb Pdm + Đối với một nhóm thiết bị: Ksd = tb i 1 dm dmi i1 Hệ số sử dụng nói lên mức sử dụng, mức độ khai thác công suất của thiết bị trong khoảng thời gian cho xem xét.
Hệ số đồng thời Kđt Là tỉ số giữa công suất tác dụng tính toán cực đại tại nút khảo sát của hệ thống cung cấp điện với tổng các công suất tác dụng tính toán cực đại của các nhóm hộ tiêu thụ riêng biệt (hoặc các nhóm thiết bị) nối vào nút đó: Kđt = Ptti Hệ số đồng thời phụ thuộc vào số các phần tử n đi vào nhóm Kđt = 0,9 0,95 khi số phần tử n = 2 4 Kđt = 0,8 0,85 khi số phần tử n = 5 10 1. Phương pháp tính phụ tải tính toán Hiện nay, có rất nhiều phương pháp để tính toán phụ tải tính toán (PTTT), dựa trên cơ sở khoa học để tính toán phụ tải điện và được hoàn thiện về phương diện lý thuyết trên cơ sở quan sát các phụ tải điện ở hộ tiêu thụ điện đang vận hành. Thông thường, những phương pháp tính toán đơn giản, thuận tiện lại cho kết quả không thật chính xác, còn muốn chính xác cao thì phải tính toán lại phức tạp. Do vậy, tùy theo giai đoạn thiết kế thi công và yêu cầu cụ thể mà chọn phương pháp tính toán cho thích hợp.
Nguyên tắc chung để tính PTTT của hệ thống là tính từ thiết bị điện ngược trở về nguồn, tức là được tiến hành từ bậc thấp đến bậc cao của hệ 15 thống cung cấp điện, và ta chỉ cần tính toán tại các điểm nút của hệ thống điện. Mục đích của việc tính toán phụ tải điện tại các nút nhằm: - Chọn tiết diện dây dẫn của lưới cung cấp và phân phối điện áp từ dưới 1000V trở lên. - Chọn số lượng và công suất máy biến áp. - Chọn tiết diện thanh dẫn của thiết bị phân phối - Chọn các thiết bị chuyển mạch và bảo vệ.
Vì tòa nhà là tòa nhà văn phòng nên phụ tải của nó có những điểm đặc trưng riêng và em nhận thấy phương pháp tính toán phụ tải theo hệ số sử dụng Ksd và hệ số đồng thời Kđt phù hợp với yêu cầu thiết kế cung cấp điện cho tòa nhà đặt ra. Chính vì vậy phương pháp tính công suất phụ tải tính toán trong bài luận văn là tính theo phương pháp hệ số sử dụng Ksd và hệ số đồng thời Kđt. Áp dụng các công thức: - Dòng điện định mức của từng thiết bị: P .Cos - Dòng điện làm việc của từng thiết bị: Ib = Iđm.Ksd - Dòng điện tải trong các dây dẫn: Ib (tổng) = Kđt. Ib - Phương pháp tính toán Ptt hệ số sử dụng Ksd n Ptt = kdt * ksdi Pdmi (W) i1 Qtt = Ptt * tg (VAR) cos tb = cos (arctan(Qtt/Ptt)) 16 Việc xác định Kđt (hệ số đồng thời) đòi hỏi sự hiểu biết chi tiết về lưới và điều kiện vận hành của từng tải riêng biệt trong lưới do vậy khó có thể cho giá trị chính xác cho mọi trường hợp.
Thống kê phụ tải cho tòa nhà Thiết kế cấp điện cho tòa nhà cho tòa nhà Tầng hầm: Bao gồm gara ô tô, phòng máy phát điện và máy biến áp, phòng kỹ thuật, nhà vệ sinh. Tầng 1: Là khu siêu thị. Tầng 2-5: Đều có cấu trúc giống nhau, mỗi tầng được chia làm 7 phòng, mỗi phòng có diện tích 4,0 x 4=16 m2 và sảnh hành lang. Tầng 6: Gồm có phòng hội nghị 7,8 x 15,6 =120 m2 và 2 phòng họp số 1 và số 2 với diện tích 4,0 x 8 = 32 m2.
Tầng 7: Gồm sảnh tầng, phòng kỹ thuật thang máy, phòng kho và không gian giải lao. Các phụ tải khác: Ngoài các phụ tải trên còn có các phụ tải sau: Thang máy, hệ thống cứu hỏa, hệ thống âm thanh, hệ thống thông tin liên lạc, hệ thống camera quan sát, WC … Tòa nhà có hai thang máy, mỗi thang máy có công suất 22 KW. Các thiết bị cao hạ áp đều phải dùng loại tốt nhất trên thị trường, kinh phí không hạn chế. Xác định công suất điện cần cấp cho tầng hầm: Tầng hầm gồm: - Garage ô tô 250m2: 14 bóng led tuýp 36W - Cầu thang: 01 bóng 36W - Thang máy: 01 bóng 18W - Phòng kỹ thuật điện, nước 20 m2: 2 bóng led tuýp 36W; - Phòng đặt máy phát và trạm biến áp: bóng led tuýp 36W; 17 - 1 Điều hòa 18000 BTU - 2 Quạt thông gió 25W a.
Xác định phụ tải Gara: Tầng hầm sử dụng. * Hệ thống chiếu sáng: + Gara tầng hầm sử dụng 7 bóng đèn led tuýp loại 2x36W do Rạng Đông chế tạo. Công suất đặt cho chiếu sáng chung : Pcschung = 7 x 2 x 36= 0,504 kW + Phòng đặt máy phát và máy biến áp: Sử dụng 2 bóng đèn led tuýp 36W. Công suất đặt cho chiếu sáng chung : Pcschung = 2 x 2 x 36= 0,144 kW + Phòng kỹ thuật: Sử dụng 2 bóng đèn led tuýp 36W.
Công suất đặt cho chiếu sáng chung : Pcschung = 2 x 2 x 36= 0,144 kW + Công suất quạt thông gió: PQG = 2 x 25= 0,05 kW Công suất cần thiết cho hệ thống chiếu sáng tầng hầm: PCS = 0,504+ 0,144 + 0,144 + 0,05 =0,842 kW 0,842 InCS = = 5,98 (A) 0,22.0,8 Chọn cos = 0,45, tg = 1,98, Kđt=1 nên: Stt = 1,87 KVA. Phụ tải ổ cắm Bố trí 2 ổ cắm đôi 1KW trong phòng kỹ thuật. Như vậy, phụ tải tính toán là: Ptt = kđt.0,8 cos = 0,8; tg = 0,75; Kđt=1 nên: Stt = 2 KVA. Công suất điều hòa làm mát: 18 Với môi trường là văn phòng làm việc, lấy suất điều hòa là po = 700 BTU/m2.
Công suất cần thiết là P = 700.20 = 14000 BTU Chọn 1 điều hòa loại 1 pha DAIKIN công suất 18000 BTU. Như vậy công suất đặt thực tế của phụ tải điều hòa là 18000 BTU Chọn cos = 0,8 = 0,75; = 0,9; Ksd = 0,8; Kđt = 1; ta có: PĐH = 5,3 (kW) Ksd * Kdt * Ptb Pttb/tn= = 0,8 *1* 5,3 = 4,71 (KW) 0,9 4,71 Inđh = = 26,77 (A) 0,22.1 Qttb/tn = Pttb/tn* tg = 4,77 * 0,75 = 3,53 (Kvar) Stt= 5,89 (KVA) d. Phụ tải chiếu sáng sự cố và cầu thang Tầng hầm gồm có: Khu gara có 2 đèn led âm trần 10W, 2 đèn bóng led 18W lắp chiếu sáng cầu thang máy, 1 đèn led treo trần 10W chiếu sáng cầu thang bộ và 1 đèn Exit treo trần 10W chỗ cổng vào ra của tầng hầm. PCS =2*10+2*18+1*2*10 +1*10 =0,086 kW 0,086 InCS = = 0,61 (A) 0,22.0,8 Chọn cos = 0,45, tg = 1,98, Kđt=1 nên: Stt = 1,36 KVA.
Phụ tải tầng hầm Tính toán tương tự theo các công thức trên ta có bảng tủ điện cấp nguồn cho tầng hầm (TĐ-TH) Bảng 1.