Thiết kế cung cấp điện cho khu khám chữa bệnh cao cấp

hụ là vấn đề đang được ngành điện quan tâm đúng mức; bởi vì mỗi công trình cần thiết kế cấp điện thì nội dung tính toán bao gồm nhiều phương án khác nhau, mà mỗi phương án đều có những hạn chế và những điểm mạnh khác nhau; vì vậy, việc chọn ra phương án tối ưu là rất quan trọng sao cho phải đảm bảo chỉ tiêu kỹ thuật và chỉ tiêu kinh tế. Các chỉ tiêu: - Về kinh tế: + Tiết kiệm vốn đầu tư. + Sử dụng ít nhất kim loại màu. + Phải đảm bảo chi phí vận hành ít nhất. - Về kỹ thuật: + Phải đảm bảo chất lượng điện năng. + Cung cấp điện phải liên tục và tính an toàn cao. + Phải linh hoạt, dễ dàng vận hành, các chốt điện phải làm việc như vậy. + Chú ý đến điều kiện phát triển rộng trong tương lai. Đồ án tốt nghiệp của em với đề tài “Thiết kế cung cấp điện cho khu khám chữa bệnh cao cấp”. Các số liệu ban đầu: - Tổng số giường bệnh của bệnh viên là 500 giường. - Nguồn cung cấp cho bệnh viên 10KV, 22KV; điện áp, hạ áp 0,4KV và 0,22KV. - Tổng công suất cung cấp coh toàn bệnh viện là 1000 KW. Để quá trình thiết kế được trình tự và chặt chẽ về nội dung yêu cầu. Vì vậy đồ án tốt nghiệp của em được chia làm 4 phần: - Phần I - Xác định phụ tải tính toán và chọn máy biến áp. - Phần II - Thiết kế mạng điện hạ áp. - Phần III - Thiết kế hệ thống tiếp đất. - Phần IV - Thiết kế hệ bù Cos j Trải qua quá trình thiết kế, đồ án tốt nghiệp đã được hoàn thành với sự nỗ lực vượt bậc của bản thân, cùng với sự hướng dẫn tận tình của thầy Hoàng Thái Sinh. Tuy nhiên do trình độ và thời gian có hạn, nên nội dung của đồ án tốt nghiệp này không tránh khỏi những thiếu sót nhất định. Vì vậy, em kính mong các thầy cô và các bạn đồng nghiệp giúp đỡ, đóng góp ý kiến để nội dung của đồ án tốt nghiệp được đầy đủ và hoàn thiện hơn. Qua đây em xin chân thành biết ơn thầy Hoàng Thái Sinh đã tận tình giúp đỡ cho em hoàn thành đồ án. Em rất cám ơn các thầy cô trong bộ môn thiết bị điện nói riêng và các thầy cô của trường Đại học Bách Khoa nói chung, đã nhiệt tình giảng dạy, truyền đạt cho em những kiến thức bổ ích trong suốt quá trình học tập. Phần I: Xác định phụ tải tính toán và chọn máy biến áp Chương I: Lý thuyết chung và các công thức cơ bản Đ 1.1 - Những yêu cầu đối với một đồ án thiết kế cấp điện Một đồ án thiết kế cấp điện dù cho bất kỳ đối tượng nào cũng cần thoả mãn những yêu cầu sau: 1-/ Độ tin cây cấp điện: Mức độ đảm bảo liên tục cấp điện tuỳ thuộc vào tính chất và yêu cầu của phụ tải. Khu nhóm chữa bệnh cao cấp là phụ tải loại I do đó phải được cấp điện với độ tin cậy cao, thường dùng hai nguồn đi đến hoặc đường dây lộ kép, có nguồn máy phát dự phòng... nhằm hạn chế mức thấp nhất việc mất điện - với thời gian mất điện (nếu có) thường được coi bằng thời gian tự động đóng nguồn dự phòng. 2-/ Chất lượng điện: Chất lượng điện được đánh giá qua hai chỉ tiêu là tần số và điện áp, trong đó: chỉ tiêu tần số do cơ quan điều khiển hệ thống điện quốc gia điều chỉnh. Còn về chỉ tiêu điện áp thì người thiết kế phải đảm bảo cho khách hàng - nói chung, điện áp ở lưới hạ áp chỉ cho phép dao động quanh giá trị định mức ± 5%. 3-/ An toàn: Công trình cấp điện phải được thiết kế có tính an toàn cao, an toàn cho người vận hành, người sử dụng và an toàn cho chính các thiết bị điện và toàn bộ công trình. Người thiết kế ngoài việc tính toán chính xác, chọn dùng đúng các thiết bị và khí cụ điện còn phải nắm vững những quy định về an toàn, hiểu rõ môi trường lắp đặt hệ thống cấp điện và những đặc điểm của đối tượng cấp điện. Bản vẽ thi công phải hết sức chính xác, chi tiết và đầy đủ với những chỉ dẫn rõ ràn và cụ thể. 4-/ Kinh tế: Trong quá trình thiết kế thường xuất hiện nhiều phương án. Mỗi phương án đều có những ưu nhược điểm riêng, đều có những mâu thuẫn giữa hai mặt kinh tế và kỹ thuật. Một phương án đắt tiền thường có ưu điẻm là độ tin cậy và chất lượng điện cao hơn. Thường đánh giá kinh tế phương án qua hai đại lượng: vốn đầu tư và phí tổn vận hành. Phương án kinh tế không phải là phương án có vốn đầu tư ít nhất, mà là phương án tổng hoà của hai đại lượng trên sao cho thời hạn thu hồi vốn đầu tư là sớm nhất. Phương án lựa chọn được gọi là phương án tối ưu. Ngoài ra, người thiết kế còn cần lưu ý sao cho hệ thống cấp điện thật đơn giản, dễ thi công, dễ vận hành, dễ sử dụng, dễ phát triển. Đ1.2. Những yêu cầu và nội dung chủ yếu khi thiết kế hệ thống cung cấp điện. Mục tiêu chính của cung cấp điện là đảm bảo cho hộ tiêu thụ luôn luôn đủ điện năng với chất lượng nằm trong phạm vi cho phép. Một phương án cung cấp điện được xem là hợp lý khi thoả mãn những yêu cầu sau: - Vốn đầu tư nhỏ, chú ý đến tiết kiệm được ngoại tệ và vật tư hiếm. - Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện cao tuỳ theo tính chất hộ tiêu thụ. - Chi phí vận hành hàng năm thấp. - Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị. - Thuận tiện cho vận hành sửa chữa... - Đảm bảo chất lượng điện năng, chủ yếu là đảm bảo độ lệch và độ dao động điện áp bé nhất và nằm trong phạm vi giá trị cho phép so với định mức. Những yêu cầu trên đây thường mâu thuẫn nhau nên người thiết kế phải biết cân nhắc và kết hợp hài hoà tuỳ thuộc vào hoàn cảnh cụ thể. Sau đây là một số bước chính để thực hiện bản thiết kế kỹ thuật đối với phương án cung cấp điện. - Xác định phụ tải tính toán của bệnh viện. - Xác định phương án về nguồn điện - chọn máy biến áp - Xác định cấu trúc mạng. - Chọn thiết bị và khí cụ điện, sổ cách điện và các phần tử dẫn điện khác theo yêu cầu kiểm tra kỹ thuật hợp lý. - Tính toán hệ thống nối đất. - Tính toán các chỉ tiêu kiểm tra kỹ thuật cụ thể đối với mạng lưới điện sẽ thiết kế (các tổn thất, Cos j, dung lượng bù...) - Chọn tiết diện dây dẫn, thanh cái, cáp theo yêu cầu về kỹ thuật và kinh tế. Thật ra có nhiều biện pháp kỹ thuật để giải bài toán về cung cấp điện cho bệnh viện. Do đó đối với cung cấp điện cho bệnh viện. Do đó đối với cng cấp điện cho bệnh viện sẽ có nhiều phương án cần phải tính toán kinh tế kỹ thuật, từ đó tiến hành so sánh để chọn ra phương án tốt nhất. Các chỉ tiêu kỹ thuật bao gồm: chất lượng điện, độ tin cậy, sự thuận tiện trong vận hành, độ bền vững của công trình, khối lượng sửa chữa định kỳ và đại tu, mức độ tự động hoá, vấn đề an toàn... Các chỉ tiêu kinh tế cơ bản là: vốn đầu tư ban đầu và chi phí vận hành hàng năm. Đ1.3. Xác định nhu cầu điện Khi thiết kế cung cấp điện cho một công trình thì nhiệm vụ đầu tiên là phải xác định được nhu cầu điện của công trình đs. Tuỳ theo quy mô của công trình mà nhu cầu điện xác định theo phụ tải thực tế hoặc phải tính đến sự phát triển về sau này. Do đó việc xác định nhu cầu điện là giải bài toán dự báo phụ tải ngắn hạn hoặc dài hạn. Nội dung của phần thiết kế đồ án này là xác định phụ tải ngắn hạn. Dự báo phụ tải ngắn hạn là xác định phụ tải của công trình ngay sau khi đưa công trình vào khai thác, vận hành. Phụ tải này thường được gọi là phụ tải tính toán. Như vậy, xác định phụ tải tính toán của bệnh viện là một số liệu quan trọng để thiết kế cung cấp điện cho bệnh viện. Phụ tải tính toán là phụ tải giả thiết không đổi lâu dài của các phần tử trong hệ thống cung cấp điện, nó tương đương với phụ tải thực tế biến đổi theo điều kiện tác dụng nhiệt năng nề nhất. Tức là phụ tải tính toán cũng làm nóng dân dẫn lên tới nhiệt độ bằng nhiệt độ lớn hơn do phụ tải thực tế gây ra. Do đó, về phương diện phát nóng, nếu ta chọn các thiết bị điện theo phụ tải tính toán thì có thể đảm bảo an toàn cho các thiết bị đó trong mọi trạng thái vận hành. Như vậy, việc xác định chính xác phụ tải tính toán là một việc rất khó khăn và cũng rất quan trọng. Vì nếu phụ tải tính toán được xác định nhỏ hơn phụ tải thực tế thì sẽ giảm tuổi thọ của các thiết bị, có khi đưa đến cháy nổ và nguy hiểm, còn nếu phụ tải tính toán lớn hơn phụ tải thực tế nhiều thì các thiết bị được chọn sẽ quá lớn và sẽ gây lãng phí. Ta có quan hệ giữa phụ tải tính toán và các phụ tải khác được thể hiện ở bất đẳng thức: Ptb Ê Ptt Ê Pmax Với: + Ptb là phụ tải trung bình là một đặc trưng tĩnh của phụ tải trong một khoảng thời gian nào đó, phụ tải trung bình sau một khoảng thời gian t bất kỳ được xác định: Ptb = + Pmax: là phụ tải cực đại là phụ tải trung bình lớn nhất được tính trong khoảng thời gian tương đối ngắn. Đ1.4. Xác định phụ tải tính toán Hiện nay có nhiều phương pháp để tính phụ tải tính toán. Thông thường, những phương pháp đơn giản tính toán thuận tiện lại cho kết quả không thật chính xác, còn nếu muốn độ chính xác cao thì phương pháp tính toán lại phức tạp. ở đồ án tốt nghiệp này, ta xác định phụ tải tính toán của bệnh viện theo công suất đặt (Pđ) và hệ số nhu cầu (knc). - Phụ tải tính toán của 1 thiết bị: Ptt = knc . Pđm (1) Suy ra: phụ tải tính toán của một nhóm các thiết bị trên một pha: Pttpha = - Phụ tải tính toán của nhóm thiết bị có cùng chế độ làm việc: Ptt = knc . (1) - Công suất phản kháng được xác định: Qtt = Ptt . tg j - Công suất biểu kiến được xác định: Stt = = Trong đó: + knc: hệ số nhu cầu của thiết bị tiêu thụ (hoặc một nhóm thiết bị tiêu thụ), là chỉ số giữa công suất tính toán (trong điều kiện thiết kế), là chỉ số giữa công suất tiêu thụ (trong điều kiện vận hành) với công suất đặc (công suất định mức) của thiết bị: knc = , ta tra knc ở cẩm nang tra cứu, được: ã Điện chiếu sáng (đèn) : knc = 0,9 ã Quạt trần : knc = 0,7 ã Máy điều hoà nhiệt độ : knc = 0,7 ã ổ cắm : knc = 0,3 + Pđm: công suất định mức của thiết bị là công suất ghi trên nhãn hiệu máy hoặc hoặc ghi trong lý lịch của máy. + tg j: ứng với hệ số công suất cos j, đặt trưng cho thiết bị trong các tài liệu tra cứu ở cẩm nang, khi hệ số cos j của các thiết bị khác nhau thì phải tính hệ số công suất trung bình: Cos jtb = Đối với phụ tải là bệnh viện, các thiết bị chủ yếu là: quạt trần, máy điều hoà nhiệt độ và điện chiếu sáng. Do đó, ta tính theo hệ số công suất trung bình và được lấy: Cos jtb = 0,8 - Sau khi xác định được công suất tính toán của tất cả các thiết bị trên 1 pha (Pttpha), ta tiếp tục tính công suất tính toán trên cả 3 pha như sau: Gọi công suất tính toán lần lượt của các pha A, B, C là PttA, PttB, PttC. Vậy công suất tính toán 3 pha là: Ptt3pha = PttA + PttB + PttC. Công suất phản kháng 3 pha: Qtt3pha = Ptt3pha . tg jtb Công suất biểu kiến 3 pha: Stt3pha = = - Phụ tải tính toán ở điểm nút của hệ thống cung cấp điện (tầng 1, tầng 2,..., thang máy, chiếu sáng hành lang...) được xác định: Stt = kđt . (2) Với: + : Tổng phụ tải tác dụng tính toán của các nhóm thiết bị, ở đây ta chỉ xét: = Ptt3pha + : Tổng phụ tải tính toán của nhóm các thiết bị. = Qtt3pha + kđt: hệ số đồng thời, nó nằm trong giới hạn: kđt = 0,85 á 1. Như vậy (2): Stt = kđt . Tổng công suất của phụ tải tính toán: SttS = Stt1 + Stt2 + .... + Sttn = Với Stti: Công suất tính toán ở nhánh thứ i, tính tại điểm nút. Ta có: ............ Nguồn cung cấp đến: Scc ³ SttS Stt1 Stt2 Stt3 Sttn Chương II: Phụ tải tính toán Đ2.1. Sơ bộ về mặt bằng xây dựng khu khám chữa bệnh cao cấp (KK CBCC) Để xác định phụ tải tính toán của KK CBCC, ta phải nghiên cứu sâu về mặt bằng xây dựng (kiến trúc) của KK CBCC. Đây là KK CBCC với quy mô tương đối lớn, có số lượng giường bệnh là 500 giường do đó KK CBCC được thiết kế xây dựng gồm: + Ba dãy nhà A, B, C bố trí theo hình chữ U, mỗi dãy nhà có 5 tầng, mỗi dãy nhà có 1 thang máy và một cầu thang đi bộ. + Nhà xe, nhà trạm bơm, nhà bảo vệ, nhà xác, công viên. Nhà xác Dãy C Dãy A Dãy B Trạm bơm Công viên Nhà xe Bảo vệ Cổng Trạm điện Sơ đồ kiến trúc toàn KK CBCC Đ2.2. Tính toán công suất của thiết bị lắp đặt của toàn KK CBCC Các thiết bị tiêu thụ điện ở KK CBCC chủ yếu là thiết bị dùng điện 1 pha (Uđm = 220V). Vậy để đảm bảo tính đối xứng giữa các pha thì ta phải phân bố các thiết bị vào 3 pha đều nhau về tính chất và đặc điểm làm việc của thiết bị, công suất của thiết bị và thời gian làm việc tương đương nhau. Tức là ta phải luôn đảm bảo: tại điểm cung cấp (tủ phân phối, đường dây chính...) phần công suất không cân bằng bé hơn 15% tổng công suất tại điểm đó: SPkhông cân bằng Ê 15% SPcân bằng Các thiết bị tiêu thụ điện trong KK CBCC gồm có: máy điều hoà nhiệt độ, quạt trần, các đèn chiếu sáng, thang máy, động cơ máy bơm nước. Ngoài ra, còn có một số thiết bị máy móc y tế dùng điện để phục vụ cho công tác khám chữa bệnh và điều trị cho bệnh nhân. Vì đây là KK CBCC nên các thiết bị máy móc y tế tương đối nhiều, do đó ngoài công suất phụ tải của các thiết bị phục vụ cho sinh hoạt, ta còn phải tính toán một lượng công suất dự phòng cho nhóm thiết bị y tế cho mỗi tầng của mỗi dãy nhà và được chia đều cho cả 3 pha. Sau khi nghiên cứu kỹ ta lập ra được bảng thống kê các thiết bị tiêu thụ điện trên các pha như sau: A-/ Thống kê các thiết bị điện của dãy nhà A. I-/ Các thiết bị điện tầng 1: Phụ tải ở tầng 1 tương đối lớn vì tầng 1 rất quan trọng gồm: nhà khám bệnh, cấp cứu, phòng thủ tục, phòng trực y tá, phòng chờ... 1-/ Bảng liệt kê các thiết bị điện pha A tầng 1: STT Tên thiết bị Đơn vị tính Số lượng CS đặt 1 thiết bị (W) knc CS tính toán (W) 1 2 3 4 5 6 1 Máy điều hoà nhiệt độ Cái 5 1500 0,7 5250 2 Quạt trần Cái 10 100 0,7 700 3 ổ cắm Cái 35 1000 0,3 11200 4 Đèn huỳnh quang 1 bóng có choá nhựa mờ 40W - 220V Cái 9 40 0,9 324 5 Hộp đèn huỳnh quang 2 bóng có choá nhựa mờ 40W - 220V Bộ 17 80 0,9 1224 6 Đèn thuỷ tinh cầu màu sữa F150 - 60W Cái 8 60 0,9 432 7 Dự phòng 10000 Tổng công suất tính toán pha A tầng 1: PttA1 = 5250 + 700 + 11200 + 324 + 1224 + 432 + 10000 = 29130 (W) Dòng điện tính toán pha A tầng 1: IttA1 = = = 165,5 (A0 2-/ Bảng liệt kê các thiết bị điện pha B tầng 1: STT Tên thiết bị Đơn vị tính Số lượng CS đặt 1 thiết bị (W) knc CS tính toán (W) 1 2 3 4 5 6 1 Máy điều hoà nhiệt độ Cái 5 1500 0,7 5250 2 Quạt trần Cái 10 100 0,7 700 3 ổ cắm Cái 35 1000 0,3 11200 4 Huỳnh quang 1 bóng Cái 4 40 0,9 144 5 Hộp hình quang 2 bóng Bộ 24 80 0,9 1728 6 F150 - 60W Cái 2 60 0,9 108 7 Dự phòng 10000 Tổng công suất tính toán pha B tầng 1: PttB1 = 5250 + 700 + 11200 + 144 + 1728 + 108 + 10000 = 29130 (W) Dòng điện tính toán pha B tầng 1: IttB1 = = = 165,5 (A) 3-/ Bảng liệt kê các thiết bị pha C tầng 1: STT Tên thiết bị Đơn vị tính Số lượng CS đặt 1 thiết bị (W) knc CS tính toán (W) 1 2 3 4 5 6 1 Máy điều hoà nhiệt độ Cái 6 1500 0,7 6300 2 Quạt trần Cái 10 100 0,7 700 3 ổ cắm Cái 33 1000 0,3 9900 4 Huỳnh quang 1 bóng Cái 5 40 0,9 180 5 Hộp hình quang 2 bóng Bộ 21 80 0,9 1512 6 F150 - 60W Cái 7 60 0,9 378 7 Dự phòng 10000 Tổng công suất tính toán pha C tầng 1: PttC1 = 28970 (W) Dòng điện tính toán pha C tầng 1: IttC1 = II-/ Các thiết bị điện tầng 2 1-/ Bảng liệt kê thiết bị điện pha A tầng 2: STT Tên thiết bị Đơn vị tính Số lượng CS đặt 1 thiết bị (W) knc CS tính toán (W) 1 2 3 4 5 6 1 Máy điều hoà nhiệt độ Cái 4 1500 0,7 4200 2 Quạt trần Cái 8 100 0,7 560 3 ổ cắm Cái 30 1000 0,3 9000 4 Huỳnh quang 1 bóng Cái 5 40 0,9 180 5 Hộp hình quang 2 bóng Bộ 20 80 0,9 1440 6 F150 - 60W Cái 4 60 0,9 216 7 Dự phòng 10000 Tổng công suất tính toán pha A tầng 2: PttA2 = 25596 (W) Dòng điện tính toán pha A tầng 2: IttA2 = 2-/ Bảng liệt kê thiết bị điện pha B tầng 2 STT Tên thiết bị Đơn vị tính Số lượng CS đặt 1 thiết bị (W) knc CS tính toán (W) 1 2 3 4 5 6 1 Máy điều hoà nhiệt độ Cái 4 1500 0,7 4200 2 Quạt trần Cái 8 100 0,7 560 3 ổ cắm Cái 30 1000 0,3 9000 4 Huỳnh quang 1 bóng Cái 4 40 0,9 144 5 Hộp hình quang 2 bóng Bộ 20 80 0,9 1440 6 F150 - 60W Cái 5 60 0,9 270 7 Dự phòng 10000 Tổng công suất tính toán pha B tầng 2: PttB2 = 25614 (W) Dòng điện tính toán pha B tầng 2: IttB2 = 3-/ Bảng liệt kê thiết bị điện pha C tầng 2: STT Tên thiết bị Đơn vị tính Số lượng CS đặt 1 thiết bị (W) knc CS tính toán (W) 1 2 3 4 5 6 1 Máy điều hoà nhiệt độ Cái 4 1500 0,7 4200 2 Quạt trần Cái 10 100 0,7 700 3 ổ cắm Cái 30 1000 0,3 9000 4 Huỳnh quang 1 bóng Cái 5 40 0,9 180 5 Hộp hình quang 2 bóng Bộ 18 80 0,9 1296 6 F150 - 60W Cái 3 60 0,9 162 7 Dự phòng 10000 Tổng công suất tính toán pha C tầng 2: PttC2 = 25538 (W) Dòng điện tính toán pha C tầng 2: IttC2 = III-/ Các thiết bị tầng 3. 1-/ Bảng liệt kê các thiết bị pha A tầng 3: STT Tên thiết bị Đơn vị tính Số lượng CS đặt 1 thiết bị (W) knc CS tính toán (W) 1 2 3 4 5 6 1 Máy điều hoà nhiệt độ Cái 3 1500 0,7 3150 2 Quạt trần Cái 6 100 0,7 420 3 ổ cắm Cái 30 1000 0,3 9000 4 Huỳnh quang 1 bóng Cái 3 40 0,9 108 5 Hộp hình quang 2 bóng Bộ 8 80 0,9 576 6 F150 - 60W Cái 3 60 0,9 162 7 Dự phòng 10000 Tổng công suất tính toán pha A tầng 3: PttA3 = 21416 (W) Dòng điện tính toán pha A tầng 3: IttA3 = 2-/ Bảng liệt kê các thiết bị pha B tầng 3: STT Tên thiết bị Đơn vị tính Số lượng CS đặt 1 thiết bị (W) knc CS tính toán (W) 1 2 3 4 5 6 1 Máy điều hoà nhiệt độ Cái 3 1500 0,7 3150 2 Quạt trần Cái 5 100 0,7 350 3 ổ cắm Cái 30 1000 0,3 9000 4 Huỳnh quang 1 bóng Cái 2 40 0,9 72 5 Hộp hình quang 2 bóng Bộ 10 80 0,9 720 6 F150 - 60W Cái 3 60 0,9 162 7 Dự phòng 8000 Tổng công suất tính toán pha B tầng 3: PttB3 = 21454 (W) Dòng điện tính toán pha B tầng 3: IttB3 = 3-/ Bảng liệt kê các thiết bị pha C tầng 3: STT Tên thiết bị Đơn vị tính Số lượng CS đặt 1 thiết bị (W) knc CS tính toán (W) 1 2 3 4 5 6 1 Máy điều hoà nhiệt độ Cái 3 1500 0,7 3150 2 Quạt trần Cái 4 100 0,7 280 3 ổ cắm Cái 30 1000 0,3 9000 4 Huỳnh quang 1 bóng Cái 2 40 0,9 72 5 Hộp hình quang 2 bóng Bộ 10 80 0,9 720 6 F150 - 60W Cái 4 60 0,9 216 7 Dự phòng 8000 Tổng công suất tính toán pha C tầng 3: PttC3 = 21438 (W) Dòng điện tính toán pha C tầng 3: IttC3 = IV-/ Các thiết bị điện tầng 4. 1-/ Bảng liệt kê các thiết bị pha A tầng 4. STT Tên thiết bị Đơn vị tính Số lượng CS đặt 1 thiết bị (W) knc CS tính toán (W) 1 2 3 4 5 6 1 Máy điều hoà nhiệt độ Cái 2 1500 0,7 2100 2 Quạt trần Cái 4 100 0,7 280 3 ổ cắm Cái 30 1000 0,3 9000 4 Huỳnh quang 1 bóng Cái 2 40 0,9 72 5 Hộp hình quang 2 bóng Bộ 10 80 0,9 720 6 Dự phòng 8000 Tổng công suất tính toán pha A tầng 4: PttA4 = 20172 (W) Dòng điện tính toán pha A tầng 4: IttA4 = 2-/ Bảng liệt kê các thiết bị pha B tầng 4: STT Tên thiết bị Đơn vị tính Số lượng CS đặt 1 thiết bị (W) knc CS tính toán (W) 1 2 3 4 5 6 1 Máy điều hoà nhiệt độ Cái 3 1500 0,7 3150 2 Quạt trần Cái 6 100 0,7 420 3 ổ cắm Cái 25 1000 0,3 7500 4 Huỳnh quang 1 bóng Cái 4 40 0,9 144 5 Hộp hình quang 2 bóng Bộ 12 80 0,9 864 6 Dự phòng 8000 Tổng công suất tính toán pha B tầng 4: PttB4 = 20078 (W) Dòng điện tính toán pha B tầng 4: IttB4 = 3-/ Bảng liệt kê các thiết bị điện pha C tầng 4: STT Tên thiết bị Đơn vị tính Số lượng CS đặt 1 thiết bị (W) knc CS tính toán (W) 1 2 3 4 5 6 1 Máy điều hoà nhiệt độ Cái 3 1500 0,7 3150 2 Quạt trần Cái 4 100 0,7 280 3 ổ cắm Cái 25 1000 0,3 7500 4 Huỳnh quang 1 bóng Cái 4 40 0,9 144 5 Hộp hình quang 2 bóng Bộ 10 80 0,9 720 6 F150 - 60W Cái 5 60 0,9 270 7 Dự phòng 8000 Tổng công suất tính toán pha C tầng 4: PttC4 = 20064 (W) Dòng điện tính toán pha C tầng 4: IttC4 = V-/ Các thiết bị điện tầng 5. Tầng 1 và tầng 5 dùng nhà A của trung tâm khám chữa bệnh có diện tidchs và cách bố trí thiết bị nội thất như sau, do đó ta có: 1-/ Pha A tầng 5: - Tổng công suất pha A tầng 5: PttA5 = PttA4 = 20172 (W) - Dòng điện tính toán pha A tầng 5: IttA5 = IttA4 = 114,6 (A) 2-/ Pha B tầng 5: - Tổng công suất pha B tầng 5: PttB5 = PttB4 = 20078 (W) - Dòng điện tính toán pha B tầng 5: IttB5 = IttB4 = 114,1 (A) 3-/ Pha C tầng 5: - Tổng công suất pha C tầng 5: PttC5 = PttC4 = 20064 (W) - Dòng điện tính toán pha C tầng 5: IttC5 = IttC4 = 114 (A) VI-/ Tính công suất tính toán thang máy khu nhà A. Tầng chòi thang máy có công suất định mức là: Pđm = 7000 x 2 = 14000 (W) Ta dùng động cơ 3 pha để kéo thang máy. Ta có: thang máy có: knc = 0,8 (tra sổ tay) Vậy: PttTMA = knc . Pđm = = 0,8 . 14000 = 11200 (W) VII-/ Bảng tổng công suất tính toán các pha theo các tầng của khu A: Tầng Pha 1 2 3 4 5 A 29130 25596 21416 20172 20172 B 29130 25614 21454 20078 20078 C 28970 25538 21438 20064 20064 - Tổng công suất tính toán pha A của cả dãy nhà A: PttSA = 29130 + 25596 + 21416 + 20172 + 20172 = = 116486 (W) - Tổng công suất tính toán pha B của dãy nhà A: PttSB = 29130 + 25614 + 21454 + 20078 + 20078 = = 116354 (W) - Tổng công suất tính toán pha C của dãy nhà A: PttSC = 28970 + 25538 + 21438 + 20064 + 20064 = = 116074 (W) - Vậy tổng công suất tính toán cả 3 pha của dãy nhà A: Ptt3A = PttSA + PttSB + PttSC + PttTM = = 116486 + 116354 + 116074 + 11200 = = 360114 (W) - Tổng công suất biểu kiến tính toán 3 pha của dãy nhà A: Stt3A = kđt . = = 0,95 . = = 427635,4 (VA) ằ 427,6 (KVA) Với: kđt: hệ số đồng thời làm việc của các thiết bị, lấy kđt = 0,95. Tóm lại, Tổng công suất biểu kiến tính toán 3 pha của dãy nhà A là: Stt3A = 427,6 (KVA) B-/ Thống kê các thiết bị điện của dãy nhà B. I-/ Thống kê các thiết bị điện tầng 1 1-/ Bảng liệt kê các thiết bị điện pha A tầng 1 dãy B: STT Tên thiết bị Đơn vị tính Số lượng CS đặt 1 thiết bị (W) knc CS tính toán (W) 1 2 3 4 5 6 1 Máy điều hoà nhiệt độ Cái 4 1500 0,7 4200 2 Quạt trần Cái 10 100 0,7 700 3 ổ cắm Cái 30 1000 0,3 9000 4 Huỳnh quang 1 bóng Cái 6 40 0,9 216 5 Hộp hình quang 2 bóng Bộ 12 80 0,9 864 6 F150 - 60W Cái 5 60 0,9 270 7 Dự phòng 9000 - Tổng công suất tính toán pha A tầng 1: PttA1 = 24250 (W) - Dòng điện tính toán pha A tầng 1: IttA1 = 2-/ Bảng liệt kê các thiết bị điện pha B tầng 1: STT Tên thiết bị Đơn vị tính Số lượng CS đặt 1 thiết bị (W) knc CS tính toán (W) 1 2 3 4 5 6 1 Máy điều hoà nhiệt độ Cái 5 1500 0,7 5250 2 Quạt trần Cái 10 100 0,7 700 3 ổ cắm Cái 28 1000 0,3 8400 4 Huỳnh quang 1 bóng Cái 4 40 0,9 144 5 Hộp hình quang 2 bóng Bộ 12 80 0,9 864 6 F150 - 60W Cái 3 60 0,9 162 7 Dự phòng 9000 - Tổng công suất tính toán pha B tầng 1: PttB1 = 24520 (W) - Dòng điện tính toán pha B tầng 1: IttB1 = 3-/ Bảng liệt kê các thiết bị điện pha C tầng 1: STT Tên thiết bị Đơn vị tính Số lượng CS đặt 1 thiết bị (W) knc CS tính toán (W) 1 2 3 4 5 6 1 Máy điều hoà nhiệt độ Cái 4 1500 0,7 4200 2 Quạt trần Cái 12 100 0,7 840 3 ổ cắm Cái 30 1000 0,3 9000 4 Huỳnh quang 1 bóng Cái 4 40 0,9 144 5 Hộp hình quang 2 bóng Bộ 12 80 0,9 864 6 F150 - 60W Cái 5 60 0,9 270 7 Dự phòng 9000 - Tổng công suất tính toán pha C tầng 1: PttC1 = 24318 (W) - Dòng điện tính toán pha C tầng 1: IttC1 = II-/ Thống kê các thiết bị điện tầng 2. 1-/ Pha A tầng 2: STT Tên thiết bị Đơn vị tính Số lượng CS đặt 1 thiết bị (W) knc CS tính toán (W) 1 2 3 4 5 6 1 Máy điều hoà nhiệt độ Cái 5 1500 0,7 5250 2 Quạt trần Cái 12 100 0,7 840 3 ổ cắm Cái 28 1000 0,3 8400 4 Huỳnh quang 1 bóng Cái 4 40 0,9 144 5 Hộp hình quang 2 bóng Bộ 10 80 0,9 720 6 F150 - 60W Cái 3 60 0,9 162 7 Dự phòng 9000 - Tổng công suất tính toán pha A tầng 2: PttA2 = 24516 (W) - Dòng điện tính toán pha A tầng 2: IttA2 = 2-/ Pha B tầng 2: STT Tên thiết bị Đơn vị tính Số lượng CS đặt 1 thiết bị (W) knc CS tính toán (W) 1 2 3 4 5 6 1 Máy điều hoà nhiệt độ Cái 4 1500 0,7 4200 2 Quạt trần Cái 12 100 0,7 840 3 ổ cắm Cái 30 1000 0,3 9000 4 Huỳnh quang 1 bóng Cái 7 40 0,9 252 5 Hộp hình quang 2 bóng Bộ 10 80 0,9 720 6 F150 - 60W Cái 6 60 0,9 324 7 Dự phòng 9000 - Tổng công suất tính toán pha B tầng 2: PttB2 = 24336 (W) - Dòng điện tính toán pha B tầng 2: IttB2 = 3-/ Pha C tầng 2: STT Tên thiết bị Đơn vị tính Số lượng CS đặt 1 thiết bị (W) knc CS tính toán (W) 1 2 3 4 5 6 1 Máy điều hoà nhiệt độ Cái 4 1500 0,7 4200 2 Quạt trần Cái 10 100 0,7 700 3 ổ cắm Cái 30 1000 0,3 9000 4 Huỳnh quang 1 bóng Cái 8 40 0,9 288 5 Hộp hình quang 2 bóng Bộ 12 80 0,9 864 6 F150 - 60W Cái 5 60 0,9 270 7 Dự phòng 9000 - Tổng công suất tính toán pha C tầng 2: PttC2 = 24322 (W) - Dòng điện tính toán pha C tầng 2: IttC2 = III-/ Thống kê các thiết bị điện tầng 3. 1-/ Pha A tầng 3: STT Tên thiết bị Đơn vị tính Số lượng CS đặt 1 thiết bị (W) knc CS tính toán (W) 1 2 3 4 5 6 1 Máy điều hoà nhiệt độ Cái 4 1500 0,7 4200 2 Quạt trần Cái 4 100 0,7 280 3 ổ cắm Cái 25 1000 0,3 7500 4 Huỳnh quang 1 bóng Cái 4 40 0,9 144 5 Hộp hình quang 2 bóng Bộ 10 80 0,9 720 6 F150 - 60W Cái 5 60 0,9 270 7 Dự phòng 7000 - Tổng công suất tính toán pha A tầng 3: PttA3 = 20114 (W) - Dòng điện tính toán pha A tầng 3: IttA3 = 2-/ Pha B tầng 3: STT Tên thiết bị Đơn vị tính Số lượng CS đặt 1 thiết bị (W) knc CS tính toán (W) 1 2 3 4 5 6 1 Máy điều hoà nhiệt độ Cái 3 1500 0,7 3150 2 Quạt trần Cái 8 100 0,7 560 3 ổ cắm Cái 30 1000 0,3 9000 4 Huỳnh quang 1 bóng Cái 6 40 0,9 216 5 Hộp hình quang 2 bóng Bộ 12 80 0,9 864 6 F150 - 60W Cái 3 60 0,9 162 7 Dự phòng 7000 - Tổng công suất tính toán pha B tầng 3: PttB3 = 20952 (W) - Dòng điện tính toán pha B tầng 3: IttB3 = 3-/ Pha C tầng 3: STT Tên thiết bị Đơn vị tính Số lượng CS đặt 1 thiết bị (W) knc CS tính toán (W) 1 2 3 4 5 6 1 Máy điều hoà nhiệt độ Cái 3 1500 0,7 3150 2 Quạt trần Cái 6 100 0,7 420 3 ổ cắm Cái 27 1000 0,3 8400 4 Huỳnh quang 1 bóng Cái 10 40 0,9 360 5 Hộp hình quang 2 bóng Bộ 10 80 0,9 720 6 Dự phòng 7000 - Tổng công suất tính toán pha C tầng 3: PttC3 = 20050 (W) - Dòng điện tính toán pha C tầng 3: IttC3 = IV-/ Thống kê các thiết bị tầng 4 và 5. Ta có: Tầng 3, 4 và 5 của dãy nhà B của trung tâm khám chữa bệnh có diện tích và cách bố trí thiết bị nội thất như nhau. Do đó cách tính công suất tính toán và dòng điện tính toán ở tầng 4, 5 như ở tầng 3. Ta có: 1-/ Pha A của tầng 4 và 5: - Tổng công suất tính toán pha A của tầng 4 và 5: PttA4 = PttA5 = PttA3 = 20114 (W) - Dòng điện tính toán pha A tầng 4 và 5: IttA5 = IttA4 = IttA3 = 114,3 (A) 2-/ Pha B của tầng 4 và 5: - Tổng công suất tính toán pha B của tầng 4 và 5: PttB5 = PttB4 = PttB3 = 20952 (W) - Dòng điện tính toán pha B của tầng 4 và 5: IttB5 = IttB4 = IttB3 = 119,1 (A) 3-/ Pha C của tầng 4 và 5: - Tổng công suất tính toán pha C của tầng 4 và 5: PttC5 = PttC4 = PttC3 = 20050 (W) - Dòng điện tính toán pha C của tầng 4 và 5: IttC5 = IttC4 = IttC3 = 113,9 (A) V-/ Tính toán thang máy cho dãy nhà B. Tầng chòi thang máy có công suất là: Pđm = 7000 . 2 = 14000 (W) Thang máy được kéo bởi động cơ 3 pha và chọn hệ số nhu cầu cho thang máy là: knc = 0,8 Ta có: PttTMB = knc . Pđm = 0,8 . 14000 = 11200 (W) VI-/ Bảng tổng công suất tính toán các pha theo các tầng của dãy nhà B. Tầng Pha 1 2 3 4 5 A 24250 24516 20114 20114 20114 B 24520 24336 20952 20952 20952 C 24318 24322 20050 20050 20050 - Tổng công suất tính toán pha A của dãy nhà B: PttSA = 24250 + 24516 + 20114 . 3 = 109108 (W) - Tổng công suất tính toán pha B của dãy nhà B: PttSB = 24520 + 24336 + 20952 . 3 = 111712 (W) - Tổng công suất tính toán pha C của dãy nhà B: PttSC = 24318 + 24322 + 20050 . 3 = 108790 (W) - Tổng công suất tính toán cả 3 pha của dãy nhà B: Ptt3B = PttSA + PttSB + PttSC + PttTMB = 109108 + 111712 + 108790 + 11200 = 340810 (W) - Tổng công suất phản kháng tính toán 3 pha là: Qtt3B = Ptt3B . tg j = 340810 . 0,75 = 255607,5 (VAR) - Tổng công suất biểu kiến tính toán 3 pha của dãy nhà B là: Stt3B = kđt . = 0,95 . = 404711,875 (VA) = 404,7 (KVA) Tóm lại, tổng công suất biểu kiến tính toán 3 pha của dãy nhà B là: Stt3B = 404,7 (KVA) C-/ Thống kê các thiết bị điện của dãy nhà C. I-/ Các thiết bị dùng điện tầng 1. 1-/ Pha A tầng 1: STT Tên thiết bị Đơn vị tính Số lượng CS đặt 1 thiết bị (W) knc CS tính toán (W) 1 2 3 4 5 6 1 Máy điều hoà nhiệt độ Cái 4 1500 0,7 4200 2 Quạt trần Cái 6 100 0,7 420 3 ổ cắm Cái 30 1000 0,3 9000 4 Huỳnh quang 1 bóng Cái 6 40 0,9 216 5 Hộp hình quang 2 bóng Bộ 12 80 0,9 864 6 F150 - 60W Cái 4 60 0,9 216 7 Dự phòng 8000 - Tổng công suất tính toán pha A tầng 1: PttA1 = 22916 (W) - Dòng điện tính toán pha A tầng 1: IttA1 = 2-/ Pha B tầng 1: STT Tên thiết bị Đơn vị tính Số lượng CS đặt 1 thiết bị (W) knc CS tính toán (W) 1 2 3 4 5 6 1 Máy điều hoà nhiệt độ Cái 4 1500 0,7 4200 2 Quạt trần Cái 8 100 0,7 560 3 ổ cắm Cái 30 1000 0,3 9000 4 Huỳnh quang 1 bóng Cái 6 40 0,9 216 5 Hộp hình quang 2 bóng Bộ 10 80 0,9 720 6 F150 - 60W Cái 4 60 0,9 216 7 Dự phòng 8000 - Tổng công suất tính toán pha B tầng 1: PttB1 = 22912 (W) - Dòng điện tính toán pha B tầng 1: IttB1 = 3-/ Pha C tầng 1: STT Tên thiết bị Đơn vị tính Số lượng CS đặt 1 thiết bị (W) knc CS tính toán (W) 1 2 3 4 5 6 1 Máy điều hoà nhiệt độ Cái 4 1500 0,7 4200 2 Quạt trần Cái 8 100 0,7 560 3 ổ cắm Cái 30 1000 0,3 9000 4 Huỳnh quang 1 bóng Cái 3 40 0,9 108 5 Hộp hình quang 2 bóng Bộ 12 80 0,9 864 6 F150 - 60W Cái 2 60 0,9 108 7 Dự phòng 8000 - Tổng công suất tính toán pha C tầng 1: PttC1 = 22840 (W) - Dòng điện tính toán pha C tầng 1: IttC1 = II-/ Các thiết bị điện tầng 2. 1-/ Pha A tầng 2: STT Tên thiết bị Đơn vị tính Số lượng CS đặt 1 thiết bị (W) knc CS tính toán (W) 1 2 3 4 5 6 1 Máy điều hoà nhiệt độ Cái 5 1500 0,7._. 5250 2 Quạt trần Cái 6 100 0,7 420 3 ổ cắm Cái 30 1000 0,3 9000 4 Huỳnh quang 1 bóng Cái 2 40 0,9 72 5 Hộp hình quang 2 bóng Bộ 12 80 0,9 864 6 Dự phòng 8000 - Tổng công suất tính toán pha A tầng 2: PttA2 = 23606 (W) - Dòng điện tính toán pha A tầng 2: IttA2 = 2-/ Pha B tầng 2: STT Tên thiết bị Đơn vị tính Số lượng CS đặt 1 thiết bị (W) knc CS tính toán (W) 1 2 3 4 5 6 1 Máy điều hoà nhiệt độ Cái 5 1500 0,7 5250 2 Quạt trần Cái 5 100 0,7 350 3 ổ cắm Cái 30 1000 0,3 9000 4 Huỳnh quang 1 bóng Cái 3 40 0,9 108 5 Hộp hình quang 2 bóng Bộ 12 80 0,9 864 6 Dự phòng 8000 - Tổng công suất tính toán pha B tầng 2: PttB2 = 23572 (W) - Dòng điện tính toán pha B tầng 2: IttB2 = 3-/ Pha C tầng 2: STT Tên thiết bị Đơn vị tính Số lượng CS đặt 1 thiết bị (W) knc CS tính toán (W) 1 2 3 4 5 6 1 Máy điều hoà nhiệt độ Cái 4 1500 0,7 4200 2 Quạt trần Cái 6 100 0,7 350 3 ổ cắm Cái 33 1000 0,3 9900 4 Huỳnh quang 1 bóng Cái 6 40 0,9 216 5 Hộp hình quang 2 bóng Bộ 10 80 0,9 720 6 F150 - 60W Cái 5 60 0,9 270 7 Dự phòng 8000 - Tổng công suất tính toán pha C tầng 2: PttC2 = 23656 (W) - Dòng điện tính toán pha C tầng 2: IttC2 = III-/ Thống kê các thiết bị tầng 3, 4 và 5: Ta có tầng 3, 4 và 5 của dãy nhà C của trung tâm khám chữa bệnh có diện tích và nội thất giống tầng 3 của dãy nhà B. Ta có: 1-/ Pha A của tầng 3, 4 và 5: - Tổng công suất tính toán pha A của tầng 3, 4 và 5: PttA3 = PttA4 = PttA5 = PttA3(B) = 20114 (W) - Dòng điện tính toán pha A của tầng 3, 4 và 5: IttA3 = IttA4 = IttA5 = IttA3(B) = 114,3 (A) 2-/ Pha B của tầng 3, 4 và 5: - Tổng công suất tính toán pha B của tầng 3, 4 và 5: PttB3 = PttB4 = PttB5 = PttB3(B) = 20952 (W) - Dòng điện tính toán pha B của tầng 3, 4 và 5: IttB3 = IttB4 = IttB5 = IttB3(B) = 119,1 (A) 3-/ Pha C của tầng 3, 4 và 5: - Tổng công suất tính toán pha C của tầng 3, 4 và 5: PttC3 = PttC4 = PttC5 = PttC3(B) = 20050 (W) - Dòng điện tính toán pha C của tầng 3, 4 và 5: IttC3 = IttC4 = IttC5 = IttC3(B) = 113,9 (A) IV-/ Tính toán thang máy của dãy nhà C. Ta có: PttTMC = PttTMB = 11200 (W) V-/ Bảng tổng công suất tính toán các pha theo các tầng của dãy nhà C. Tầng Pha 1 2 3 4 5 A 22916 23606 20114 20114 20114 B 22912 23572 20952 20952 20952 C 22840 23656 20050 20050 20050 - Tổng công suất tính toán pha A của dãy nhà C: PttSA = 22916 + 23606 + 20114 + 20114 + 20114 = 106864 (W) - Tổng công suất tính toán pha B của dãy nhà C: PttSB = 22912 + 23572 + 20952 . 3 = 109340 (W) - Tổng công suất tính toán pha C của dãy nhà C: PttSC = 22840 + 23656 + 20050 . 3 = 106646 (W) - Tổng công suất tính toán cả 3 pha của dãy nhà C: Ptt3C = PttSA + PttSB + PttSC + PttTMC = 106864 + 109340 + 106646 + 11200 = 322850 (W). - Tổng công suất phản kháng tính toán 3 pha của dãy C: Qtt3C = Ptt3C . tg j = 322850 . 0,75 = 242137,5 (VAR) - Tổng công suất biểu kiến tính toán cả 3 pha của dãy C: Stt3C = kđt . = 0,95 . = 403562,5 (VA) = 403,6 (KVA) Tóm lại, tổng công suất biểu kiến tính toán cả 3 pha của dãy nhà C là: Stt3C = 403,6 (KVA) D-/ Tính toán công suất tính toán cho việc chiếu sáng. Nhà bảo vệ, nhà xe, nhà xác, hành lang, công viên, trạm bơm. Để tính toán chiếu sáng ta sử dụng công thức: N = Trong đó: E: độ nút yêu cầu (dx) S: diện tích cầu chiếu sáng (m2) N: số lượng đèn cần thiết. Fđèn: Quang thông của đèn (lm) hsd: Hệ số sử dụng của đèn, hsd = 0,9 d: Hệ số bù quang thông, d = 1,25. Vậy ta có: 1-/ Chiếu sáng nhà bảo vệ: Nhà bảo vệ có diện tích S = 5 . 5 = 25 (m2) Yêu cầu độ rọi là 200 lx, vì cần thiết để xem xét các giấy tờ ra vào, hoặc giải quyết các vấn đề liên quan. Ta chọn loại đèn huỳnh quang C màu trắng Z (P = 20W; Fđèn = 930 dm) Vậy số đèn: N = Lấy N = 8 đèn ị gộp lại 2 đèn = 1 bộ ị 4 bộ Ptt = hnc . Pđm = 0,9 . 8 . 20 = 144 (W) 2-/ Chiếu sáng hành lang. Nhà hàng lang có diện tích là: [50 . 3,6 . 5] . 3 = 2700 (m2) Vì đây là hành lang nên yêu cầu độ rọi không cao nên ta chọn E = 100 (dx). Chọn loại đèn cầu thuỷ tinh màu sữa treo sát trần có các thông số: F150 - 60W, Fđèn = 2000 (dm) Vậy số đèn cầu chiếu sáng cho khu vực hành lang: N = Ta có: công suất tính toán cho khu hành lang. PttHL = knc (188 . 60) = 0,9 . 188 . 60 = 10152 (W) 3-/ Chiếu sáng cho công viên. Công viên có diện tích là: S = 40 . 40 = 1600 (m2) Vì đây là công viên của bệnh viện: dùng cho bệnh nhân hóng mát, vui vẻ... nên độ rọi E = 50 dx. Chọn đèn Natri cao áp có P = 70 (W); Fđèn = 5800 (dm). Suy ra: Số đèn: N = Vậy công suất tính toán chiếu sáng cho công viên: PttCV = knc . Pđm = 0,9 . 20 . 70 = 1260 (W). 4-/ Chiếu sáng cho nhà xe. Nhà xe có diện tích: S = 15 . 25 = 375 (m2) Độ rọi cần thiết cho nhà xe là: E = 100 dx. Chọn loại đèn: Chiếu sáng ban ngày 85 có P = 40W, dài 1,2 m; Fđèn = 2000 dm. Vậy số đèn: N = Công suất tính toán cho chiếu sáng nhà xe: PttNX = knc . Pđm = 0,9 . 26 . 40 = 936 (W) 5-/ Chiếu sáng nhà xác: Diện tích: 10 . 10 = 100 (m2) Độ rọi yêu cầu: E = 100 (dx) Chọn đèn: C màu trắng ấm (P = 40W, 1,2 m; Fđèn = 3200 dm). Suy ra: Số đèn: N = - Công suất tính toán cho chiếu sáng nhà xác: PttNxác = knc . Pđm = 0,9 . 5 . 40 = 180 (W). 6-/ Chiếu sáng bảo vệ. Chủ yếu là chiếu sáng xung quanh bệnh viện (dọc theo rào chắn). S = 10 . 150 . 4 = 6000 (m2) E = 50 (dx) Chọn đèn Natri cao áp: (P = 70W, Fđèn = 3300 dm). Suy ra: Số đèn: N = - Công suất tính toán cho chiếu sáng bảo vệ: PttBV = 0,9 . 127 . 70 = 8001 (W) 7-/ Tổng công suất tính toán chiếu sáng: Nhà bảo vệ, hành lang, công viên, nhà xe, nhà xác, bảo vệ: PttCS = 144 + 10152 + 1260 + 936 + 180 + 8001 = 20673 (W) - Tổng công suất phản kháng tính toán cho chiếu sáng: QttCS = PttCS . tg j = 20673 . 0,75 = 15504,8 (VAR). - Tổng công suất toàn phần tính toán cho công suất: SttCS = Tóm lại: SttCS = 25 KVA E-/ Tính công suất cho trạm bơm của bệnh viện. Trạm bơm dùng để cung cấp nước sinh hoạt cho toàn bệnh viện. Ta bố trí: trạm bơm gồm có hai máy bơm, mỗi máy bơm có công suất là 33 KW và dung lượng của mỗi máy bơm là 1000 m3/1h ị Pttmbơm = 0,9 . 2 . 33 = 59,4 (KW) Chiếu sáng cho trạm bơm: trạm bơm có diện tích là 10 . 5 = 50 m2; yêu cầu độ rọi là E = 300 lx. Ta chọn đèn huỳnh quang C màu trắng Z có: P = 40 W, dài 1,2 m; Fđèn = 2450 lm. Vậy số đèn cần thiết: N = Suy ra: PttCS = knc . Pđm = 0,9 . 9 . 40 = 324 (W) Tổng công suất của trạm bơm: PTB = PttCS + Pttmbơm = 0,314 + 59,4 = 59,724 (KW) Tổng công suất toàn phần: STB = F-/ Xác định tổng công suất biểu kiến tính toán cho toàn KK CBCC. Ta đã có được: - Tổng công suất biểu kiến tính toán của dãy nhà A: SttA = 427,6 (KVA). - Tổng công suất biểu kiến tính toán của dãy nhà B: SttB = 404,7 (KVA). - Tổng công suất biểu kiến tính toán của dãy nhà C: SttC = 403,6 (KVA). - Tổng công suất biểu kiến tính toán của chiếu sáng các loại: SttCS = 25 (KVA). - Tổng công suất biểu kiến tính toán của trạm bơm: SttTB = 74,7 (KVA). Vậy, tổng công suất biểu kiến tính toán của toàn KK CBCC là: Stt = SttA + SttB + SttC + SttCS + SttTB = = 427,6 + 404,7 + 403,6 + 25 + 74,7 = 1335,6 (KVA) Tổng công suất tác dụng tính toán của toàn KK CBCC là: Ptt = Stt . Cos j = 1335,6 . 0,8 = 1068,5 (KW) Tổng công suất phản kháng tính toán của toàn KK CBCC: Qtt = Ptt . tg j = 1068,5 . 0,75 = 801,4 (KVAR) Với: Cos j = 0,8 Ta được tg j = 0,75. Tóm lại ta có: Stt = 1335,6 KVA. Ptt = 1068,5 KW Qtt = 801,4 KVAR. Chương III Trạm biến áp của KK CBCC Đ3.1 Chọn số lượng và dung lượng máy biến áp I-/ Chọn số lượng máy biến áp. Việc chọn đúng số lượng máy biến áp phải xét đến độ tin cậy cung cấp điện. KK CBCC là loại hộ tiêu thụ điện loại I nên số lượng máy biến áp cần thiết phải lớn hơn hoặc bằng 2. Như vậy, ta chọn số lượng máy biến áp của KK CBCC là: n = 2 (máy), giống hệt nhau hoàn toàn. II-/ Chọn dung lượng máy biến áp. Máy biến áp được sản xuất với các cỡ tiêu chuẩn nhất định. Việc lựa chọn đúng công suất máy biến áp không những đảm bảo an toàn cung cấp điện, đảm bảo tuổi thọ của máy mà còn ảnh hưởng lớn đến các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của sơ đồ cung cấp điện. Dung lượng máy biến áp được chọn như sau: Vì đây là trạm có 2 máy biến áp nên dung lượng của mỗi máy biến áp là: SđmBA ³ Trong đó: SđmBA: công suất định mức biểu kiến của máy biến áp. Stt: Tổng công suất biểu kiến tính toán của toàn KK CBCC. Stt = 1335,6 (KVA) kqt: hệ số quá tải của máy biến áp, ta có: kqt = 1,4 khc: hệ số hiệu chỉnh công suất của máy biến áp theo nhiệt độ môi trường ở nơi sử dụng. Ta có: khc = 1 - t1: Nhiệt độ môi trường chế tạo máy biến áp. t2: Nhiệt độ môi trường ở nơi sử dụng. Ta chọn máy biến áp do ABB chế tạo tại Việt Nam nên ta có: khc = 1. Vậy dung lượng của máy biến áp phải luôn thoả mãn: SđmBA ³ = 954 (KVA). Căn cứ vào: SđmBA ³ 954 KVA. Điện áp: 22 (10)/0,4 KV Ta chọn máy biến áp do hãng ABB chế tạo, với các thông số: Sđm = 1000 KVA. Điện áp: 22 (10)/0,4 KV. Tổ nối dây: D - Y/ Y0 - 11 Tổn hao không tải: DP0 = 1650 W Tổn hao ngắn mạch: DPN = 13000 W Dòng điện không tải: U0 % = 5% Điện áp ngắn mạch: UN % = 5% Trọng lượng: mS = 2857 (kg) III-/ Thiết kế nguồn điện dự phòng. 1-/ KK CBCC: KK CBCC là loại hộ tiêu thụ điện loại I, vì vậy cần phải đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện liên tục. Do đó ngoài việc dùng nguồn lưới điện ta phải có thêm nguồn máy phát điện diezel dự phòng khi nguồn điện lưới bị mất. Để đảm bảo việc cung cấp điện được liên tục nên việc chuyển đổi giữa nguồn điện lưới và nguồn máy phát diezel được thực hiện tự động - việc tự động này có sẵn nên ta không cần thiết kế. 2-/ Chọn phụ tải ưu tiên: Ngày nay việc mất nguồn điện lưới chỉ là tạm thời, cũng như để đảm bảo cho KK CBCC vẫn hoạt động bình thường khi mất nguồn điện lưới, và cũng nhằm mục đích có lợi về kinh tế. Do đó phụ tải được ưu tiên (tức là phụ tải quan trọng, đảm bảo cho sự hoạt động của KK CBCC, không thể bị mất điện), đó là: tất cả phụ tải chiếu sáng cho toàn KK CBCC, được ưu tiên cấp điện từ nguồn máy phát điện diezel dự phòng khi bị mất nguồn điện lưới 3-/ Chọn máy phát điện diezel dự phòng: Ta có: Tổng công suất tính toán của phụ tải chiếu sáng toàn KK CBCC: PttCS = PttCS(nhà A) + PttCS(nhà B) + PttCS(nhà C) + PttCS (TB) + PttCS các loại = = 20034 + 17910 + 16740 + 324 + 20673 = 75681 (W) ằ 75,7 (KW) Tổng công suất biểu kiến tính toán cho phụ tải chiếu sáng toàn KK CBCC: SttCS = = Với: Cos jTP = 0,8. Vậy với tổng công suất biểu kiến tính toán của phụ tải ưu tiên là: SƯT = 94,6 (KVA) Ta chọn 2 máy phát điện diezel, với mỗi máy phát điện có công suất: SMF ³ Tóm lại, ta cần có hai máy phát điện diezel dự phòng có các thông số như sau: SđmMF = 70 KVA. Điện áp định mức: Uđm = 380/220 (V) 4-/ Chọn Aptomat tổng và dây dẫn cho máy phát: Ta có dòng điện làm việc lâu dài của máy phát: IđmMF = = 106,4 (A) + Chọn Aptomat tổng bảo vệ cho máy phát: Tra phụ lục IV5 “TKCĐ” ta chọn aptomat do Nhật chế tạo loại EA203-G, 3 cực có: UđmA = 380 (V) IđmA = 160 (A) + Chọn cáp: Tra phụ lục V13, ta chọn cáp đồng hạ áp 4 lõi do LENS chế tạo loại 4G16 có: ICP = 113 (A) + Chọn thanh cái: Tra phụ lục VI9 “TKCĐ”, ta chọn thanh cái bằng đồng loại (25 x 3) có ICP = 340 (A) 5-/ Chọn Aptomat và cáp dẫn, thanh cái cho dãy nhà A: Tổng công suất chiếu sáng của dãy nhà A: Ptt(nhà A) = 20034 (W) Suy ra: IttCS(A) = + Chọn Aptomat: loại EA53-G, 3 cực: IđmA = 40 (A), UđmA = 380 V + Chọn dây dẫn: loại 4G 2,5 có ICP = 41 (A). + Chọn thanh cái: thanh cái bằng đồng loại 25 x 3 * Các dãy nhà B, C được tính chọn tương tự dãy nhà A. 6-/ Chọn Aptomat cho các pha của tầng 1 dãy nhà A: a, Chọn Aptomat và dây dẫn cho cả tầng 1: Ptt (1A) = 1980 + 1980 + 2070 = 6030 (W) Itt (1A) = Suy ra: Chọn aptomat: loại EA52-G, 3 cực: IđmA = 15 (A), UđmA = 380 V + Chọn dây dẫn: loại 4G 1,5 có ICP = 31 A. b, Chọn Aptomat và dây dẫn cho các pha tầng 1. * Pha A: PttA(1A) = 1980 W, IttA(1A) = 11,3 A + Chọn Aptomat: loại EA52 - G, 2 cực: IđmA = 15A. + Chọn dây dẫn: loại 2 x 1,5 có ICP = 37A. * Pha B: giống hệt pha A. * Pha C: IttC(1A) = 2070, IttC(1A) = 11,8A Chọn Aptomat và dây dẫn giống pha A. Đ3.2. Chọn vị trí đặt trạm biến áp. Xác định biểu đồ phụ tải: Việc xác định biểu đồ phụ tải nhằm cho ta một cách rõ ràng tình hình phụ tải của bệnh viện và các trung tâm tiêu thụ điện giúp ích rất nhiều cho việc đặt trạm biến áp. Cách vẽ biểu đồ phụ tải: - Bán kính R của biểu đồ phụ tải: R = - Góc chiếu sáng của biểu đồ phụ tải: gCS = Trong đó: S: Công suất biểu kiến của phụ tải (KVA) m: Tỷ lệ xích, lấy m = 0,5 (KVA/mm2) PCS: Công suất chiếu sáng. Ptt: Tổng công suất tính toán. Ta có: Phần gạch chéo: Phụ tải động lực Phần không gạch: Phụ tải chiếu sáng. Ta được bảng bán kính R và góc gCS của biểu đồ phụ tải: TT Tên phụ tải PCS (W) Ptt (W) Stt (KVA) R (mm) g0CS 1 Dãy nhà A 20034 360114 427,6 16,5 20 2 Dãy nhà B 17910 340810 404,7 16,1 19 3 Dãy nhà C 16740 322850 403,6 16 18,7 4 Trạm bơm 324 59724 74,7 6,9 2 5 Chiếu sáng các loại 20673 20673 25 4 360 biểu đồ phụ tải của toàn KK CBCC. Xác định vị trí đặt trạm biến áp: Toạ độ tối ưu để đặt trạm biến áp cho KK CBCC là: x = = y = = = 4,68 Vậy toạ độ tối ưu để đặt trạm biến áp là điểm: M’ = (4,1; 4,68) Nhưng toạ độ M’ (4,1; 4,68) nằm ngay giữa trug tâm của công viên KK CBCC làm mất mỹ quan cũng như không đảm bảo an toàn và không phù hợp với hướng đến của nguồn cung cấp. Do vậy để đảm bảo an toàn, mỹ quan của KK CBCC cũng như để đúng hướng đến của nguồn cung cấp, ta chọn vị trí đặt trạm biến áp của KK CBCC là: M = (1,1) trên biểu đồ phụ tải. Đ3.3. Thiết kế trạm biến áp. I-/ Giới thiệu một số trạm biến áp. Trạm biến áp hiện nay thường có các dạng kết cấu như sau: trạm chọn bộ, trạm treo, trạm bệt, trạm kín. Cần căn cứ vào điều kiện đất đai, môi trường, mỹ quan, kinh phí... mà ta lựa chọn kiểu trạm thích hợp cho từng công trình, từng đối tượng khách hàng. 1-/ Trạm chọn bộ. Trạm chọn bộ là trạm đã chế tạo, lắp đặt sẵn các phần tử của trạm (máy biến áp, thiết bị cap áp, hạ áp) tất cả được đặt trong một containơ kín có ngăn chia thành ba khoang (khoang biến áp, khoang cao áp, khoang hạ áp). Containơ được chế tạo đặc biệt chịu được mọi thời tiết, chịu được va đập. - Ưu điểm: an toàn, chắc chắn, gọn nhẹ, thiết bị cao áp được cách điện bằng khí SF6 không cần bảo trì, có tính mỹ quan cao. - Nhược điểm: vốn đầu tư cao. 2-/ Trạm treo: Trạm biến áp treo là kiểu trạm toàn bộ các thiết bị cao áp, hạ áp và máy biến áp được đặt trên cột. Riêng cả hạ áp có thể đặt trên cột bên cạnh máy biến áp hoặc có thể đặt trong buồng phân phối xây dưới đất. - Ưu điểm: Tiết kiệm đất nên thường dùng cho các trạm công cộng đô thị, trạm biến áp cơ quan. - Nhược điểm: Loại trạm này cùng với đường dây trên không gây mất mỹ quan. 3-/ Trạm bệt: Trạm biến áp kiểu bệt thường được dùng phổ biến ở nông thôn, hoặc cơ quan, những nơi có điều kiện đất đai cho phép. Với loại trạm này các thiết bị cao áp đặt trên cột, máy biến áp đặt trên bệ xi măng dưới đất, tủ phân phối hạ áp được đặt trong nhà xây mái bằng. 4-/ Trạm kín (trạm trong nhà, trạm xây). Trạm biến áp kiểu kín là kiểu trạm mà toàn bộ các thiết bị cao áp, hạ áp và máy biến áp đặt trong nhà. Trạm thường được bố trí thành ba phòng: Phòng cao áp đặt các thiết bị cao áp, phòng máy biến áp và phòng hạ áp đặt thiết bị phân phối hạ áp. Cũng có thể chỉ cần chung một phòn có lưới ngăn. Với trạm có 2 máy biến áp có thể bố trí 3, 4 phòng. II-/ Chọn trạm biến áp. Căn cứ vào ưu nhược điểm của các loại trạm biến áp nêu ở trên và căn cứ vào phụ tải là KK CBCC, ta chọn trạm biến áp kiểu kín và trạm được bố trí thành 4 phòng: một phòng cao áp, 2 phòng máy biến áp (hay máy biến áp đặt riêng) và một phòng hạ áp. Ngoài ra còn có thêm 1 phòng đặt 2 máy phát điện dự phòng. Sơ đồ trạm biến áp Trong đó: 1. Máy biến áp 2. Đầy cấp cao áp. 3. Tủ cao áp. 4. Các tủ hạ áp. 5. Thanh cái hạ áp. 6. Thanh cái cao áp. 7. Rãnh cáp. 8. Thông gió. 9. Máy phát điện diezel. 10. Thanh cái máy phát điện diezel. Chương IV Chọn khí cụ điện và dây dẫn cao áp. Đ4.1. Đặt vấn đề Trong điều kiện vận hành các khí cụ điện, sứ cách điện và các bộ phận dẫn điện khác có thể ở một trong ba chế độ cơ bản sau: - Chế độ làm việc lâu dài. - Chế độ quá tải. - Chế độ ngắn mạch. - Chế độ làm việc không đối xứng (không xét). Trong chế độ làm việc lâu dài các khí cụ điện và dây dẫn sẽ làm việc tin cậy nếu chúng ta chọn theo đúng điện áp và dòng điện định mức. Trong chế độ quá tải, dòng điện qua khí cụ điện và các bộ phận dẫn điện khác sẽ lớn hơn so với dòng điện định mức. Sự làm việc tin cậy của các phần tử trên được đảm bảo bằng cách quy định giá trị và thời gian điện áp hoặc dòng điện tăng cao không vượt quá giới hạn cho phép. Trong tình trạng ngắn mạch, các khí cụ điện và các bộ phận dẫn điện khác vẫn đảm bảo sự làm việc tin cậy nếu quá trình lựa chọn chúng có các thông số theo đúng điều kiện ổn định động và ổn định nhiệt. Tất nhiên, khi xảy ra ngắn mạch, để hạn chế tác hại của nó cần phải nhanh chóng loại bỏ bộ phận hư hỏng ra khỏi mạng điện. Đối với máy cắt điện, máy cắt phụ tải và cầu chì khi lựa chọn còn thêm điều kiện khả năng cắt của chúng. Việc lựa chọn các khí cụ điện và các bộ phận dẫn điện khác phải thoả mãn yêu cầu hợp lý về kinh tế và nt. Đ2.2 Sự phát nóng của khí cụ điện và dây dẫn. Tất cả các khí cụ điện và dây dẫn khi có dòng điện chạy qua thì đều có hiện tượng phát nóng. Nguyên nhân: do có tổn thất công suất trong các phần tử đó biến thành nhiệt. Tổn thất do điện trở bản thân các khí cụ điện, dây dẫn và các chỗ tiếp xúc, tổn thất do dòng điện xoáy trong sinh hoạt, do tổn thất trong mạch từ của máy biến áp, do điện môi. Tổn thất công suất trong các khí cụ điện và dây dẫn phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như dòng điện, điện áp, tần số. Chia làm 2 tình trạng phát nóng: - Sự phát nóng lâu dài; do dòng điện làm việc lâu dài chạy qua khí cụ điện và dây dẫn gây ra. Sau một thời gian thì nhiệt độ ở khí cụ điện và dây dẫn ổn định và nhiệt lượng được toả ra môi trường xung quanh. - Phát nóng ngắn hạn: do dòng điện quá tải hay dòng điện ngắn mạch gây ra (thời gian rất ngắn) gọi là quá trình đoạn nhiệt tức là toàn bộ nhiệt lượng sinh ra dòng vào việc phát nóng khí cụ điện và dây dẫn. Khi nhiệt độ quá cao thì làm cho các khí cụ điện và dây dẫn bị hư hỏng hoặc giảm tuổi thọ nhất là những chỗ tiếp xúc của thiết bị. Vì vậy đối với khí cụ điện và dây dẫn, người ta phải quy định trị số nhiệt độ cho phép. Việc quy định nhiệt độ cho phép phụ thuộc vào: - Sử dụng cách điện phải kinh tế. - Đảm bảo sự làm việc của các đầu tiếp xúc. - Đảm bảo độ bền về cỡ không bị giảm quá mức. Đ2.3 chọn dây dẫn và khí cụ điện cao áp. I-/ Chọn dây dẫn. Dây dẫn từ trạm phân phối trung gian đến trạm biến áp KK CBCC là dây dẫn lộ kép và giữa chúng có liên hệ nhau bằng máy cắt liên lạc. Dây dẫn này rất ngắn (dài 1km) nên chúng được chọn theo điều kiện kinh tế (tức là theo mật độ dòng kinh tế). Vậy tiết diện dây dẫn kinh tế: FKT ³ Trong đó: Imax: dòng điện cực đại. Imax = IđmBA = = = 57,7 (A). JKT: Mật độ dòng kinh tế. Vì Tmax = 3 á 5000 h và dây nhôm AC, tra bảng 2 - 10 “TKCĐ” ta được: JKT = 1,1 A/mm2. Thay số vào ta được: FKT ³ Ta chọn dây nhôm AC - 120 có các thông số: r0 = 0,27 W/km ị điện trở dây dẫn. x0 = 0,34 W/km là rd = 0,65 W; xd = 0,34 W. * Kiểm tra dây dẫn đã chọn theo điều kiện tổn thất điện áp: DU = Ê DUCP. Ta có: DU = = = 56,1 (V) DUCP = 5% Uđm = 5% . 10 = 500 (V). Vậy: DU = 56,1 (V) < DUCP = 500 (V) nên thoả mãn. II-/ Tính toán ngắn mạch cao áp. Để lựa chọn, kiểm tra dây dẫn và các khí cụ điện khác ta cần phải tính toán xác định dòng điện chảy qua chúng khi xảy ra ngắn mạch. Để tính ngắn mạch trong mạng cao áp ta coi như công suất nguồn cấp cho điểm ngắn mạch bằng công suất cắt của máy cắt nguồn cấp cho KK CBCC. SN = ScắtNC = 300 MVA. Với SN: công suất nguồn cấp cho điểm ngắn mạch. 1-/ Tính tổng trở. - Điện kháng của hệ thống: XHT = ị Điện kháng tổng: XS = XHT + Xd = 1,779 + 0,34 = 2,119 (W) - Điện trở xuống: rS = rd = 0,27 (W). Vậy tổng trở của hệ thống: Z = 2-/ Tính dòng điện ngắn mạch và dòng điện xung kích gây ra ở trước máy biến áp. - Dòng điện ngắn mạch: IN = = - Dòng điện xung kích: ixk = 1,8 . III-/ Lựa chọn khí cụ điện cao áp 1-/ Lựa chọn máy cắt điện và chống sét van. a, Lựa chọn máy cắt điện. Máy cắt điện là một thiết bị dùng trong mạng điện áp cao để đóng, cắt dòng điện phụ tải và dòng điện ngắn mạch là loại thiết bị đóng cắt tin cậy. Căn cứ vào dòng điện phụ tải và dòng điện ngắn mạch đã tính, dòng xung kích ta chọn máy cắt điện loại BM 35 có các thông số: Loại Điện áp đm (KV) Iđm (A) Jxk (KA) Công suất cắt đm (MVA) Iôđn (1s) (KA) BM 35 35 600 17,3 400 10 Kết quả kiểm tra máy cắt điện: Đại lượng lựa chọn và kiểm tra Điều kiện Điện áp định mức (KV) UđmMC = 35 > Uđmmđ = 22 Dòng điện định mức (A) IđmMC = 600 > ICB = 57,7 Dòng điện ổn định lực điện động (KA) imax = 17,3 > 15,3 Dòng điện ổn định nhiệt trong thời gian Iôđn (KA) Iôđn = 10 > 6 Công suất cắt định mức (MVA0 Sđmcắt = 400 > SM = = b, Lựa chọn chống sét van: Căn cứ vào Uđm = 22 KV, ta chọn chống sét van loại AZLP - 24. 2-/ Lựa chọn dao cách ly. Nhiệm vụ chủ yếu của dao cách ly là tạo ra một khoảng hở cách điện được trông thấy giữa bộ phận đang mang dòng điện và bộ phận cắt điện nhằm mục đích đảm bảo an toàn và khiến cho nhân viên sửa chữa thiết bị điện an tâm khi làm việc. Dao cách ly dùg để đóng cắt khi không có dòng điện. Ta chọn dao cách ly PLIII.8 PB 3-1/35/400 có các thông số: Loại Uđm (KV) Iđm (A) Dùng ổn định động Iôđn (10s) (KA) ixk Ixk (KA) PB3-1/35/400 35 400 42 30 10 Kết quả kiểm tra dao cách ly: Đại lượng lựa chọn và kiểm tra Điều kiện Điện áp định mức (KV) UđmMC = 35 > Uđmmđ = 22 Dòng điện lâu dài định mức (A) 400 > 57,7 Dòng điện ngắn mạch xung kích cho phép (KA) 30 > 13 Dòng điện ổn định nhiệt (KA) 10 > 5,107 = 4,57 3-/ Chọn máy biến điện áp (TU) Máy biến điện áp có nhiệm vụ biến đổi điện áp từ trị số cao xuống trị số thấp phục vụ cho đo lường, bảo vệ Rơle và tự động hoá. Phụ tải của máy biến điện áp gồm: - Ba Vôn kế loại '335 có P1 = 3.2 (W), Cos j1 = 0,95. - t cuộn dây của công tơ đếm điện năng tác dụng có P2 = 6 . 4 = 24 (W), Cos j2 = 0,45. - t cuộn dây của công tơ đếm điện năng phản kháng có P3 = 6 . 4 = 24 (W), có Cos j3 = 0,45. Tất cả được nối đến máy biến điện áp đo lường. Vậy: + Công suất tác dụng của các dụng cụ đo là: Pdcụ = P1 + P2 + P3 = 6 + 24 + 24 = 54 (W) Qdcụ = P1tg j1 + P2tgj2 + P3tg j3 = 6 . 0,329 + 24 . 1,985 + 24 . 1,985 = 97,3 (VAR) Sdcụ = = = 110,3 (VA) Ta chọn máy biến áp đo lường do Siemens chế tạo (PLIII16) loại: 4MR14 (một hệ thống thanh góp) có các thông số: (hình hộp). Loại Uđm (KV) U1đm (KV) U2đm (V) S2đm (VA) 4MR14 24 22/ 110/ 350 Kiểm tra: Ta có: UđmBU = 24 (KV) > Uđmmđ = 22 KV S2đm = 350 > Sdcụ = 110,3 (VA) (ở cấp chính xác 0,5). 5-/ Chọn máy biến dòng điện. Máy biến dòng điện có nhiệm vụ biến đổi dòng điện từ 1 trị số lớn xuống trị số nhỏ để cung cấp cho các dụng cụ đo lường, bảo vệ Rơle và tự động hoá. Phụ tải thứ cấp của máy biến dòng điện: Phụ tải các dụng cụ pha A là lớn nhất, gồm có: 1 Ampe kế có S1 = 0,5 VA 1 công tơ đo điện năng tác dụng Wh: S2 = 2,5 VA 1 công tơ đo điện năng phản kháng VARh: S3 = 2,5 VA Vậy, tổng công suất của các dụng cụ là: Sdcụ = 0,5 + 2,5 + 2,5 = 5,5 (VA) (pha A). - Điện trở của dụng cụ đo: S rdc = = - Điện trở dây dẫn nối từ thứ cấp của BI đến các dụng cụ đo: rdd = r2đm - S rdc - rtx Với r2đm: Điện trở định mức cho phép toàn phần của mạch ngoài của máy biến dòng ở cấp chính xác được chọn. Với máy TA loại: 4MA74 do Siemens chế tạo (PLIII15) Với áp suất chính xác 0,5 à tra sổ tay được r2đm = 0,5 (W). + rtx: điện trở các chỗ tiếp xúc, lấy rtx = 0,05 (W) Vậy: rdd = 0,5 - 0,22 - 0,05 = 0,23 (W) Ta có: - Phụ tải định mức của cuộn dây thứ cấp của BI: S2đm BI = I22đm . r2đm = 52 . 0,23 = 5,75 (VA) Tra PLIII15 chọn BI loại: 4MA74 do Siemens sản xuất: Loại Uđm (KV) I1đm (A) I2đm (A) Iôđn (1s) (KA) Iôđ động (KA) 4MA74 24 450,0 5 80 120 Kiểm tra: Uđm BI = 24 > Uđmmđ = 22 (KV) I1đm = 150,0 > = 28,2 (A) S2đm BI = 5,75 > Stt = Sdc = 5,5 (VA) Iôđn (1s) = 80 > I’’6,24 Iôđ đ = 120 > ixk = 15,89 (KA) 6-/ Lựa chọn sứ cách điện. Tra PLIII20, chọn sứ đỡ do Liên Xô chế tạo loại 0f - 35 - 375 có các thông số: Loại Uđm (KV) Upđiện khí (KV Phụ tải phá hoại (KG) 0f-35-375 35 110 375 7-/ Lựa chọn thanh dẫn vào máy biến áp. Ta có: ICB = = Tra PLVI.9 chọn thanh dẫn bằng đồng có thông số: Kích thước (mm2) Tiến diện 1 thanh (mm2) ICP (A) 25 x 3 35 110 Kiểm tra: - Dòng phát nóng lâu dài cho phép: k1 . k2 . k3 . ICP ³ ICB Û 0,95 . 1 . 0,96 . 340 = 310,1 (A) > ICB = 57,7 (A) n1 = 0,95: hệ số hiệu chỉnh khi thanh dẫn đặt nằm ngang. n2 = 1: hệ số hiệu chỉnh khi dùng một thanh dẫn. n3 = 0,96: hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ theo môi trường: t0mt > 350C à k3 = 0,96. - Khả năng ổn định động: Ta phải có: sCP ³ stt. Trong đó: + sCP: ứng suất cho phép của vật liệu làm thanh dẫn, tra “CCĐ”/275 có sCP Cu = 1400 (KG/cm2) + stt: ứng suất tính toán của thanh dẫn. Được tính như sau: Xác định lực tính toán do tác dụng của dòng điện ngắn mạch: Ftt = 1,76 . 10-2 . Với L = 200 (cm): độ dài thanh dẫn giữa sứ đỡ. a = 50 (cm): khoảng cách giữa 2 pha cạnh nhau. ị Ftt = 1,76 . 10-2 . Xác định momen uốn tính toán: M = = 355,6 (KG.cm) Momen chống uốn của thanh dẫn là: thanh dẫn đặt nằm ngang: W = b = 3 mm = 0,3 m h = 25 mm = 2,5 m. Vậy ứng suất tính toán của thanh dẫn: stt = Kiểm tra: Ta có: sCP = 1400 > stt = 1137,9 (KG/cm2) - Kiểm tra về khả năng ổn định nhiệt (mm2) Ta có tiết diện thanh dẫn (F): F ³ g IƠ . = 6 . 6,24 . = 33,5 (mm2) ị F = 75 (mm2) > 33,5 (mm2) Vậy: thanh dẫn đã chọn làm việc tốt. * Kiểm tra sứ đỡ cao áp: Sứ đỡ cao áp có lực phá hoại cho phép bên đầu sứ là: FCP = 0,6 Fph = 0,6 . 375 = 225 (KG) (1) Ta phải có: FCP ³ k . Ftt Trong đó: k: Hệ số hiệu chỉnh k = Ftt = 11,9 (KG) Vậy: k . Ftt = 1,15 . 11,9 = 13,7 (KG) (2) Từ (1) và (2) suy ra: FCP > k . Ftt nên sứ đỡ đã chọn thoả mãn. 8-/ Sơ đồ nối dây máy biến điện áp (BU) và máy biến dòng điện (BI) vào các dụng cụ đo: Phần II Thiết kế mạng hạ áp. Chương I tính toán lựa chọn các thiết bị điện mạng hạ áp Đ1.1 Lựa chọn Aptomat tổng, thanh cái và cáp từ máy biến áp về thanh cái hạ áp I-/ Chọn Aptomat tổng bảo vệ cho máy biến áp. Ta có dòng điện làm việc lâu dài: Ilviệc max = Iđm BA = = = 1443,4 (A) Vậy ta chọn Aptomat tổng có dòng điện cho phép là: ICP A ³ (1,2 á 1,5) Ilv max ị ICP A ³ 1,4 . Ilv max = 1,4 . 1443,4 Û ICP A ³ 2020 A Tra PLIV3 “TK CCĐ” ta chọn aptomat loại: M20 do hãng Merlin Grin (Pháp) chế tạo với các thông số: Loại Số cực Iđm (A) Uđm (V) Icắt N (KA) M20 3 2500 690 55 Với: - Điện kháng của cuộn dây bảo vệ quá dòng: theo phụ lục IV14 và nội suy ta được: xAS = 0,035 (W). - Điện trở của cuộn dây bảo vệ ở nhiệt độ 650C (IV14) rAS = 0,04 (mW) - Điện trở tiếp xúc của aptomat: (IV.15): rtxA = 0,17 (mW) Aptomat tổng được đặt trong tủ phân phối hạ áp, hai đầu của aptomat tổng được nói với máy biến áp và thanh cái hạ áp thông qua cáp. II-/ Chọn tiết diện từ máy biến áp về tủ phân phối biến áp. Tiết diện cáp được chọn theo điều kiện phát nóng, tức là tiết diện cáp phải thoả mãn điều kiện: k1 . k2 . ICP ³ Imax = Iđm BA = 1443,4 (A) Với: + k1: hệ số kể đến môi trường đặt cáp; tra PLVI10 “TK CCĐ” được: k1 = 1,04 t0tchuẩn MT = 150C t0MT = + 00C [t0cáp] = 800C + k2: hệ số hiệu chỉnh số lượng cáp đặt trong cùng một rãnh: số sợi cáp là 2 với khoảng cách 200 mm --> tra PLVI11: k2 = 0,92 Vậy ta phải có: 0,95 . 0,93 ICP ³ 1443,4 (A) Û 0,884 . ICP ³ 1443,4 (A) Û ICP ³ = 1632,8 (A) Với ICP: là dòng điện lâu dài cho phép của cáp cầu chọn. Từ ICP ³ 1492,3 (A), tra PLV12 “TK CCĐ” ta chọn cáp đồng HA 1 lõi cách điện PVC do LENS (Pháp) chế tạo: dùng 2 sợi cáp 1 lõi chập lại thông số: (3 x 2 x 850 + 1 x 630) (mm2) có dòng điện cho phép trong nhà là: ICP = 2 . 850 = 1700 (A) > 1632,8 (A) --> thoả mãn. Có: r0 = 2 . 0,0283 = 0,0566 (W/km) (ở 200C) Vì cáp HA có chiều dài rất ngắn: lcáp = 8 (m) do đó điện trở của cáp là: rc = r0 . lc = 0,0732 . 8 . 10-3 = 0,59 . 10-3 (W) và xc = 0,34 . 8 . 10-3 = 2,7 . 10-3 (W) Tóm lại, cáp đã chọn đảm bảo làm việc lâu dài. III-/ Chọn thanh cái tủ phân phối HA: Đường cáp HA đi từ máy biến áp đến Aptomat tổng của tủ phân phối HA và từ cực dưới của AS được nối ra thanh cái để phân phối đến các phụ tải của bệnh viện. Tiết diện của thanh cái được lựa chọn theo chỉ tiêu kinh tế, theo phát nóng hoặc theo tổn thất điện áp cho phép. Sau đó phải kiểm tra ổn định nhiệt và ổn định điện động khi ngắn mạch cũng như kiểm tra dao động cơ khí. ở đây, ta chọn thanh dẫn theo điều kiện phát nóng, tức là: k1 . k2 . k3 . ICP ³ Imax = 1443,4 (A) Trong đó: + k1 = 1: hệ số hiệu chỉnh khi thanh dẫn đặt thẳng đứng. + k2 = 1: hệ số hiệu chỉnh khi dùng một thanh dẫn. + k3 = 0,96: hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ theo môi trường: t0=350C -->k3= 0,96 Vậy: 1.1. 0,96 ICP ³ 1443,4 (A) Û ICP ³ Ta chọn thanh cái bằng đồng có các thông số: Kích thước (mm2) Tiết diện của 1 thanh (mm2) Khối lượng đồng (kg/m) Dòng điện CP ICP (A) 80 x 8 640 5,698 1690 Vậy: ICP = 1690 (A) > 1503,5 (A) --> thoả mãn về phát nóng. Thanh cái đồng được gắn lên 2 sứ cách điện được gắn vào khung tủ cách nhau 65 (cm), ta đặt thẳng đứng. - Điện trở của thanh cái: rTC = 0,65 . r0 = 0,65 . 0,031 = 0,02 (mW) - Điện kháng của thanh cái: xTC = 0,65 . x0 = 0,65 . 0,276 = 0,18 (mW). Với r0, x0: điện trở và điện kháng đơn vị của thanh cái, tra PLV6 (80 x 8 mm2). IV-/ Tính toán ngắn mạch hạ áp. - Ta có sơ ._.