Đề tài Thiết kế và lắp đặt hệ thống điện chiếu sáng trong căn hộ

Tmax Trong đó : M: tổng sản phẩm sản xuất trong cả năm . Tmax: thời gian sử dụng công suất lớn nhất (h) 2. Xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên 1 đơn vị diện tích. Ptt=F.p0 Trong đó : F: diện tích bố trí nhóm hộ tiêu thụ (m2) p0: suất phụ tải trên 1 đơn vị diện tích sản xuất là 1m2(kW/m2) 3. Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt (Pđ) và hệ số nhu cầu (Knc) Xác định: Lấy Pđ=Pđm n i =1 Qtt = Ptt .tgϕ 2 2 Ptt cosϕ 4. Xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại (Kmax) và công suất trung bình (Ptb) (phương pháp số thiết bị hiệu quả nhq hay phương pháp sắp xếp biểu đồ) GVHD: TRẦN VĂN CHƯƠNG  - 10 -  = k nc ∑ Pdmi S tt = Ptt + Qtt = TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ n i =1 Qtt = Ptt .tgϕ S tt = P 2 tt + Q 2 tt =  Ptt cosϕ  ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN III. Các phương pháp chọn tiết diện dây dẫn . Sau khi tính toán được phụ tải ta phải tính được loại dây và tiết diện dây sao cho phù hợp với mạng điện . Có 3 cách để tính tiết diện dây đó là : · Chọn tiết diện dây theo điều kiện phát nóng · Chọn tiết diện dây theo chỉ tiêu Jkt . · Chọn tiết diện dây theo tổn thất điện áp cho phép 1. Chọn tiết diện dây theo điều kiện phát nóng . Phương pháp này áp dụng cho lưới hạ áp đô thị, hạ áp công nghiệp và ánh sáng sinh hoạt . Khi có dòng điện chạy qua dây dẫn và cáp thì vật dẫn bị nóng, nếu nhiệt độ dây dẫn và cáp quá cao có thể làm cho chúng bị hư hỏng hoặc giảm tuổi thọ .Mặt khác, độ bền cơ học của kim loại cũng bị giảm xuống .Do vậy nhà chế tạo qui định đối với mỗi loại dây dẫn và cáp . Nhiệt độ cho phép của dây trần là θ cp = 70 0 C . Nhiệt độ cho phép của dây bọc cách điện là : θ cp = 65 0 C . Nhiệt độ tiêu chuẩn của môi trường là : θ cp = 25 0 C . Khi thoả mãn các điều kiện trên thì Icp = [I] cp . Trong đó [I] cp là dòng điện lâu dài cho phép . Với mỗi dòng điện lâu dài cho phép ứng với một tiết diện nhất định . * Khi nhiệt độ của môi trường khác nhiệt độ tiêu chuẩn ta tiến hành hiệu chỉnh - Dây dẫn . Biết nhiệt độ của môi trường tra bảng 2.10 phần phụ lục ta được K θ ( hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ ). Dòng điện thực tế trong dây dẫn là : Itt = p 3.U dm .cosφ GVHD: TRẦN VĂN CHƯƠNG  - 11 -  = k max .k sd .∑ Pdmi TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ  ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN Icp =  I tt K θ Icp ≤ [I]  cp .Từ [I]  cp Tra bảng 2.55 trang 654 sách Cung cấp điện của Nguyễn Xuân Phú ta chọn được tiết diện dây - Dây cáp . Từ điện áp định mức tra bảng 3.9 phần phụ lục ta được è ( nhiệt độ cho phép của cáp ) Từ θ và θ 1 (nhiệt độ môi trường ) tra bảng 2.11 ta được K è . Từ khoảng cách 2 khe của cáp tra bảng 2.13 ta được Kn . Dòng điện phụ tải của mỗi cáp là : Itt = P n. 3.U dm .cos φ  (n là số cáp ) Icp = I tt K n .K θ Icp ≤ [I]  cp .Từ [I]  cp . Tra bảng 2.55 trang 654 sách Cung cấp điện của Nguyễn Xuân Phú ta chọn được tiết diện dây Kiểm tra lại theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép . Tính ∆Utt = n n i =1 i =1  U dm  . Nếu ∆Utt ≤ [∆U] cp : Tiết diện dây chọn đúng . Nếu ∆Utt > [∆U] cp : Tăng tiết diện lên 1 cấp và kiểm tra lại cho đúng . 2.Chọn tiết diện dây theo Jkt . Phương pháp này để chọn dây dẫn cho lưới có điện áp U ≥ 110 kV bởi vì trên lưới này không có thiết bị sử dụng trực tiếp đầu vào, vấn đề điện áp không cấp bách, nếu chọn dây theo Jkt sẽ có lợi về kinh tế, nghĩa là chi phí hàng năm thấp .Lưới trung áp đô thị và xí nghiệp, nói chung khoảng cách tải điện ngắn, thời gian sử dụng công suất lớn, cũng được chọn theo Jkt .Ta xét 2 trường hợp : Trường hợp 1 :Khi tiết diện thay đổi trên chiều dài đường dây. GVHD: TRẦN VĂN CHƯƠNG  - 12 -  .ΣQi li + r0 ΣPi .li TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ Xác định dòng điện truyền tải trên đường dây:  ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN Itt = S1 3.U dm  = P1 3.U dm .cosφ Trong đó : P1, P2 …Pn công suất truyền tải trên các đoạn đường dây. cos φ 1, cos φ 2 …cos φ n hệ số công suất trên các đoạn đường dây . Căn cứ vào loại dây dẫn và Tmax tra bảng 3.10 ta được Jkt . Tính tiết diện dây dẫn F1 = I tt J kt  (tiến hành qui chuẩn ). Trường hợp 2 : Khi tiết diện không thay đổi trên suốt chiều dài đường dây. Xác định dòng điện đẳng trị I dt =  1 3.U dm.  n 2 i i =1 l1 + l 2 + ... + l n Trong đó : S1,S2…Sn công suất truyền tải trên các đoạn 1,2,…,n l1 , l 2 ,..., l n chiều dài trên các đoạn 1,2,..,n Căn cứ vào loại dây dẫn và Tmax tra bảng 3.10 ta tìm được J kt Tính tiết diện dây dẫn Fdt = I dt J kt  ( tiến hành qui chuẩn ) Kiểm tra lại theo điều kiện phát nóng . Từ tiết diện dây tra bảng 2.55 trang 654 sách Cung cấp điện của Nguyễn Xuân Phú ta suy ra được [I] cp Dòng [I] cp phải thoả mãn điều kiện : [I] cp ≥ I tt K n .K θ  . GVHD: TRẦN VĂN CHƯƠNG  - 13 -  ∑ S .li TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ  ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN Trong đó : K n hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ giữa nhiệt độ chế tạo và nhiệt độ của dây dẫn . K è hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ, kể đến số lượng cáp đi chung 1 rãnh . 3.Chọn tiết diện dây theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép. Phương pháp này được dùng với mạng điện địa phương vì mạng điện địa phương thường có công suất bé tiết diện dây dẫn nhỏ, và do đó điện trở dây dẫn lớn .Do vậy nếu tăng tiết diện dây dẫn sẽ làm giảm tổn thất điện áp, tức là giữ cho tổn thất điện áp không vượt quá giá trị mức tổn thất điện áp cho phép. Trường hợp 1 : Khi tiết diện không thay đổi trên suốt chiều dài đường dây. Ta chọn x0 như sau : - - - Với dây dẫn hạ áp x0 = 0.35 Ω/ km Đường dây r0 + 20 kv : x0 = 0.38Ω/ km Đường dây 35 kV : x0 = 0.4 Ω/ km Tính hao tổn điện áp phản kháng: ∆UP = n i =1 U dm Tổn thất điện áp tác dụng cho phép: ∆Uacp = [∆U] cp - ∆UP Mặt khác:  ∆Uacp = n i =1 U dm  = n i i i =1 γ .F.U dm Suy ra:  F= n i i i =1 γ .F.U dm Trường hợp 2 : Khi tiết diện dây dẫn thay đổi . Tính hao tổn điện áp phản kháng: ∆UP = n i =1 U dm ∆Uacp = [∆U] cp - ∆UP GVHD: TRẦN VĂN CHƯƠNG  - 14 -  .Σ Qi li r0 .ΣPi .li ∑ P .l ∑ P .l x0 .ΣQi li TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ  ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN Mặt khác:  ∆Uacp =  n i =1 γ .F.U dm  =  n i =1  n i =1 Nếu các đoạn đường dây được chọn với mật độ dòng điện không đổi Ta có:  J=  I F  suy ra ∆Uacp =  3J ã  n i =1  i  i  . Khi đó:  J= γ .ÄU acp n i =1 Tiết diện dây trên các đoạn là: F1 = I 1 J  F2 = I 2 J  ….. Fn = I n J Kiểm tra lại theo điều kiện phát nóng . Từ tiết diện dây tra bảng 2.55 trang 654 sách Cung cấp điện của Nguyễn Xuân Phú ta suy ra được [I] cp Dòng [I] cp phải thoả mãn điều kiện : [I] cp ≥ I tt K n .K θ  . Trong đó : K n hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ giữa nhiệt độ chế tạo và nhiệt độ của dây dẫn . K è hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ, kể đến số lượng cáp đi chung 1 rãnh . IV.Xác định và tính chọn các thiết bị đóng cắt, bảo vệ trong mạng điện chiếu sáng. 1.Cầu chì. - Là khí cụ bảo vệ các thiết bị điện, đường dây dẫn khi bị ngắn mạch, nối tắt hoặc quá tải, quá điện áp…khi đó dây chảy của cầu chì tự nổ làm ngắt dòng điện trong mạch ngay tức khắc nên tránh được sự hỏa hoạn do đường dây, thiết bị điện bị phát hỏa - Cách tính toán và lựa chọn cầu chì: Cầu chì hạ áp được đặc trưng bởi hai đại lượng : + Idc - dòng định mức của dây chảy cầu chì + Ivỏ - dòng định mức của vỏ cầu chì (bao gồm cả đế và nắp) GVHD: TRẦN VĂN CHƯƠNG  - 15 -  .li 3ΣI i .li cosϕ i Σl .cosϕ 3.Σ li .cosϕ i TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ  ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN Khi lựa chọn cầu chì người ta thường chọn trị số Ivỏ lớn hơn vài cấp so với Idc để khi dây chảy đứt vì quá tải, ngắn mạch hoặc khi cần tăng tải ta chỉ cần thay dây chảy chứ không cần phải thay vỏ. Cầu chì được lựa chọn theo hai điều kiện sau: UđmCC ≥ UđmLV Idc ≥ Itt Trong đó : Idc _là dòng điện định mức của dây chảy mà nhà chế tạo cho theo các bảng Itt _ là dòng điện ta tính toán được với công suất toàn mạch cần bảo vệ. Mặt khác để bảo vệ tốt và nhạy thì dòng điện Idc phải không lớn hơn dòng điện định mức nhiều. Do đó thường chọn theo kinh nghiệm: + Đối với dây chảy chì: I dc I đm  = (1.25 ÷ 1.45) + Đối với dây chảy hợp kim chì thiếc :  I dc I đm  = 1.15 + Đối với dây chảy đồng : I dc I đm  = 1.6 ÷ 2 Với thiết bị một pha (ví dụ các thiết bị điện gia dụng) dòng tính toán chính là dòng định mức của thiết bị: Itt = Iđm = Pđm U đm × cos ϕ Trong đó: Uđm – điện áp pha định mức bằng 220V cos ϕ - lấy theo thiết bị điện Với đèn sợi đốt, bàn là, bếp điện, bình nóng lạnh : cos ϕ = 1 Với quạt, đèn tuýp, điều hòa, tủ lạnh, máy giặt : cos ϕ =0.8 Khi cầu chì bảo vệ lưới ba pha, dòng tính toán xác định như sau: Itt = Pđm 3 ×U đm × cosϕ Trong đó: Uđm- điện áp dây định mức của lưới điện bằng 380V. cos ϕ - lấy theo thực tế. 2.Cầu dao GVHD: TRẦN VĂN CHƯƠNG  - 16 -  TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ  ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN - Cầu dao là khí cụ điện dùng để điều khiển đóng mở mạch trực tiếp bằng tay ở đường dây chính, chịu tải dòng điện lớn và có cầu chì bảo vệ sự cố chập mạch hay quá tải. - Lựa chọn cầu dao hạ áp: UđmCD ≥ U đmLV IđmCD ≥ Itt Trong đó: U đmLV : Điện áp định mức của lưới điện hạ áp, có trị số 220V hoặc 380 V UđmCD: Điện áp định mức của cầu dao thường chế tạo 220V, 230V, 250V, 380V, 400V, 440V, 500V, 690V 3. Áptômát - Áptômát là thiết bị đóng cắt hạ áp, có chức năng bảo vệ quá tải và ngắn mạch - Tính toán lựa chọn Áptômát được chọn theo 3 điều kiện: UđmA ≥ UđmLV IđmA ≥ Itt IcđmA ≥ IN Trong mạng điện dân dụng vì căn hộ ở xa trạm biến áp nên ta thường bỏ qua điều kiện ngắn mạch. 4. Rơle thời gian. - Rơle thời gian là loại rơle tạo trễ đầu ra,nghĩa là khi đầu vào có tín hiệu điểu khiển thì sau một thời gian nào đó đầu ra mới tác động ( tiếp điểm rơle mới đóng hoặc mở) - Thời gian trễ của rơle có thể từ vài phần giây đến hàng giờ hoặc hơn nữa. Ứng dụng: Trong mạng điện dân dụng Rơle thời gian thường được lặp đặt cho mạch đèn cầu thang. GVHD: TRẦN VĂN CHƯƠNG  - 17 -  TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ  ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN CHƯƠNG II. THIẾT KẾ VÀ LẮP ĐẶT HỆ THỐNG ĐIỆN CHO CĂN HỘ I. Sơ đồ tổng thể mặt tiền của ngôi nhà 1. Sơ đồ bố trí tổng thể mặt tiền GVHD: TRẦN VĂN CHƯƠNG  - 18 -  TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ 2. Sơ đồ mặt bằng  ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TRẦN VĂN CHƯƠNG  - 19 -  TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ  ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN Đặc điểm của căn hộ: Căn hộ có 2 tầng: + Tầng 1 bao gồm phòng khách, 1 phòng bếp, 1(nhà tắm + vệ sinh). + Tầng 2 bao gồm 2 phòng ngủ, mỗi phòng có 1(nhà tắm + vệ sinh). GVHD: TRẦN VĂN CHƯƠNG  - 20 -  TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ  ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN II. Thiết kế hệ thống điện trong căn hộ II.1. Tính toán phụ tải và lựa chọn tiết diện dây 1.Tính toán cho tầng 1 . a.Tính toán phụ tải cho nhà bếp. · Tính toán chiếu sáng. Chiều dài, chiều rộng, chiều cao của nhà bếp lần lượt là : a = 4.98 m; b = 3.69 m; h = 3.9 m . Khoảng cách từ đèn đến trần nhà: hc = 0.5 m. ⇒ Khoảng cách từ đèn đến mặt công tác: H = h – hc = 3.4 m. Chỉ số của phòng là : φ = a.b H (a + b)  = 3.69 × 4.98 3.4 × (3.69 + 4.98)  = 0.589 Chọn ρñ tuong = 0.5 ρñ tran = 0.7 Tra bảng sách giáo khoa cung cấp điện của Nguyễn Xuân Phú : Trang 662 được : Trang 559 được : Trang 569 được : k sd = 0.37 k = 1.5 E = 25 Chọn Z = 1.4 , Số bóng đèn n = 2 Quang thông của mỗi đèn là: F= E.S.k.Z n.k sd  = 25 × 3.69 × 4.98 ×1.5 ×1.4 2 × 0.37  = 1304 ( lumen ) Tra bảng 2 phần phụ lục ta được công suất của mỗi đèn huỳnh quang là : 40W · Tính toán phụ tải . Trong nhà việc sử dụng các thiết bị rời được lấy điện thông qua ổ cắm như là : tủ lạnh, máy giặt, máy bơm, nồi cơm điện, bếp từ, lò vi sóng, máy xay sinh tố, máy hút bụi, quạt hút mùi không cần đấu trực tiếp vào mạng điện, cho nên ta thay thế các thiết bị bằng ổ cắm có công suất là 1000W. GVHD: TRẦN VĂN CHƯƠNG  - 21 -  TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ Bảng số liệu các thiết bị tính toán: Tổng công suất của nhóm thiết bị là : ΣPn = 1 × 100 + 2 × 40 +5 × 1000 + 1 × 18 = 5198 (W) Công suất định mức lớn nhất : Pđm max = 1000 (W)  ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN ⇒ 1 2  Pđm max = 500 (W). Số thiết bị có công suất ≥ 1 2  Pmax là n1 = 5 ΣP1 = 5000 W Tổng số thiết bị của nhóm là : n = 9 n * = n1 n  = 5 9  = 0.56 P* = ΣP1 ΣPn  = 5000 5198  = 0.95 Tra bảng 3.1 trang 36 sách Cung cấp điện của Nguyễn xuân phú ta được n *hq = 0.57 Số thiết bị hiệu quả là : n hq = n *hq × n = 0.57 × 9 = 5.13 (thiết bị ) Lấy n hq = 5(thiết bị) Hệ số sử dụng là: k sd Σ = n i =1 n i =1  ni .k sdi ni = 100 × 0.17 + 2 × 40 × 0.29 + 18 × 0.25 + 5 ×1000 × 0.5 5198  = 0.49 GVHD: TRẦN VĂN CHƯƠNG  - 22 -  thiết bị n (số lượng ) P (W ) Ksd cos ϕ Quạt trần 1 100 0.17 0.75 Đèn huỳnh quang 2 40 0.29 0.85 Đèn cửa sau 1 18 0.25 1 Ổ cắm 5 1000 0.5 0.85 ΣP Σ P TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ Hệ số nhu cầu là :  ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN knc = k sd Σ+ 1 Σk sd Σ nhq  = 0.49 + 1 Σ0.49 5  = 0.72 Phụ tải tính toán của phòng là: P tt = k nc . ΣPn = 0.72 × 5198 = 3742.6(W) · Tính tiết diện dây cho nhà bếp . + Chọn tiết diện dây từ công tắc tới quạt trần và bóng đèn Chọn thông số của quạt trần để tính: P = 100W, cos ϕ = 0.75, Uđm = 220V Itt = P U đm . cosφ  = 100 0.75 × 220  = 0.6 A [I] cp ≥ I tt K n .Kθ  . Vì dây đi trong nhà nên chọn K è = Kn = 1. Tra bảng 4.8 trang 231 sách Sổ tay lựa chọn và tra cứu thiết bị điện, ta chọn dây đôi mềm tròn do Trần Phú chế tạo có tiết diện (2 × 0.75)mm2, dòng điện phụ tải 7A. Khi đi dây trong ống chứa 2 dây phải nhân với hệ số giảm thiểu dòng điện K= 0.7 (Tra bảng trang 143 sách hướng dẫn thực hành thiết kế lắp đặt điện nhà). Vậy dòng điện cho phép tải trong dây: Icp = 7 × 0.7 = 4.9 A Vì Icp > Itt (thoả mãn điều kiện chọn) +Chọn tiết diện dây tới các ổ cắm - Chọn phương pháp tính tiết diện dây theo điều kiện phát nóng Cos ϕ tb = 7 i =1  7 i =1  i i  × Pi )  =  100 × 0.75 + 2 × 40 × 0.85 + 18 ×1 + 5 ×1000 × 0.85 5198 = 0.85 Công suất biểu kiến của phòng là : S= Ptt cosφ  = 3742.6 0.85  = 4403.1(VA) GVHD: TRẦN VĂN CHƯƠNG  - 23 -  φ ΣP TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ  ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN Công suất phản kháng của phòng: Q = S .sin φ = 4403.1 × 1 − 0.85 2 = 2319.4(VAR) Dòng điện thực tế trong dây dẫn là : I tt = P U dm . cosφ  = 3742.6 220 × 0.85  = 20.01 (A). Vì sự vận hành đồng thời của tất cả các tải có trong một lưới điện là không bao giờ xảy ra .Ta sẽ chọn hệ số đồng thời để đánh giá phụ tải.:Kdt = 0.8 IPt = 20.01 × 0.8 = 16 (A). Tra bảng 4.8 trang 231 Sổ tay lựa chọn và tra cứu thiết bị điện, ta chọn dây lõi đồng nhiều sợi do Trần Phú chế tạo tiết diện 2.5mm2 có Icp = 25A. Khi đi dây trong ống chứa 2 dây phải nhân với hệ số giảm thiểu dòng điện K= 0.7 (Tra bảng trang 143 sách hướng dẫn thực hành thiết kế lắp đặt điện nhà). Vậy dòng điện cho phép tải trong dây: Icp = 25 × 0.7 = 17.5(A) Suy ra Icp > Itt (thoả mãn điều kiện chọn ) Vậy chọn tiết diện dây đi trong nhà bếp là : 2.5 mm2 b.Tính toán phụ tải cho phòng tắm. · Tính toán chiếu sáng . Vì phòng tắm có diện tích nhỏ nên ta không cần tính chiếu sáng cho phòng tắm mà chọn 1 đèn compact công suất 18W. · Tính toán phụ tải. Ta có bảng phụ tải điện như sau: ϕ Tổng công suất của nhóm thiết bị là : Σ Pn = 2500 +18 + 30 + 1000 = 3548(W). GVHD: TRẦN VĂN CHƯƠNG  - 24 -  thiết bị Số lượng Công suất(w) cos ksd Bình nóng lạnh 1 2500 1 0.2 Quạt thông hơi 1 30 0.8 0.4 Đèn compact 1 18 1 0.65 Ổ cắm chịu nước 1 1000 0.85 0.5 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ Công suất định mức lớn nhất : Pđm max = 2500 (W).  ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN ⇒ 1 2  Pđm max = 1250 (W). Số thiết bị có công suất ≥ 1 2  Pmax là n1 = 1(thiết bị). Số thiết bị của nhóm là : n = 4. n * = n1 n  = 1 4  = 0.25 . P * = ∑ P1 ∑ Pn  = 2500 3548  = 0.7 Tra bảng sách cung cấp Nguyễn Xuân Phú trang 36 bảng 3.1 ta được nhq* = 0.45 Số thiết bị hiệu quả là : nhq = n.nhq* = 4 × 0.45 = 1.8 ⇒ nhq = 2 ( thiết bị ) Hệ số sử dụng là: k sd Σ = n i =1  n i =1  i  i  sdi = 2500 × 0.2 + 18 × 0.4 + 30 × 0.65 + 1000 × 0.5 3548  = 0.29 Hệ số nhu cầu là : knc = k sd Σ+ 1 Σk sd Σ nhq  = 0.29 + 1 −Σ0.29 2  = 0.79 Phụ tải tính toán của phòng là: P tt = k nc . ΣPn = 0.79 × 3548=2802.92(W) cosϕ tb = ΣP .cos ϕ ΣP  i  =  2500 ×1 + 18 × 0.8 + 30 ×1 + 1000 × 0.85 3548  = 0.96 Công suất biểu kiến của phòng là : S = Ptt cosφ tb  = 2802.92 0.96  = 2919.7(VA) Công suất phản kháng của phòng: Q = Ptt .sin φ = 2802.92 × 1 Σ 0.96 2 ) = 748.8(VAR) GVHD: TRẦN VĂN CHƯƠNG  - 25 -  .k ΣP i i ( TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ · Tính chọn tiết diện dây cho phòng tắm Dòng điện thực tế trong dây dẫn là :  ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN I tt = Ptt U dm . cosφ tb  = 2802.92 220 × 0.96  = 13.27( A) Tra bảng 4.63 trang 278 Sổ tay lựa chọn và tra cứu thiết bị điện, ta chọn cỡ dây có tiết diện 2.5mm2 . Khi đi dây trong ống chứa 2 dây phải nhân với hệ số giảm thiểu dòng điện K= 0.7 Tra bảng trang 143 sách hướng dẫn thực hành thiết kế lắp đặt điện nhà. Vậy dòng điện cho phép tải trong dây: Icp = 25 × 0.7 = 17.5 (A) Suy ra Icp > Itt (thoả mãn điều kiện chọn ) Vậy chọn tiết diện dây đi trong phòng tắm là : d = 2.5mm2 Do vị trí thiết kế cho căn hộ xa trạm biến áp nên ta không kiểm tra điều kiện ngắn mạch và chiều dài đường dây trong căn hộ là ngắn nên không kiểm tra điều kiện hao tổn điện áp cho phép. c.Tính toán phụ tải cho phòng khách. · Tính toán chiếu sáng. Thông số của phòng khách Chiều dài: a = 5.29 m; chiều rộng: b = 4.98 m Chiều cao: h = 3.9 m; khoảng cách từ đèn đến trần nhà: hc = 0.5 m. ⇒ Khoảng cách từ đèn đến mặt công tác: H = h – hc = 3.4 m. Chọn số lượng bóng đèn : n = 2 bóng . Chỉ số của phòng: φ = a × b H (a + b)  = 5.29 × 4.98 3.4 × (5.29 + 4.29)  = 26.3442 34.448  = 0.75 Chọn ñ trân = 0.7 , ñ tuong = 0.5 Tra bảng trang 662 sách Cung cấp điện của Nguyễn Xuân Phú ta được: K sd = 0.43 Công thức tính quang thông của mỗi đèn : F= E.S.k.Z n.K sd GVHD: TRẦN VĂN CHƯƠNG  - 26 -  TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ  ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN Thường lấy Z = 1.2 Tra bảng trang 559 sách Cung cấp điện của Nguyễn Xuân Phú ta được: k = 1.5 Tra bảng trang 569 sách Cung cấp điện của Nguyễn Xuân Phú ta được: E = 25 Vậy: F = 25 × 26.3442 × 1.5 × 1.2 2 × 0.43  = 1379 (Lumen) Tra bảng 2 phần phụ lục ta được: Pđ = 40 w Vậy phòng khách ta bố trí 2 bóng đèn huỳnh quang, mỗi bóng có công suất 40w. · Tính toán phụ tải. Trong nhà việc sử dụng các thiết bị rời được lấy điện thông qua ổ cắm như là : ti vi, dàn âm thanh, ấm điện, đồng hồ, máy hút bụi, qụat đá, không cần đấu trực tiếp vào mạng điện, cho nên ta thay thế các thiết bị trên bằng 2 ổ cắm công suất của mỗi ổ cắm là 1000W. Bảng số liệu các thiết bị tính toán Tổng công suất của nhóm thiết bị là : ΣPn = 1 × 60 + 2 × 40 + 7 × 1000 + 1 × 18+ 15 × 5+2 × 15 = 7263(W) Công suất định mức lớn nhất : Pđm max = 1000 (W) ⇒ 1 2  Pđm max = 500 (W). 1 2 ΣP1 = 7000 W Số thiết bị của nhóm là : n = 14 n * = n1 n  = 7 14  = 0.5 GVHD: TRẦN VĂN CHƯƠNG  - 27 -  thiết bị Số lượng P(W) Ksd Cos ϕ Đèn huỳnh quang 2 40 0.29 0.85 Quạt treo tường 1 60 0.1 0.7 Đèn chùm 1 75 0.2 1 Đèn trang trí 2 15 0.3 1 Đèn Compact 1 18 0.25 1 Ổ cắm 7 1000 0.3 0.85 Số thiết bị có công suất ≥ Pmax là n1 = 7 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ  ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN P* =  ΣP1 ΣPn  =  7000 7263  = 0.96 Tra bảng sách cung cấp Nguyễn Xuân Phú trang 36 bảng 3.1 ta được n *hq = 0.47 Số thiết bị hiệu quả là : n hq = n *hq × n = 0.47 × 14 = 6.6(thiết bị ) lấy n hq = 7 (thiết bị) Hệ số sử dụng là: k sd Σ = n i =1 i i n i =1  i  sdi = 60 × 0.1 + 2 × 40 × 0.29 + 18 × 0.25 + 7 ×1000 × 0.3 + 75 × 0.2 + 30 × 0.3 7263 Hệ số nhu cầu là :  = 0.3 knc = k sd ∑ + 1 − k sd ∑ nhq  = 0.3+ 1 − 0.3 7  = 0.56 Phụ tải tính toán của phòng là: P tt = k nc . ∑ Pn = 0.56 × 7263 = 4067.3 (W) · Tính tiết diện dây cho phòng khách . - Chọn phương pháp tính tiết diện dây theo điều kiện phát nóng Cos ϕ tb = n i =1  i i i  n i =1  i = 0.85 × 40 × 2 + 2 ×15 + 60 × 0.7 + 75 + 18 ×1 + 7 ×1000 × 0.85 7263 = 0.85 Công suất biểu kiến của phòng là : S= Ptt cosϕ  = 4067.3 0.85  = 4785.1(VA) Công suất phản kháng của phòng: Q = S .sin ϕ = 4785.1 × 1 − 0.85 2 = 2520.7(VAR) GVHD: TRẦN VĂN CHƯƠNG  - 28 -  P .k Σ P ∑ (n cosϕ .P ) ∑ P TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ Dòng điện thực tế trong dây dẫn là :  ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN I tt = P U dm . cosϕ  = 4067.3 220 × 0.85  = 21.8 (A). Vì sự vận hành đồng thời của tất cả các tải có trong một lưới điện là không bao giờ xảy ra .Ta sẽ chọn hệ số đồng thời để đánh giá phụ tải.:Kdt = 0.7 IPt = 21.8 × 0.7 = 15.3 (A). Tra bảng 4.8 trang 231 Sổ tay lựa chọn và tra cứu thiết bị điện, ta chọn dây lõi đồng mềm nhiều sợi do Trần Phú chế tạo tiết diện 2.5mm2 có Icp = 25A. Khi đi dây trong ống chứa 2 dây phải nhân với hệ số giảm thiểu dòng điện K= 0.7 Tra bảng trang 143 sách hướng dẫn thực hành thiết kế lắp đặt điện nhà.Vậy dòng điện cho phép tải trong dây : Icp = 25 × 0.7 = 17.5 (A) Suy ra Icp > Itt (thoả mãn điều kiện chọn ) Vậy chọn tiết diện dây đi trong phòng khách là : 2.5mm2 2.Tính toán cho tầng 2. Tầng 2 gồm 2 phòng ngủ, 2 phòng vệ sinh và 1 hành lang. Do hành lang và nhà vệ có kích thước nhỏ nên ta chỉ chọn thiết bị chiếu sáng mà không tính toán chiếu sáng. a. Tính toán phụ tải cho phòng ngủ · Tính toán chiếu sáng Từ sơ đồ mặt bằng ta thấy 2 phòng ngủ này có kích thước giống nhau. Vì vậy ta sẽ thiết kế chiếu sáng cho 2 phòng là như nhau. Thông số của phòng khách Chiều dài: a = 4.98 m; chiều rộng: b = 4.89 m Chiều cao: h = 3.9 m; khoảng cách từ đèn đến trần nhà: hc = 0.5 m. ⇒ Khoảng cách từ đèn đến mặt công tác: H = h – hc = 3.4 m. Chỉ số của phòng : φ = a.b (a + b)H  = 4.98 × 4.89 3.4 × (4.98 + 4.89)  = 0.7 Dùng đèn huỳnh quang với : ñ tran = 0.7 ñ tuong = 0.5 GVHD: TRẦN VĂN CHƯƠNG  - 29 -  TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ  ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN Tra bảng 2-70 trang 662 sách Cung cấp điện của Nguyễn Xuân Phú. Ta có hệ số sử dụng : ksd=0.42 Chọn số bóng trong 1 phòng là 2 bóng huỳnh quang. Tra bảng 13-38 trang 559 sách Cung cấp điện của Nguyễn Xuân Phú.Ta có hệ số dự trữ : k= 1.5 Tra phụ lục 13.1 trang 569 sách Cung cấp điện của Nguyễn Xuân Phú. ta có độ rọi E=25(lx) Lấy hệ số tính toán Z : chọn Z= 1.2 Quang thông của 1 đèn : F = E.S.k.Z n.k sd  = 25 × (4.98 × 4.89) ×1.5 ×1.2 2 × 0.42  = 1305(lu − men) Chọn đèn 40W có quang thông là 1720(lu-men) Sau đây ta sẽ thiết kế chiếu sáng cho cả tầng 2 như sau: +Đèn hành lang trước và sau , mỗi nơi 1 bóng đèn compact 18W. +Trong phòng ngủ mỗi phòng có 2 bóng huỳnh quang 40Wvà 2 đèn ngủ 15W. +Trong nhà vệ sinh mỗi phòng có 1 bóng đèn compact 18 W · Tính toán phụ tải. + Tính chọn cho phòng ngủ số 2 : Ta dùng 2 ổ cắm, mỗi ổ cắm có công suất 1000w cho phòng ngủ số 2 này để dùng cho các thiết bị : ti vi, máy vi tính, đèn bàn và một số thiết bị di chuyển khác như máy hút bụi, bàn là... Bảng số liệu các thiết bị tính toán ϕ Hệ số sử dụng tổng hợp của cả nhóm : GVHD: TRẦN VĂN CHƯƠNG  - 30 -  thiết bị Số lượng Công suất(w) ksd cos Bóng huỳnh quang 2 40 0.29 0.85 Đèn ngủ 1 15 0.23 0.85 Máy điều hòa 1 890 0.23 0.8 Đèn hành lang 1 18 0.32 0.9 ổ cắm 4 1000 0.5 0.85 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ  ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN k sd  ∑  =  n i =1  i ni n i =1  i ni  sdi  =  40 × 2 × 0.29 + 15 × 0.23 + 890 × 0.23 + 18 × 0.32 + 4 ×1000 × 0.5 40 × 2 + 15 + 890 + 18 + 4 ×1000 = 0.45 Tổng số thiết bị trong nhóm : n = 9(thiết bị) Tổng công suất định mức của nhóm: ∑ Pdm = 5003(W ) 1 2  Pdm max = 500(W ) Số thiết bị có công suất lớn hơn hoặc bằng 1/2 công suất lớn nhất: n1=5 ⇒ ∑ Pdm1 = 4890(W ) Suy ra:  n ∗ = P ∗ = n1 5 n 9 ∑ Pdm 5003 Tra bảng 3-1 trang 36 sách Cung cấp điện của Nguyễn Xuân Phú. Ta có: nhq∗ = 0.53 ⇒ nhq = n × nhq∗ = 4.77 (thiết bị) ⇒ Chọn nhq=5 (thiết bị) Hệ số nhu cầu cho nhóm: k nc = k sd ∑ + 1 − k sd ∑ nhq  = 0.45 +  1 − 0.45 5  = 0.7 Ptt =