D H K T D N
D H K T D N
Bài giảng Cấp ñiện công trình xây dựng
Nguyễn Mạnh Hà - Trường ðại học kiến trúc ðà Nẵng 1
MỤC LỤC
PHẦN MỞ ðẦU: 5
NHỮNG VẤN ðỀ CHUNG VỀ CẤP ðIỆN TRONG CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG 5
1. Vị trí của môn học cung cấp ñiện công trình 5
2. Khái quát về hệ thống cung cấp ñiện 5
3. Các khái niệm cơ bản: 6
3.1. Các tham số cơ bản của mạch ñiện: 6
3.2. Các loại dây dẫn trong mạng ñiện công trình: 7
3.3. ðiện áp (U): 8
3.4. Nguồn ñiện áp (U
nguồn
): 8
3.5. ðiện áp ñịnh mức của lưới ñiện: 8
3.6. Công suất: 9
3.7. Dòng ñiện (I): 10
3.8. Hệ số công suất cos
ϕ
: 10
3.9. ðiện năng (A): 11
3.10. Ngắn mạch: 11
3.11. Quá tải 12
3.12. Hiện tượng rò ñiện: 12
CHƯƠNG 1 13
PHỤ TẢI ðIỆN CÔNG TRÌNH 13
1.1. Phân loại phụ tải ñiện công trình 13
1.1.1. Phân loại theo quy mô sử dụng 13
NGUỒN ðIỆN CẤP CHO CÔNG TRÌNH 24
2.1. Tổng quan về các loại nguồn ñiện cấp cho công trình 24
2.2. Những yêu cầu cơ bản của nguồn ñiện cấp cho công trình 24
2.3. Máy biến áp: 25
2.3.1 Cấu tạo chung của máy biến áp cấp ñiện công trình: 25
2.3.2. Một số khái niệm và ký hiệu của MBA : 27
2.3.3. Nguyên lý làm việc của máy biến áp 28
2.3.4 Máy biến áp một pha: 29
2.3.5. Máy biến áp ba pha: 29
2.3.6. Lựa chọn máy biến áp cấp ñiện cho công trình: 30
2.4. Máy phát ñiện diezen 31
2.4.1. Cấu tạo máy phát ñiện diezen: 31
2.4.2. Nguyên lý làm việc của máy phát diezen 33
D H K T D N
Bài giảng Cấp ñiện công trình xây dựng
Nguyễn Mạnh Hà - Trường ðại học kiến trúc ðà Nẵng 2
2.4.3. Ký hiệu máy phát ñiện diezen trên sơ ñồ ñiện 33
2.4.4. Lựa chọn máy phát ñiện: 33
2.5. Bộ lưu ñiện UPS (Uninterruptible Power Supply) : 34
2.5.1. Các thành phần UPS: 34
2.5.2. Các thông số UPS 34
2.5.3. Nguyên lý làm việc của UPS: 35
2.5.4. Các ñặc ñiểm của UPS: 36
2.5.5. Lựa chọn UPS: 36
2.6. Kết cấu và không gian ñặt trạm biến áp công trình: 36
2.6.1. Trạm biến áp treo trên cột: 37
2.6.2. Trạm biến áp ñặt trên nền: 37
2.6.3. Trạm biến áp trong nhà: 38
2.6.4. Trạm biến áp Ki-ôt 39
2.6.5. Trạm biến áp ngầm 39
3.8.1. Chọn dây ñiện theo ñiều kiện phát nóng cho phép: 86
3.8.2. Chọn dây ñiện theo ñiều kiện tổn thất ñiện áp: 91
3.8.3. Một số lưu ý khi chọn dây ñiện: 93
3.8.4. Tiết diện dây ñiện chuẩn và thiết bị bảo vệ cấp cho các thiết bị gia dụng (theo kinh
nghiệm, dùng ñể tham khảo): 94
3.9. Chọn thiết bị ñóng cắt và bảo vệ (aptomat, cầu chì, RCD) 95
3.10. Tự ñộng hoá mạng ñiện trong nhà 96
3.10.1. Mạch ñiện chiếu sáng cầu thang (ñóng cắt từ 2 vị trí): 96
3.10.2. Mạch ñiện chiếu sáng hành lang (ñóng cắt từ nhiều vị trí): 97
3.10.3. ðiều khiển mạch ñiện bằng rơle thời gian 98
D H K T D N
Bài giảng Cấp ñiện công trình xây dựng
Nguyễn Mạnh Hà - Trường ðại học kiến trúc ðà Nẵng 3
3.10.4. ðiều khiển mạch ñiện bằng thiết bị không dây 98
3.10.5. Ý tưởng ngôi nhà thông minh 99
CHƯƠNG 4 100
CHỐNG SÉT CHO CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG 100
4.1 Hiện tượng sét và hậu quả của nó ñối với công trình xây dựng 100
4.1.1. Hiện tượng sét: 100
4.1.2. Hậu quả của sét: 103
4.2 Yêu cầu chống sét cho công trình 103
4.3 Chống sét ñánh thẳng 103
4.3.1 Hệ thống chống sét Franklin 104
4.3.2 Hệ thống thu sét chủ ñộng: 113
4.4. Nối ñất chống sét 116
CHƯƠNG 5 117
AN TOÀN ðIỆN 117
5.1. Những vấn ñề chung về an toàn ñiện: 117
5.1.1. Tác dụng của dòng ñiện khi chạy qua cơ thể người 117
5.1.2. Các trạng thái nguy hiểm khi cơ thể người bị ñiện giật: 118
6.1.3. Cường ñộ sáng I 132
6.1.4. ðộ chói L 132
6.1.5. Hệ số phản xạ
ρ
133
6.1.6. Nhiệt ñộ màu của nguồn sáng 134
6.1.7. Nguồn sáng 134
6.1.8. Máng ñèn, chụp ñèn 136
6.1.9. Bộ ñèn 136
6.2. Trình tự thiết kế chiếu sáng nội thất 140
6.2.1. Chọn ñộ rọi 140
D H K T D N
Bài giảng Cấp ñiện công trình xây dựng
Nguyễn Mạnh Hà - Trường ðại học kiến trúc ðà Nẵng 4
6.2.2. Chọn bóng ñèn (nguồn sáng) 141
6.2.3. Chọn bộ ñèn 141
6.2.4. Thiết kế chiếu sáng theo phương pháp hệ số lợi dụng quang thông 142
6.2.5. Bố trí ñèn 146
PHẦN BÀI TẬP 150
BÀI TẬP CHƯƠNG 1 150
BÀI TẬP CHƯƠNG 3 159
BÀI TẬP CHƯƠNG 4 163
BÀI TẬP CHƯƠNG 5 166
BÀI TẬP CHƯƠNG 6 167
D H K T D N
Bài giảng Cấp ñiện công trình xây dựng
Nguyễn Mạnh Hà - Trường ðại học kiến trúc ðà Nẵng 5
PHẦN MỞ ðẦU:
NHỮNG VẤN ðỀ CHUNG VỀ CẤP ðIỆN TRONG CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG
ðường cáp ngầm chi phí ñầu tư ñắt nhất, an toàn nhất, mỹ quan nhất vì nó haonf toàn
nằm dưới mặt ñất. Do chi phí quá ñắt nên nó chỉ dùng cho các tuyến phố chính của ñô thị.
+ Phụ tải : thiết bị tiêu thụ ñiện = ñèn ñiện, tủ lạnh, máy giặt,…
Phụ tải ñiện công trình có ñiện áp < 1000V
Do cung cấp ñiện trực tiếp ñến phụ tải ñiện nên muốn thiết kế, vận hành hệ thống cấp
ñiện công trình ñòi hỏi người kỹ sư phải am hiểu về thiết bị, am hiểu quy trình công nghệ của
máy móc ñể xác ñịnh ñược ñộ lớn của phụ tải ñiện.
- Cấp ñiện áp của hệ thống ñiện Quốc gia:
D H K T D N
Bài giảng Cấp ñiện công trình xây dựng
Nguyễn Mạnh Hà - Trường ðại học kiến trúc ðà Nẵng 6
+ Hệ thống ñiện Quốc gia có nhiều cấp khác nhau phù hợp với bán kính cấp ñiện và khả
năng truyền tải 500; 220; 110; 66; 35; 22; 15; 6; 0,4 kV.
Cấp ñiện áp 500, 220kV gọi là cấp truyền tải vì nhiệm vụ chủ yếu của nó là dẫn năng
lượng từ nơi sản xuất ñiện năng ñến nơi tiêu thụ ñiện năng. Ở cấp này không có thiết bị tiêu
thụ ñiện trực tiếp. Cơ quan quản lý hệ thống truyền tải là Tổng công ty truyền tải ñiện quốc
gia, bao gồm 4 công ty truyền tải ñiện trực thuộc tương ứng với 4 vùng của cả nước. Cấp
ñiện áp truyền tải mang tính ñộc quyền tự nhiên do Nhà nước quản lý và có quốc gia nào tư
nhân hoá hệ thống này.
Cấp ñiện áp từ 110kV trở xuống gọi là cấp ñiện áp phân phối vì nhiệm vụ của nó là cung
cấp ñiện năng trực tiếp cho các thiết bị tiêu thụ ñiện hoặc các phụ tải ñiện. Cấp ñiện áp này
do các công ty ñiện lực quản lý vận hành. Cấp ñiện áp phân phối có thể ñược tư nhân hoá
hoặc có nhiều ñơn vị tham gia bán ñiện cạnh tranh nhau. Theo lộ trình phát triển ngành ñiện,
dự kiến sau năm 2014 sẽ tiến hành thí ñiểm cạnh tranh bán lẻ ñiện.
+ Hệ thống cấp ñiện công trình: chỉ có duy nhất một cấp 0,4/0,22 kV và ñược nhận ñiện
từ lưới ñiện quốc gia ở cấp 22, 35 kV hoặc từ máy phát ñiện diezen 0,4kV ñặt trong công
trình.
- Tần số: theo quy ñịnh của Nhà nước 50Hz.
- Vai trò của hệ thống cấp ñiện công trình: là thành phần không thể tách rời của bất kỳ
công trình xây dựng nào.
Nguyễn Mạnh Hà - Trường ðại học kiến trúc ðà Nẵng 7
không tạo thành hình lò xo nhưng xung quanh nóvẫn tồn tại một từ trường, chính là ñiện cảm
L. Trong tính toán người ta dùng thông số ñiện kháng cảm X
L
.z
ðiện kháng cảm của ñường cáp X
L
lớn hơn ñường dây trên không.
ðơn vị ño ñiện cảm kháng cũng là Ω. Ký hiệu trên sơ ñồ ñiện bằng cuộn dây chữ X
L
.
- ðiện kháng dung X
C
: ðiện dung gây ra ñiện kháng như phần tử L nhưng ngược với L:
Khi L phóng thì C nạp và khi L nạp thì C phóng.
ðiện kháng dung X
C
chỉ ñáng kể trong các trường hợp sau:
+ ðường dây có cấp ñiện áp từ 110kV trở lên
+ ðường dây 35kV dài 50km trở lên
+ ðường cáp ñiện lực từ 22 kV trở lên
Ngoài các trường hợp trên, trong tính toán thường lấy X
C
Trong công trình xây dựng thường dùng ñiện áp 3 pha có U
d
=380V, U
p
=220V
X
L
Mặt ñất
Dâ
y d
ẫn
ðiện dung giữa ñất
và dây dẫn ñiện
D H K T D N
Bài giảng Cấp ñiện công trình xây dựng
Nguyễn Mạnh Hà - Trường ðại học kiến trúc ðà Nẵng 8
ñm
+ Với lưới ñiện 3 pha U
ñm
là ñiện áp dây
A
B
C
N/O
Phụ tải 3 pha
Phụ tải 1 pha
U
d
=380V
U
d
=380V
U
p
=220V
U
d
=380V
Dây pha
Dây pha
Dây pha
Trung tính
Nguyễn Mạnh Hà - Trường ðại học kiến trúc ðà Nẵng 9
Nam châm ñi
ện + Với lưới ñiện 1 pha U
ñm
là ñiện áp pha
+ Nếu lưới ñiện vừa có thiết bị 1 pha vừa có thiết bị 3 pha thì người ta quy ước U
ñm
là
ñiện áp dây.
3.6. Công suất:
+ Công suất tác dụng (P ): là công suất mà thiết bị ñiện tiêu thụ ñể chuyển thành công
suất hữu ích khác. Công suất hữu ích có thể ở dạng nhiệt (bếp ñiện, lò nung, lò sấy, ), ở
dạng cơ năng (ñộng cơ, máy bơm nước, ). ở dạng hoá năng (sạc xe ñạp ñiện, sạc acquy,
ñiện phân nhôm, ) và nhiều dạng năng lượng khác.
ðơn vị W, kW, MW. Quan hệ MW=1000 kW=10
6
W
Ru
ột ñộng c
ơ ñi
ện
ð
ộng c
ơ ñi
ện
P
cơ
D H K T D N
Bài giảng Cấp ñiện công trình xây dựng
Nguyễn Mạnh Hà - Trường ðại học kiến trúc ðà Nẵng 10
+ Công suất biểu kiến (S): hay còn gọi là công suất toàn phần. ðây là công suất lớn nhất
mà phụ tải ñiện có thể lấy từ lưới ñiện, xác ñịnh bằng công thức S
2
= P
2
+ Q
2
ðơn vị VA, kVA, MVA.
ðể có sự phân biệt giữa các công suất P, Q, S ta so sánh một cách tượng trưng thông qua
hình ảnh cốc bia như sau:
P = Nước bia màu vàng
Q = Bọt bia
S = Dung tích ly bia.
hoặc P<P
ñm
.
Dòng ñiện làm việc xác ñịnh theo biểu thức sau:
3
3
1
1
3.
p
lv p
d
p
lv p
p
S
I
U
S
I
U
=
=
3.8. Hệ số công suất cos
ϕ
ϕϕ
ϕ
:
Là hệ số nói lên hiệu quả sử dụng công suất tác dụng P của thiết bị. Cosϕ càng lớn thì
P = P
1
+ P
2
Q = Q
1
+ Q
2
2 2
S P Q
= +
Q
tg
P
ϕ = 3.9. ðiện năng (A):
Là năng lượng sinh ra trong một khoảng thời gian ∆t bởi một thiết bị tiêu thụ công suất
tác dụng: A = P.∆t
ϕ
1
P
2
Q
2
S
2
Cos
ϕ
2
P
Q
S
Cos
ϕ
P,Q,S
P
1
,Q
1
,S
1
tiêu thụ ñiện.
Việc xác ñịnh ñộ lớn phụ tải ñiện có ý nghĩa quan trọng về mặt kinh tế - kỹ thuật. Thật
vậy, nếu xác ñịnh phụ tải thiếu thì hệ thống ñường dây ñiện không ñủ cung cấp do bị quá tải.
Ngược lại nếu xác ñịnh phụ tải thừa dẫn ñến thiết kế hệ thống ñường dây quá dư thừa (như
dây to hơn, cột, móng lớn hơn, ) gây lãng phí nguồn vốn ñầu tư.
Từ những nhận ñịnh trên ta thấy việc xác ñịnh ñộ lớn phụ tải là quan trọng nhất khi thiết
kế cấp ñiện công trình. Tuy nhiên việc xác ñịnh rất phức tạp vì thiết bị ñiện rất ña dạng, thời
gian hoạt ñộng của từng thiết bị lại khác nhau và có tính ngẫu nhiên, khó dự báo quy luật
hoạt ñộng,… Do ñó công cụ hiệu quả ñể xác ñịnh phụ tải ñiện là xác suất thống kê.
1.1. Phân loại phụ tải ñiện công trình
1.1.1. Phân loại theo quy mô sử dụng
- Phụ tải nhỏ: là phụ tải có P < 80kW ; nguồn ñiện cấp cho các phụ tải này là các ñường
dây ñiện hạ áp 0,4kV.
- Phụ tải trung bình là phụ tải có công suất tác dụng 80kW ≤ P< 2000kW ; nguồn ñiện
cấp cho các phụ tải này là trạm biến áp hạ áp 22/0,4kV, 35/0,4kV,
- Phụ tải lớn: là phụ tải có công suất tác dụng P ≥ 2000kW hoặc P nhỏ hơn nhưng nằm ở
rất xa lưới ñiện; nguồn ñiện cấp cho các phụ tải này là ñường dây trung áp + trạm biến áp hạ
áp 22/0,4kV, 35/0,4kV,
1.1.2. Phân loại theo chức năng sử dụng ñiện
- Phụ tải ñiện chiếu sáng:
+ Môn học “Quang học kiến trúc” nghiên cứu chi tiết về thiết kế chiếu sáng công
trình. Do tính chất quan trọng của chiếu sáng bên trong, trong bài giảng này trình bày kỹ
nhưng phần chiếu sáng bên ngoài công trình cần tham khảo tài liệu khác.
+ Thiết kế phần quang: Tiêu chuẩn ñộ rọi, trang trí, tiện nghi, phù hợp công việc (ánh
sáng có thể nhấp nháy, màu sắc bị mất,…).
+ Ở ñây chỉ quan tâm ñến công suất ñiện mà ñèn tiêu thụ
+ Thiết kế phần ñiện: bố trí ñèn, tủ ñiều khiển ñèn, công tắc,…
- Phụ tải ñiện sinh hoạt:
+ Là phụ tải của các thiết bị ñiện phục vụ sinh hoạt của con người (ñiều hoà, ti vi, tủ
lạnh, máy giặt, máy tính, máy bơm nước,…) chủ yếu là ñộng cơ không ñồng bộ và các
a) Công suất ñặt tác dụng
- Ký hiệu P
ñ
, ñơn vị W, kW.
- P
ñ
Là công suất thực tế mà phụ tải tiêu thụ, ñồng nhất với W trong cơ học. ðây là phần
năng lượng ñược công tơ ño ñếm ñể tính tiền ñiện.
- Trên nhãn mác của máy thường ghi P
ñm
, do ñó muốn có P
ñ
phải tra lý lịch của thiết bị
kèm theo.
- Hiệu suất của thiết bị ñiện: η= P
ñm
/P
ñ
Hiệu suất của thiết bị cũng ñược ghi trên nhãn máy. Trường hợp không có thì tạm thời
chọn η= 0,8÷0,95.
- Công thức tính P
ñ
của thiết bị:
+ Thiết bị ñiện 1 pha: P
ñ 1 pha
= U
p
.I
p
+ Thiết bị ñiện 1 pha: Q
ñ 1 pha
= U
p
.I
p
.sinϕ
+ Thiết bị ñiện 3 pha: Q
ñ 3pha
=
3
.U
d
.I
d
.sinϕ
c) Công suất ñặt biểu kiến
D H K T D N
Bài giảng Cấp ñiện công trình xây dựng
Nguyễn Mạnh Hà - Trường ðại học kiến trúc ðà Nẵng 15
- Ký hiệu S
ñ
, ñơn vị VA.
- Là công suất lớn nhất mà phụ tải ñiện có thể tiếp nhận từ nguồn ñiện. Chính là căn cứ
xác ñịnh dung lượng nguồn ñiện cung cấp.
- Công thức tính:
2 2
S P Q
= +
ñ ñ ñ
= P
0
.S
P
tt
= P
0
.Số sản phẩm
P
tt
= P
0
.Số giường bệnh,…
1.2.4. Cường ñộ dòng ñiện ñịnh mức của thiết bị:
Cường ñộ dòng ñiện ñịnh mức của thiết bị là dòng ñiện do nguồn cung cấp ñến thiết bị
ñiện ở chế ñộ vận hành ñịnh mức.
- Loại phụ tải 1 pha:
2 2
. os . . os . .
m m
m m
m
p p p p
P Q
P P S
I
U c U c U U
ϕ η ϕ η η
+
= = = =
ñ
với phụ tải nhiệt 1 pha
3.
m
d
P
I
U
=
ñ
ñ
với phụ tải nhiệt 3 pha
Cần lưu ý rằng phụ tải ñiện hoạt ñộng ở chế ñộ ñịnh mức là chế ñộ lý tưởng. Thực tế
thiết bị ñiện hoạt ñộng khác với chế ñộ ñịnh mức. Ví dụ máy cẩu 15 tấn hoạt ñộng cẩu vật
nặng 15 tấn là chế ñộ ñinh mức, nhưng thực tế nó cẩu tất cả các vật nặng có trọng lượng khác
nhau, có thể lớn hơn hoặc bé hơn 15 tấn.
1.2.5. Phụ tải tính toán của công trình P
ttD H K T D N
Bài giảng Cấp ñiện công trình xây dựng
Nguyễn Mạnh Hà - Trường ðại học kiến trúc ðà Nẵng 16
Lý thuyết và thực tế ñã chứng minh rằng tổng công suất của tất cả các thiết bị ñiện trong
công trình
ΣP
ñ
không phải là nhu cầu thực mà lưới ñiện phải cung cấp. ðộ lớn công suất cần
cung cấp cho công trình là giá trị P
tt
Qua quá trình nghiên cứu người ta ñặt ra tiêu chuẩn hoặc thống kê vào sổ tay các số liệu
về K
nc
cho từng nhóm thiết bị và K
ñt
cho loại công trình ñể phục vụ cho việc xác ñịnh phụ tải
tính toán.
Bảng thống kê K
nc
và K
ñt
ngày càng nhiều và càng chính xác nhờ các công trình mới liên
tục ñược xây dựng và có thống kê chi tiết, người thiết kế cấp ñiện công trình phải thường
xuyên cập nhật thông tin ñể có ñược những số liệu chính xác nhất.
ðể xác ñịnh P
tt
của công trình, cần thiết phải phân chia phụ tải thành các nhóm tương
ứng với số liệu K
nc
có sẵn.
Giả thiết công trình xây dựng có n nhóm, ta cần xác ñịnh công thức P
tt
cho công trình.
Xét nhóm i (i=1÷n) có m thiết bị ñiện. Phụ tải tính toán của nhóm i bằng tổng công suất
ñặt của m thiết bị nhân với hệ số nhu cầu của nhóm:
( )
( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )
1 1
( )
. . .
là hệ số nhu cầu của nhóm thứ i
( )
( )
1
( )
m
k
i
k
k
P
P
η
=
=
∑
ñm
ñ
là công suất ñặt của nhóm thứ i
D H K T D N
Bài giảng Cấp ñiện công trình xây dựng
Nguyễn Mạnh Hà - Trường ðại học kiến trúc ðà Nẵng 17
P
ñm(k)
là công suất ñịnh mức của thiết bị m trong nhóm i.
η
(k)
là hiệu suất của thiết bị thứu k trong nhóm i. Nếu không có số liệu này thì tạm lấy
η
(k)
Trường hợp không ñủ số liệu có thể lấy gần ñúng cosϕ
(i)
=0,75÷0,85
Phụ tải tính toán của toàn bộ công trình gồm n nhóm:
( )
1
.
n
tt t tt i
i
P K P
=
=
∑
ñ
( )
1
.
n
tt t tt i
i
Q K Q
=
=
∑
ñ
2 2
tt tt tt
của từng thiết bị theo nhóm
+ Tính tổng công suất ñặt mỗi nhóm P
ñ(i)
.+ Tra bảng tìm các hệ số K
nc(i)
cho mỗi nhóm.
+ Tính P
tt(i)
, Q
tt(i)
cho mỗi nhóm thiết bị.
+ Tra bảng tìm K
ñt
cho công trình. Nếu không có số liệu thì K
ñt
= 1
+ Tính P
tt
, Q
tt
, S
tt
cho cả công trình.
+ Chọn máy biến áp có công suất thoả mãn S
ñm
≥ S
tt
.
tt
= P
0
.m (m là quy mô sản phẩm tính theo tấn).
+ Trường hợp tính theo suất phụ tải: Suất phụ tải ñược thống kê khá chi tiết và ñược cho
trong các sổ tay thiết kế. Các bảng thống kê thường lập theo từng nhóm thiết bị chứ không
theo công trình. Ví dụ với hệ thống cấp ñiện cho một nhà thi ñấu bóng rổ người ta thống kê
P
0cs
cho chiếu sáng theo diện tích; thống kê P
0dc
cho thiết bị dùng chung theo số chỗ ngồi
trong sân, …. Khi ñó ta phải tính riêng từng nhóm:
P
ttcs
= P
0cs
× Diện tích sân
P
ttdc
= P
0dc
× số chỗ ngồi
Và công suất tính toán cho cả công trình:
P
tt
= P
ttcs
+ P
ttdc
220V là ñiện áp pha của ổ cắm
I là dòng ñiện ñịnh mức của ổ cắm (có ghi trên vỏ ổ cắm).
D H K T D N
Bài giảng Cấp ñiện công trình xây dựng
Nguyễn Mạnh Hà - Trường ðại học kiến trúc ðà Nẵng 19
- Trường hợp không biết dòng ñiện, tạm tính P
ổ cắm
=1000W
- Tính P
tt
theo phương pháp chi tiết với K
nc
tra trong sổ tay còn K
ñt
=1.
1.3.3. P
tt
của phụ tải nhà công cộng
- Bao gồm: chung cư, nhà làm việc, trường học, siêu thị, bệnh viện,…
- Thường phân phụ tải thành 3 nhóm:
+ Nhóm phụ tải sinh hoạt: ñiện chiếu sáng, , quạt gió, máy lạnh,…
( )
/ ( )
1 1
( )
. .
m m
k
tt sh k
k k
. .
m m
k
tt tb k
k k
k
P
P K P K
η
= =
= =
∑ ∑
ñm / tb
nc / tb ñ / tb nc / tb
Trong ñó:
K
nc/tb
là hệ số nhu cầu của nhóm thiết bị chuyên dùng.
m là số lượng thiết bị ñiện chuyên dùng
P
ñ/tb(k)
là suất ñặt các thiết bị chuyên dùng thứ k
P
ñm/tb(k/0)
là công suất ñịnh mức của thiết bị ñiện chuyên dùng thứ k
η
(k)
là hiệu suất của thiết bị chuyên dùng thứ k
+ Nhóm phụ tải dùng chung: thang máy, bơm nước, thông gió tầng hầm,… lại ñược chia
ñm
.
D H K T D N
Bài giảng Cấp ñiện công trình xây dựng
Nguyễn Mạnh Hà - Trường ðại học kiến trúc ðà Nẵng 20
m là số thang máy trong công trình.
* Nhóm ñộng cơ dùng chung (bơm nước, thông gió,…)
/ ( )
/ ( )
1 1
( )
. .
m m
m c k
tt c c c k c
k k
k
P
P K P K
η
= =
= =
∑ ∑
ñ ñ
ñ nc/ ñ ñ / ñ nc / ñ
Trong ñó:
K
nc/ñc
Ngoài ra theo quy ñịnh tại 20TCN-27-91, công trình nhà ở công cộng phải ñặt nguồn dự
phòng ≥ 5%.P
tt
ñể cung cấp cho chiếu sáng khẩn cấp, cứu hỏa,…. Phụ tải này không tính
trong P
tt
mà tính riêng.
1.3.4. P
tt
của phụ tải nhà công nghiệp
- Nhà công nghiệp gồm: nhà máy, xí nghiệp, phân xưởng,…
- Thường phân phụ tải ñiện thành 2 nhóm:
+ Phụ tải khu văn phòng: Văn phòng trong các xí nghiệp thường có 1-3 tầng, không có
thang máy, ñộng cơ bơm chỉ có 1 cái, Tất cả thiết bị ñiện khu văn phòng ñược xếp vào
nhóm phụ tải sinh hoạt:
( )
/ ( )
1 1
( )
. .
m m
k
tt vp k
k k
k
P
P K P K
η
= =
= =
P
P K P K
P
P K P K
η
η
= =
= =
= =
= =
∑ ∑
∑ ∑
ñ
nc / x1 ñ / x1 nc / x1
ñ
nc / xn ñ / xn nc / xn
Trong ñó:
P
tt/x1
,
n
tt s t
i
P K P
=
=
∑
ñ tt / x(i)
+ Phụ tải tổng hợp của nhà công nghiệp:
/ / x
xn tt vp tt s
P P P
= +
1.4. Tìm hiểu các ñộng cơ ñiện không ñồng bộ - loại phụ tải ñiện phổ biến nhất:
- Là loại ñộng cơ rất phổ biến trong nhà ở, công trình xây dựng, xí nghiệp sản xuất,…
+ Nhà ở: dùng ñộng cơ 1 pha: máy giặt, tủ lạnh, máy xay sinh tố, bơm nước, thông
gió, quạt máy,…
+ Công trình: máy khoan, máy cắt ñĩa, máy cưa gạch, máy vặn bulon, máy mài, máy
ñầm, máy trộn beton,…
+ Xí nghiệp: máy tiện ren, máy bào, máy cưa sắt,…
- Cần thiết phải hiểu cấu tạo, tính năng, nguyên lý làm việc của nó
- Xem trang 102-106 Giáo trình ñể hiểu rõ hơn về nguyên lý, cấu tạo và quy trình vận
hành. Bài giảng này chỉ nêu những vấn ñề chính, trong ñó giải thích một cách dễ hiểu nguyên
tắc truyền năng lượng trong ñộng cơ.
D H K T D N
Bài giảng Cấp ñiện công trình xây dựng
Nguyễn Mạnh Hà - Trường ðại học kiến trúc ðà Nẵng 22
Roto cũng là lõi thép có xẻ rãnh ñể quấn các vòng dây dẫn ñiện. trục roto ñược nối về
mặt cơ học ñến các máy sản xuất như bơm nước, cần cẩu, …. ðiểm ñặc biệt là dây ñiện trong
roto không ñược nối ñến nguồn ñiện nào cả, nó hoàn toàn ñộc lập với stato (giữa stato và roto
có khe hở không khí). Vậy làm sao mà năng lượng ñiện truyền sang roto ñể nó quay ñược
trong khi nó không ñược cấp nguồn ñiện nào.
ðiều này hoàn toàn nhờ vào từ trường lấp ñầy trong khe hở giữa roto và stato. Từ trường
này chính là môi trường truyền dẫn năng lượng từ stato sang roto ñể làm roto quay và sinh
công cơ học (công có ích). Từ trường này do công suất phản kháng Q sinh ra, nó không sinh
ra công có ích, nhưng nếu không có nó thì ñộng cơ ñứng yên.
1.5. Biểu ñồ mật ñộ phụ tải ñiện và tâm hình học của nó:
1.5.1. Biểu ñồ mật ñộ phụ tải ñiện
ðối với công trình xây dựng gồm nhiều khu vực phụ tải trải rộng trên mặt bằng, ñể ñánh
giá mật ñộ phân bố phụ tải trên diện tích xây dựng người ta dùng biểu ñồ mật ñộ phụ tải ñiện.
* Biểu ñồ mật ñộ phụ tải ñiện: là bản vẽ tập hợp các hình tròn có tâm là tâm hình học
của phụ tải ñiện còn bán kính tính theo công thức:
2
. .
.
tt
tt
S
S R m R
m
π
π
= ⇒ =
ñịnh ñược vị trí tương ứng của các phụ tải, trên cơ sở ñó xác ñịnh vị trí tối ưu của trạm biến
áp.
Tâm hình học của vị trí ñặt trạm biến áp xác ñịnh như sau:
D H K T D N
Bài giảng Cấp ñiện công trình xây dựng
Nguyễn Mạnh Hà - Trường ðại học kiến trúc ðà Nẵng 23
* Xác lập một hệ trục tọa ñộ XOY trên bản vẽ biểu ñồ mật ñộ phụ tải ñiện, trong ñó
gốc O có thể chọn tùy ý, nhưng thường chọn gốc là góc trái dưới cùng của bản vẽ.
* Xác ñịnh tọa ñộ tâm hình học theo công thức trọng tâm:
0 0
. .
tti i tti i
i i
tti tti
i i
S x S y
X Y
S S
= =
∑ ∑
∑ ∑
Trong ñó: S
tti
là công suất biểu kiến tính toán của phụ tải thứ i.
x
i
, y
i
là tọa ñộ của phụ tải khu thứ i.
phát ñiện nên thường sử dụng cho những nơi ñặc biệt quan trọng như phòng mổ bệnh viện,
tổng ñài viễn thông, trạm biến áp 110kV trở lên, phòng ñiều hành sân bay, nhà lễ nghi Chính
phủ,…
- Sơ ñồ kết nối của nguồn ñiện công trình:
Tuỳ vào tính chất quan trọng của công trình hoặc yêu cầu của chủ ñầu tư mà việc chọn
lựa các sơ ñồ kết nối nguồn có khác nhau.
Phụ tải không quan trọng thì chỉ ñầu tư nguồn ñiện là máy biến áp
Phụ tải quan trọng thì ñầu tư hệ thống: máy biến áp + máy phát ñiện
Phụ tải ñặc biệt quan trọng thì ñầu tư hệ thống: máy biến áp + máy phát ñiện + UPS hoặc
hệ thống: máy biến áp + UPS
2.2. Những yêu cầu cơ bản của nguồn ñiện cấp cho công trình
+ Chất lượng ñiện: ðiện áp (±5% ñiện áp danh ñịnh), tần số (±0,2Hz). ðây là quy ñịnh
bắt buộc trong Luật ðiện lực và Nghị ñịnh số 105/2005/Nð-CP. Tất cả các ñơn vị cung cấp
ñiện ñều phải ñảm bảo chất lượng ñiện nằm trong giới hạn cho phép.
+ Công suất phải ñủ lớn (P
nguồn
>> P
phụ tải
). ðây là vấn ñề rất quan trọng khi quyết
ñịnh ñầu tư. Khi tính toán phải có hệ số dự phòng mở rộng trong tương lai.
D H K T D N
Bài giảng Cấp ñiện công trình xây dựng
Nguyễn Mạnh Hà - Trường ðại học kiến trúc ðà Nẵng 25
2.3. Máy biến áp:
MBA công trình
MBA truyền tải 220kV
Lõi thép
Cu
ộn dây hạ áp
Cuộn dây cao áp
~
Cuộn dây hạ áp
Cuộn dây cao áp
Lõi thép
D H K T D N
Copyright: Tài liệu đại học ©