Đề tài Quy hoạch khu dân cư Hoà Vinh 1 nằm dọc theo tuyến đường quốc lộ 13, thuộc xã Minh Thành, huyện Chơn Thành, tỉnh Bình Phước

0+1x400 05 F 1000 2x300+1x400 2200 6 G 1243 3x400 06 H 1246 3x400 2200 5 I 937 2x500 07 J 581 3x200 2000 8 K 458 1x500 L 378 2x200 M 433 1x200+1x300 ĐÔ THỊ 14363 14400 37 TỔNG HỢP ĐƯỜNG DÂY ĐƯỜNG ỐNG Khoảng cách bố trí các đường dây đường ống kỹ thuật Lấy theo QCXDVN 01: 2008 Bố trí các đường ống kỹ thuật 2.1 . Nguyên tắc bố trí a. Cần cố gắng bố trí các công trình ngầm dưới hè phố, đường xe thô sơ và dải phân cách để tiện cho công tác sửa chữa, bảo dưỡng. b. Các công trình ngầm cần bố trí song song với tim đường hoặc chỉ giới xây dựng; công trình ngầm nên thẳng hạn chế cong, trường hợp đi qua đường nên trực giao với đường. c. Nên bố trí công trình ngầm ở bên có nhiều nhánh rẽ vào các công trình xây dựng. Khi đường rộng 60 m trở lên, nên bố trí công trình ngầm ở cả hai bên để hạn chế chiều dài đường nhánh. Tuy nhiên cần so sánh kinh tế khi chọn phương án bố trí một bên hay hai bên. d. Khi thi công công trình ngầm, cần kết hợp với làm mới hay cải tạo đường, tránh tình trạng làm đường xong, phải đào lên để làm công trình ngầm, gây lãng phí, ảnh hưởng giao thông và hoạt động của đô thị. đ. Trong phạm vi sau đây không bố trí công trình ngầm: Dải mép ngoài bó vỉa 1.0 m (trên phần xe chạy) và dải trong bó vỉa 0.4 m; Trong phạm vi cách thân cây gỗ 1.0 m; Dải mép công trình xây dựng 0.5 – 1.0 m; Dưới móng các cột điện. e. Các công trình ngầm được bố trí theo trật tự nhất định kể từ chỉ giới xây dựng đến tim đường. Trình tự bố trí đó phụ thuộc vào tính chất và chiều sâu các công trình ngầm; các công trình dễ cháy, dễ thẩm lậu và chôn sâu được bố trí xa chỉ giới xây dựng. Trình tự bố trí các công trình ngầm thường dùng như sau (tính từ chỉ giới xây dựng). Cáp thông tin Cáp điện lực Đường ống cấp nước; Cống thoát nước bẩn Cống thoát nước mưa. Vị trí giữa cống thoát nước mưa và nước bẩn có thể thay đổi cho nhau tùy vào bề rộng của vỉa hè và mặt đường. f. Giữa các công trình ngầm phải đảm bảo khoảng cách tĩnh không ngang và đứng, các khoảng cách này phải tuân theo tiêu chuẩn Mỗi loại công trình ngầm được bố trí ở chiều sâu nhất định để có thể giải quyết thỏa đáng chỗ giao nhau giữa chúng. g. Để tận dụng không gian dưới mặt đất, cần bố trí gọn chặt các đường dây đường ống kỹ thuật trên cơ sở đảm bảo khoảng cách nhất định giữa các công trình ngầm. Khoảng cách đó quyết định ở yêu cầu thi công, sửa chữa và an toàn. h. Chiều sâu chôn công trình ngầm phải đảm bảo không bị tải trọng bên ngoài phá hỏng, nhất là trường hợp bố trí dưới mặt đường xe cơ giới. Chiều sâu tối thiểu thường là 0.5 – 0.7 m. Tuy nhiên, không nên bố trí quá sâu để tránh khó khăn cho thi công. 2.2. Giải quyết mâu thuẫn khi thi công các công trình kỹ thuật ngầm tạo những chố giao nhau Khi có mâu thuẫn trong bố trí, cần căn cứ vào tình hình cụ thể mà giải quyết theo nguyên tắc sau đây: - Công trình mới phải “nhường” công trình có sẵn; - Công trình tạm phải “nhường” công trình vĩnh cửu; - Đường ống có áp phải “nhường” đường ống tự chảy; - Đường ống có đường kính nhỏ phải “nhường” đường ống có đường kính lớn; - Công trình dễ thi công phải “nhường” công trình khó thi công. 2.3 .Lựa chọn hình thức bố trí Để bố trí công trình ngầm, có thể có mấy hình thức bố trí sau: Bố trí riêng rẽ từng công trình; Bố trí chung trong một hào; Bố trí hầm chung hoặc hầm riêng từng loại. Hình thức hỗn hợp của các hình thức trên Đối với đô thị này chọn hình thức bố trí bố trí riêng rẽ từng công trình: PHẦN IV: QUY HOẠCH CHI TIẾT CẤP ĐIỆN – THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG GIAO THÔNG QUY HOẠCH CHI TIẾT CẤP ĐIỆN 1/500 TÍNH NHU CẦU ĐIỆN KHU QUY HOẠCH CHI TIẾT: Quy mô khu quy hoạch chi tiết: Diện tích : 14,13 ha Dân số : 1744 người 1. Chỉ tiêu cấp điện: được lấy theo QCXD01:2008/BXD và theo tính toán cụ thể cho đường giao thông đã trình bày ở phần quy hoạch mạng điện 1/2000, được tóm tắt trong bảng sau: STT LOẠI PHỤ TẢI P0 1 Trường mầm non 0,15kW/cháu 2 Công viên xây xanh 10 - 20kW/ha 3 Nhà phố 3kW/hộ 4 Giao thông Đường đô thị 42m 17.5kW/km Đường khu vực 27m 10.5kW/km Đường ven kênh 17m 5.55kW/km Đường nội bộ 5.55kW/km Ghi chú: đối với công suất chiếu sáng đường nội bộ lộ giới 16m: nhận thấy đường nội bộ này có bề rộng đường là 8m, tương đương với đường khu vực ven kênh nên chọn công suất chiếu sáng trên đường này giống với đường ven kênh (5,55kW/km) 2. Tính cụ thể nhu cầu điện: Điện sinh hoạt: Tổng số hộ tiêu thụ: N = 436 hộ, P0 = 3KW/hộ Công suất tính toán: Điện cho công trình công cộng: Công viên: Diện tích F = 2,56 ha, P0 = 15KW/ha Công suất tính toán: Trường mầm non: Số trẻ: M = 500 cháu, P0 = 0,15KW/cháu Công suất tính toán: Điện chiếu sáng đường giao thông: Tính theo P0 đã tính toán được ứng với từng loại đường như ở phần quy hoạch cấp điện 1/2000 như sau: Đường đô thị lộ giới 42m: Tổng chiều dài:308m Công suất tính toán: Ptt = L x P0= 0,308km x 17,5kW/km = 5,39kW Các loại đường khác tính tương tự ta được: Tổng công suất chiếu sáng là 22,85kW Theo điều I.2.48 (trang 30 Phần I Quy phạm trang bị điện) : Phụ tải điện tính toán của các hộ tiêu thụ đấu vào lưới điện đến 380V phải được xác định theo phụ tải hiện có công thêm mức phát triển hàng năm là 10 – 20%. Tổng công suất khu tính toán chi tiết khi đã kể đến dự phòng 20%: Công suất biểu kiến: QUY HOẠCH MẠNG LƯỚI ĐIỆN: 1. Lựa chọn sơ đồ mạng điện: Mạng trung thế: Mạng trung thế đã định tuyến trong phần quy hoạch 1/2000. Mạng hạ thế: Lưới hạ thế xây mới, mạch vòng vận hành hở ở tủ dừng, đi ngầm để đảm bảo mỹ quan và an toàn cho mạng lưới. Một số tuyến hạ thế do đi vòng thì quá xa, không đảm bảo sụt áp sẽ đi tia dây kép. Đối với tủ điện xây mới và lắp đặt theo tiêu chuẩn của điện lực, bán kính phục vụ của tủ là 25m. Sử dụng cáp đồng, cách điện XPLE, tiết diện phụ thuộc vào nhu cầu của phụ tải sao cho điện áp rơi trong máy biến áp và dây phân phối dưới 6% (theo trang 174 sách Thiết kế hệ thống điện - Nguyễn Thị Thanh Bình). c. Trạm biến áp: điện áp 22 /0.4 KV 2. Lựa chọn công suất máy biến áp và khu vực phục vụ: a. Phân khu phục vụ của các trạm biến áp: Dựa trên công suất tiêu thụ và phân lô quy hoạch, tiến hành phân vùng phục vụ các trạm biến áp sao cho các trạm phục vụ trong phạm vi bán kính 250m: tính được 4 trạm công cộng và 1 trạm khách hàng (trường mầm non). Phân vùng phục vụ mỗi trạm: b. Công suất mỗi trạm như sau: Tính công suất trạm 1 (TBA1): Trạm này phục vụ cho: 89 căn nhà phố và khu công viên diện tích 2,56 ha. Công suất tính toán: Dự phòng 20% nên công suất là: P = 1,2 x 305,4 = 366,5 KW Công suất chiếu sáng: Sau khi có công suất chiếu sáng cho từng loại đường cụ thể ở phần quy hoạch cấp điện 1/2000, tiến hành bố trí đèn chiếu sáng cho khu quy hoạch chi tiết. định hướng quy hoạch lưới chiếu sáng cho khu này sẽ có 2 tủ chiếu sáng cung cấp điện cho từng khu vực chiếu sáng cụ thể. Tủ ĐKCS-1 ở đây sẽ cấp điện chiếu sáng cho các đường sau: đường đô thị - lộ giới 42m, đường khu vực – lộ giới 27m, một số con đường nội bộ với số lượng đèn thống kê được là: Đèn natri cao áp 250W, chấn lưu 25W, công suất trọn bộ 275W: 22 bóng Đèn natri cao áp 150W, chấn lưu 20W, công suất trọn bộ 170W: 56 bóng Tổng công suất đèn: Tổng công suất TBA1: 366,4 + 15,57 = 382,1kW Công suất biểu kiến: Chọn máy biến áp 500KVA. Các trạm còn lại tính toán tương tự ta được: Bảng thống kê công suất các trạm biến áp trong khu TRẠM PHỤ TẢI QUY MÔ ĐƠN VỊ Po ĐƠN VỊ cosφ Ptt,kW P,kW(cả dự phòng) S,kVA (cả dự phòng) CÔNG SUẤT TRẠM,kVA TBA1 Nhà phố 89 hộ 3 KW/hộ 0.85 267 320.4 376.94 500 Công viên 2.56 ha 15 KW/ha 0.85 38.4 46.08 54.212 Chiếu sáng 22 đèn 275 W/đèn 0.85 6.05 6.05 6.05 56 đèn 170 W/đèn 0.85 9.52 9.52 9.52 Tổng 321 382.1 446.72 TBA2 Nhà phố 93 hộ 3 KW/hộ 0.85 279 334.8 393.88 400 TBA3 Nhà phố 128 hộ 3 KW/hộ 0.85 384 460.8 542.12 560 Chiếu sáng 57 đèn 170 W/đèn 0.85 9.69 9.69 9.69 Tổng 393.7 470.5 551.81 TBA4 Nhà phố 126 hộ 3 0.85 378 453.6 533.65 560 TBA5 Trường mầm non 500 cháu 0.15 kW/cháu 0.85 75 90 105.88 100 TÍNH TOÁN, LỰA CHỌN TIẾT DIỆN DÂY DẪN TRONG MẠNG ĐIỆN: Mạng trung thế: Đã tính ở phần quy hoạch 1/2000. Ở đây chỉ nhắc lại: Đoạn dây chính thuộc tuyến 1 đi cáp đồng, tiết diện 300mm2, đoạn nhánh rẽ đi cáp đồng, tiết diện 95mm2 Mạng hạ thế:tính toán trong trường hợp bất lợi nhất, là khi có sự cố xảy ra, chỗ hở ở vòng sẽ đóng và cấp điện cho cả chiều dài tuyến. Tính công suất mỗi tuyến hạ thế: Để tính được công suất tính toán của từng lộ trước hết ta lập bảng thống kê chi tiết phụ tải của từng lộ như sau: Trạm biến áp Lộ Tủ điện Phụ tải Quy mô Đơn vị P0 ĐƠN VỊ Ptt,Kw Ptt,kW (cả dự phòng) TBA1 A T1-A01 Công viên 2.56 ha 15 KW/ha 38.4 46.08 B ĐKCS-1 Đèn 22 bóng 275 W/bóng 6.05 6.05 Đèn 56 bóng 170 W/bóng 9.52 9.52 Tổng 15.57 15.57 C T1-C01 Nhà phố 9 hộ 3 KW/hộ 27 32.4 T1-C02 Nhà phố 11 hộ 3 KW/hộ 33 39.6 T1-C03 Nhà phố 10 hộ 3 KW/hộ 30 36 T1-C04 Nhà phố 10 hộ 3 KW/hộ 30 36 Tổng 120 144 D T1-D01 Nhà phố 9 hộ 3 KW/hộ 27 32.4 T1-D02 Nhà phố 10 hộ 3 KW/hộ 30 36 T1-D03 Nhà phố 10 hộ 3 KW/hộ 30 36 T1-D04 Nhà phố 10 hộ 3 KW/hộ 30 36 T1-D05 Nhà phố 10 hộ 3 KW/hộ 30 36 Tổng 147 176.4 TBA2 A T2-A01 Nhà phố 9 hộ 3 KW/hộ 27 32.4 T2-A02 Nhà phố 10 hộ 3 KW/hộ 30 36 T2-A03 Nhà phố 9 hộ 3 KW/hộ 27 32.4 T2-A04 Nhà phố 9 hộ 3 KW/hộ 27 32.4 Tổng 111 133.2 B T2-B01 Nhà phố 9 hộ 3 KW/hộ 27 32.4 T2-B02 Nhà phố 10 hộ 3 KW/hộ 30 36 T2-B03 Nhà phố 10 hộ 3 KW/hộ 30 36 T2-B04 Nhà phố 9 hộ 3 KW/hộ 27 32.4 T2-B05 Nhà phố 9 hộ 3 KW/hộ 27 32.4 T2-B06 Nhà phố 9 hộ 3 KW/hộ 27 32.4 Tổng 168 201.6 TBA3 A T3-A01 Nhà phố 9 hộ 3 KW/hộ 27 32.4 T3-A02 Nhà phố 8 hộ 3 KW/hộ 24 28.8 T3-A03 Nhà phố 8 hộ 3 KW/hộ 24 28.8 Tổng 75 90 B T3-B01 Nhà phố 9 hộ 3 KW/hộ 27 32.4 T3-B02 Nhà phố 8 hộ 3 KW/hộ 24 28.8 T3-B03 Nhà phố 8 hộ 3 KW/hộ 24 28.8 Tổng 75 90 C T3-C01 Nhà phố 9 hộ 3 KW/hộ 27 32.4 ĐKCS-2 Đèn 56 bóng 170 W/bóng 9.52 9.52 T3-C02 Nhà phố 8 hộ 3 KW/hộ 24 28.8 T3-C03 Nhà phố 8 hộ 3 KW/hộ 24 28.8 Tổng 84.52 99.52 D T3-D01 Nhà phố 9 hộ 3 KW/hộ 27 32.4 T3-D02 Nhà phố 8 hộ 3 KW/hộ 24 28.8 T3-D03 Nhà phố 8 hộ 3 KW/hộ 24 28.8 Tổng 75 90 E T3-E01 Nhà phố 7 hộ 3 KW/hộ 21 25.2 T3-E02 Nhà phố 7 hộ 4 KW/hộ 28 33.6 Tổng 49 58.8 F T3-F01 Nhà phố 7 hộ 3 KW/hộ 21 25.2 T3-F02 Nhà phố 7 hộ 4 KW/hộ 28 33.6 Tổng 49 58.8 TBA4 A T4-A01 Nhà phố 8 hộ 3 KW/hộ 24 28.8 T4-A02 Nhà phố 8 hộ 3 KW/hộ 24 28.8 T4-A03 Nhà phố 8 hộ 3 KW/hộ 24 28.8 Tổng 72 86.4 B T4-B01 Nhà phố 8 hộ 3 KW/hộ 24 28.8 T4-B02 Nhà phố 8 hộ 3 KW/hộ 24 28.8 T4-B03 Nhà phố 8 hộ 3 KW/hộ 24 28.8 Tổng 72 86.4 C T4-C01 Nhà phố 9 hộ 3 KW/hộ 27 32.4 T4-C02 Nhà phố 8 hộ 3 KW/hộ 24 28.8 T4-C03 Nhà phố 8 hộ 3 KW/hộ 24 28.8 Tổng 75 90 D T4-D01 Nhà phố 9 hộ 3 KW/hộ 27 32.4 T4-D02 Nhà phố 8 hộ 3 KW/hộ 24 28.8 T4-D03 Nhà phố 8 hộ 3 KW/hộ 24 28.8 Tổng 75 90 E T4-E01 Nhà phố 7 hộ 3 KW/hộ 21 25.2 T4-E02 Nhà phố 7 hộ 4 KW/hộ 28 33.6 Tổng 49 58.8 F T4-F01 Nhà phố 7 hộ 3 KW/hộ 21 25.2 T4-F02 Nhà phố 7 hộ 4 KW/hộ 28 33.6 Tổng 49 58.8 Tính điển hình công suất tính toán lộ C của TBA1: Lộ này đi tia dây kép, gồm 4 tủ điện: T1-C01: phục vụ 9 căn nhà phố, công suất 3 x 9 = 27kW T1-C02: phục vụ 11 căn nhà phối, công suất 3 x 11 = 33kW T1-C03: phục vụ 10 căn nhà phố, công suất 3 x 10 = 30kW T1-C03: phục vụ 10 căn nhà phố, công suất 3 x 10 = 30kW Tổng công suất lộ C của TBA1: Ptt = 27 + 33 + 30 + 30 = 120kW Dự phòng 20% nên công suất tính toán: Ptt’= 1,2 x 120 = 144kW Hệ số đồng thời Ks đối với các tủ điện trên 1 tuyến: lấy theo tiêu chuẩn quốc tế IEC như sau:(theo trang B39, sách Hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn quốc tế IEC) Số tủ Hệ số Ks 2 và 3 0.9 4 và 5 0.8 6 đến 9 0.7 10 và lớn hơn 0.6 Vậy đối với lộ Ccủa TBA1 có 4 tủ điện, hệ số đồng thời Ks là 0,8. Công suất để tính tiết diện dây là công suất có kể đến Ks: Ptt’’ = Ptt’ x Ks = 144 x 0,8 = 115,2kW Chiều dài tính toán tiết diện dây: Đây là lộ đi tia nên chiều dài tính từ trạm biến áp đến tủ điện cuối cùng của lộ, đối với lộ này, L = 210m. Đối với các tuyến đi vòng vận hành hở tại tủ dừng thì công suất và chiều dài tính toán là cống suất và chiều dài trong trường hợp có sự cố xảy ra. Tính tương tự như trên ta được: Bảng thống kê công suất và chiều dài tính toán công suất các tuyến hạ thế của các trạm công cộng: Trạm biến áp Lộ Ptt,kW (cả dự phòng) Ks Ptt,kW (có kể đến Ks) Chiều dài tuyến tính toán,m TBA1 A 46.08 1 46.08 25 B 15.57 1 15.57 195 C 144 0.8 115.2 215 D 176.4 0.8 141.12 270 TBA2 A 133.2 0.8 106.56 240 B 201.6 0.7 141.12 308 TBA3 A và B 180 0.7 126 327 C và D 189.52 0.7 132.664 376 E và F 117.6 0.8 94.08 230 TBA4 A và B 172.8 0.7 120.96 331 C và D 180 0.7 126 335 E và F 117.6 0.8 94.08 256 Tính tiết diện các tuyến dây hạ thế: Theo mục I.3.6 (trang 36 phần I Quy phạm trang bị điện): trong lưới điện phân phối đến 1kV, tiết diện dây dẫn được lựa chọn theo tổn thất điện áp cho phép và kiểm tra lại theo điều kiện phát nóng lâu dài cho phép. Tính điển hình cho lộ C của trạm biến áp 1: Công suất lộ: đã tính được ở trên. Lộ C này kể đến dự phòng 20% và Ks = 0,8 đối với tuyến 4 tủ điện thì có Ptt = 115,2kW Tính tiết diện dây dẫn theo tổn thất điện áp cho phép: Đối với cáp ngầm x0 » 0.08 /km. Theo tài liệu “THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN” của Phan Thị Thanh Bình, trang 174: tổn thất điện áp cho phép đối với mạng hạ thế nhỏ hơn 6% Chọn = 5%. . Ptt = 115,2kW Q = Ptttgφ = 115,2x0,62 = 71,42KVAR Thành phần tổn thất điện áp do cảm kháng và công suất kháng trên toàn đường dây, xét cho đoạn từ máy biến áp đến tủ điện cuối cùng, L = 210 m => . Tiết diện của toàn bộ đường dây cho bởi: Chọn dây 70mm2 Kiểm tra lại theo điều kiện phát nóng: Kn = K4 x K5 x K6 x K7 K4,K5,K6,K7 tra Giáo trình điện công trình – Trần Thị Mỹ Hạnh được kết quả như sau: K4 = 0,8 (đặt trong ống) K5 = 1 (số dây trong hàng với cáp chôn ngầm, mỗi tuyến đều đi trên đường riêng nên lấy K5 = 1) K6 = 1,05 (đất ẩm) K7 = 1,04 (cách điện bằng XPLE đặt trong đất ở 150C) à Kn = 0,8 x 1 x 1,05x 1,04 = 0,874 Tra bảng Olympic cable dây đồng, cách điện XPLE 0,6/1kV chọn dây tiết diện 70mm2, Icp = 235A Chọn dây trung tính: Theo điều I.3.14 Quy phạm trang bị điên: dây trung tính trong lưới 3 pha 4 dây phải có độ dẫn điện không nhỏ hơn 50% độ dẫn điện của dây nên chọn dây trung tính bằng hoặc lớn hơn ½ dây pha. Vậy với dây 70mm2 chọ dây trung tính là dây 35mm2 Từ kết qủa tính toán ta chọn dây như sau: 2x(3M70+M35)mm2 (dây kép) Các lộ còn lại tính toán tương tự ta được bảng thống kê tính toán tiết diện dây hạ thế: TRẠM LỘ Stt, kVA cosφ Ptt, kW Qtt, kVAR Udm,V Theo điều kiện tổn hao điện áp,DUcp=5% Theo đk phát nóng, Kn=0.61 Fchọn mm2 Icp ,A g,m/W.mm2 DUcp, V DU'', V DU', V L, m F, mm2 Ilv, A [I], A F, mm2 TBA1 A 54.2 0.85 46.08 29 400 56 20 0.14 19.9 25 2.6 78.2 89.5 25 M25 135 B 18.3 0.85 15.57 9.6 400 56 20 0.38 19.6 195 6.9 26.4 30.3 2.5 M25 135 C 136 0.85 115.2 71 400 56 20 3.07 16.9 215 65 196 224 95 M95 325 D 166 0.85 141.1 87 400 56 20 4.72 15.3 270 111 240 274 95 M120 325 TBA2 A 125 0.85 106.6 66 400 56 20 3.17 16.8 240 68 181 207 70 M70 220 B 166 0.85 141.1 87 400 56 20 5.39 14.6 308 133 240 274 95 M150 365 TBA3 A và B 148 0.85 126 78 400 56 20 5.11 14.9 327 124 214 245 95 M150 365 C và D 156 0.85 132.7 82 400 56 20 5.75 14.2 350 146 225 258 95 M150 365 E và F 111 0.85 94.08 58 400 56 20 2.68 17.3 230 56 160 183 70 M70 195 TBA4 A và B 142 0.85 121 75 400 56 20 4.96 15 331 119 205 235 70 M120 325 C và D 148 0.85 126 78 400 56 20 5.23 14.8 335 128 182 208 70 M150 365 E và F 111 0.85 94.08 58 400 56 20 2.99 17 256 63 160 183 50 M70 235 Bảng thống kê tiết diện dây chọn: (tra theo Olympic Cable) TRẠM TUYẾN Fchọn(mm2) Icp(A) TBA1 A 2x(3M25+M25) 135 B 2x(3M25+M25) 135 C 2x(3M95+M50) 325 D 2x(3M120+M70) 325 TBA2 A 2x(3M70+M35) 220 B 2x(3M150+M95) 365 TBA3 A và B 3M150+M95 365 C và D 3M150+M95 365 E và F 3M70+M35 195 TBA4 A và B 3M120+M70 325 C và D 3M150+M95 365 E và F 3M70+M35 235 TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ BẢO VỆ: Ngắn mạch là một loại sự cố xảy ra trong hệ thống cấp điện do hiện tượng chạm chập giữa các pha không thuộc chế độ làm việc bình thường. Có 4 dạng ngắn mạch: 3 pha, 2 pha, 2 pha – đất, 1 pha. Trong đó, ngắn mạch 3 pha có xác suất xảy ra thấp nhất (5%). Tuy nhiên, đây là dạng ngắn mạch phức tạp và có sự cố nặng nề nhất. Do đó, trong quá trình tính toán lựa chọn thiết bị ta chỉ tính toán trong trường hợp ngắn mạch 3 pha. Tính toán ngắn mạch lựa chọn DS và cầu chì bảo vệ cho máy biến áp: Vẫn tính bằng phương pháp tổng trở, cách tính toán ngắn mạch ở đây tham khảo theo sách “Sổ tay lựa chọn và tra cứu thiết bị điện từ 0,4 – 500kV” của tác giả Ngô Hồng Quang. Với lưới trung thế có thể xác định gần đúng dòng ngắn mạch trong khi không có sơ đồ hệ thống điện. Khi đó người ta coi trạm biến áp trung gian là nguồn (hệ thống điện), tại đây cung cấp dòng ngắn mạch cho điểm ngắn mạch thông qua công suất của máy cắt đầu đường dây. Lúc này toàn bộ sơ đồ hệ thống được thay thế bằng một điện kháng XH: Utb: diện áp trung bình của lưới điện, kV Utb = 1,05UđmLĐ UđmLĐ: điện áp định mức của lưới điện ScdmMC: công suất địn mức của máy cắt đầu đường dây trung thế Vì không biết số liệu chính xác có thể giả thiết nguồn vô cùng lớn, lấy ScdmMC = Snguồn=500MVA Mặt khác, coi ngắn mạch là xa nguồn, thành phần dòng ngắn mạch không chu kì đã tắt, khi đó: dòng điện ngắn mạch vô cùng và siêu quá độ Ixk: dòng điện xung kích, . ZN: tổng trở ngắn mạch Tính ngắn mạch cho thiết bị bảo vệ cho máy biến áp 1 (TBA1): Xét điểm ngắn mạch tại N Cầu chì và dao cách li: Dòng điện lớn nhất lâu dài đi qua cầu chì chính là dòng quá tải của máy biến áp, thường trong những giờ cao điểm cho phép máy biến áp quá tải 25%. Vậy dòng cưỡng bức là : Icb = IqtMBA = 1,25 IđmMBA = Công suất ngắn mạch trên đường dây 22kV, Snm = 500MVA Utb = 1.05 x UđmLĐ = 1.05 x 22 = 23.1 kV Điện kháng hệ thống: Điện trở và điện kháng của đường dây trung thế M300: tra bảng Olympic cable ta được: r0 = 0.08 Ω/km, x0 = 0,094 Ω/km Tổng trở với đường dây dài 1,89km, dây M300 là: ZD = r0l + jx0l = 0,08x1,89 + j0,094 x 1,89 = 0,151 + j0,18 W Dòng ngắn mạch: Dòng xung kích : Vậy chọn cầu chì có các thông số như sau : Điện áp định mức: Uđm=24kV> UđmLĐ = 23,1kV Dòng điện định mức: Iđm=30A> Icb = 16,4A Dòng cắt định mức: IcđmCC = 30kA > IN = 10,6kA Chọn cầu dao cách ly 3DC do Siemens chế tạo: UđmDCL = 24 kV> UđmLĐ = 23.1kV IđmDCL = 630 A> Icb = 16,4A Iđ.đmDCL = 40kA > Ixk = 27 kA(dòng ổn định động) Inh.đmDCL = 16kA> IN = 10,6kA(dòng ổn định nhiệt) MCCB bảo vệ sau máy biến áp: Để tính toán ngắn mạch hạ áp, cho phép lấy kết quả gần đúng bằng cách cho trạm biến áp phân phối là nguồn, trong tổng trở ngắn mạch chỉ cần kể từ tổng trở biến áp tới điểm cần tính ngắn mạch. Dòng định mức lớn nhất qua MCCB là dòng định mức máy biến áp : Icb = IđmMBA = Tổng trở máy biến áp quy về hạ áp: ZMBA = Máy biến áp 500kVA có ΔPN = 5,27kW, UN%= 4% Suy ra : ZMBA = mW Tổng trở đoạn cáp dẫn ZC quá nhỏ so với tổng trở của biến áp nên có thể bỏ qua. Tổng trở : ZN = = 0,01324 Ω Dòng ngắn mạch : IN = Chọn MCCB có các thông số: UđmMCCB = 1000V > UđmLĐ = 400V IđmMCCB= 800A> Icb = 721,7A IcđmMCCB = 30kV > IN =17,44kV Chọn MCCB tổng cho từng lộ: Lộ C: Dòng điện tính toán lộ C: IttC = PttC = 115,2kW (đã kể đến Ks=0,8) ==> Chọn MCCB có I đm=200A cho lộ C Chọn MCB cho các tủ điện phục vụ cho các hộ dân cư: Chọn tủ T1-C02 là tủ có công suất lớn nhất 39,6kW Dòng điện tính toán: Chọn MCB có I đm = 80A cho tủ T1-C02. Các lộ và tủ còn lại tính tương tự. Chi tiết sẽ được thống kê trong bảng phụ lục G.1 TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG ĐƯỜNG: Chọn lựa loại đèn và cách bố trí: Bảng 20: BẢNG PHÂN LOẠI CÁC TUYẾN ĐƯỜNG Tên đường Chiều rộng (m) Vỉa hè (m) Cấp chiếu sáng Lưu lượng (xe/h) Ltb (Cd/m2) Nội bộ 16m 8 4-4 C Dưới 500 0,4 Khu vực 17m 8 4-5 B 500 – 1000 0,8 Khu vực 27m 17 5-5 B 500 – 1000 0,8 Đô thị 42m 28 7-7 A 1000 – 3000 1,2 Đô thị 62m 8-2-12-3-12-2-8 7-7 A 1000 – 3000 1,2 Tính toán chiếu sáng cho các đường trên . Về phần chọn công suất và bố trí các đèn đã tính trong phần quy hoạch 1/2000 mạng điện đô thị. Ở đây sẽ nhắc lại như sau: Đường nội bộ lộ giới 16m: Ghi chú: Do đường này có bề rộng đường là 8m, tương đương bề rộng lòng đường của đường khu vực ven kênh lộ giới 17m nên việc chọn và bố trí đèn có thể tương tự như với đường khu vực (dù độ chói theo tiêu chuẩn khác nhau nhưng độ chói của đường khu vực yêu cầu cao hơn đường nội bộ nên nếu đường khu vực đảm bảo độ chói thì đường nội bộ cũng đảm bảo) Đèn chiếu sáng đặt một bên vỉa hè. Sử dụng đèn na tri cao áp của hãng S’hereder, công suất mỗi bóng 150W, Fđ = 16500lm. Khoảng cách giữa 2 đèn là 28m (thực tế có thể xê dịch 25 – 30m để phù hợp với quy hoạch) Đường khu vực lộ giới 27m: Đèn chiếu sáng đặt 2 bên vỉa hè đối diện nhau. Sử dụng đèn na tri cao áp của hãng S’hereder, công suất mỗi bóng 150W, Fđ = 16500lm. Khoảng cách giữa 2 đèn là 30m (có thể xê dịch để phù hợp với quy hoạch) Đường khu vực ven kênh lộ giới 17m: Đèn chiếu sáng đặt một bên vỉa hè. Sử dụng đèn na tri cao áp của hãng S’hereder, công suất mỗi bóng 150W, Fđ = 16500lm. Khoảng cách giữa 2 đèn là 28m (có thể xê dịch để phù hợp với quy hoạch) Đường đô thị lộ giới 42m: Đèn chiếu sáng đặt ở dải phân cách, trụ đèn 2 bóng. Sử dụng đèn na tri cao áp của hãng S’hereder, công suất mỗi bóng 250W, Fđ = 32000lm. Khoảng cách giữa 2 đèn là 30m (có thể xê dịch để phù hợp với quy hoạch) Đường trục chính đô thị lộ giới 62m: Đèn chiếu sáng đặt ở dải phân cách và trên vỉa hè đối diện nhau. Trụ đèn ở dảo phân cách là trụ 2 bóng. Sử dụng đèn na tri cao áp của hãng S’hereder, công suất mỗi bóng 250W, Fđ = 32000lm. Khoảng cách giữa 2 đèn là 35m (có thể xê dịch để phù hợp với quy hoạch) Kiểm tra độ chói, độ rọi của đèn bằng phương pháp độ chói điểm: Kiểm tra độ rọi và độ chói của đèn có đảm bảo hay không dựa trên các chỉ tiêu về độ rọi, độ chói tối thiểu, trung bình, độ đồng đều dọc, độ đông đều chung. Các chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản : Theo TCXDVN 259 – 2001: Độ chói trung bình: dã liệt kê ở phần trên ứng với từng loại đường và cấp chiếu sáng. Độ rọi trung bình: Etb = RxLtb =20Ltb (Đường bêton nhựa nóng mặt đường màu trung bình sử dụng đèn chiếu sáng chụp sâu) Độ đồng đều chung: U0 > 0,4 Độ đồng đều dọc: U1 > 0,7 Trong khu vực lựa chọn làm quy hoạch chi tiết 1/500 có một đoạn đường đô thị lộ giới 42m là đường mang tính chất đối ngoại nên xem như điện cấp cho chiếu sáng trên đoạn đường này sẽ lấy từ một nguồn khác trong đô thi. Ở đây chỉ quan tâm đến các loại đường sau: Đường nội bộ lộ giới 16m và đường khu vực ven kênh lộ giới 17m, lòng đường 8m: Đèn chiếu sáng đặt ở sáng một bên vỉa hè. Sử dụng đèn na tri cao áp, công suất mỗi bóng 150W, Fđ = 16500lm. Khoảng cách trung bình giữa 2 đèn là 28m. Kiểm tra độ rọi đường bằng lưới đo độ rọi. Tính toán một số điểm điển hình trên lưới thỏa mãn điều kiện Etb ≥8 lux, Ltb ≥ 0,4 Cd/m2. Xét điểm P như trên hình, là điểm nằm ở ¼ lòng đường đối diện phía trụ đèn và nằm giữa 2 đèn ( có thể xem là điểm bất lợi vì độ rọi ở điểm này sẽ thấp hơn những vị trí gần đèn) Các đại lượng được đề cập: g: Góc tia tới. b: Góc lệch của hình chiếu của đèn trên mặt đường với phương quan sát a: Góc quan sát nhìn thấy điểm P. Trong thực tế thì a gần bằng 10. Biểu thức quan hệ giữa độ chói và độ rọi: L = q.E q: Hệ số chói phụ thuộc vào a, b, i. Do a 10 nên hệ số chói chỉ còn phụ thuộc vào b, i. Đối với đèn có chiều cao h, phát cường độ sáng I về điểm P : L = q(b, g). Tính toán độ rọi: Đối với đèn A: Tìm g và b: g =53,60 b = 140,40 + 180 = 158,40 Đặt q(b, g).cos3g = R(b, g) gọi là hệ số độ chói quy đổi. Các giá trị R tìm được từ thực nghiệm đối với các lớp phủ mặt đường khác nhau và được cho trong bảng theo b và tgg (sách kỹ thuật chiếu sáng). Ở đây tính theo R3 . Ta có : L = R3 x Đối với đèn A tạo ở P một góc g bằng 53,60, cường độ sáng (tra theo đường cong phối quang của bóng đèn ONYX R/BENDED GLASS/1097/SON-T/150/-23/130/12° trong Catalogue của S’hereder, trong đó I được xác định với nguồn 1000lm), biểu đồ đường cong phối quang như sau: Ta có: tgg= 1,3556 và b= 158,40 Dựa vào các thông số đã cho trong bảng R3 (sách kỹ thuật chiếu sáng) ta suy ra giá trị: qcos3g.104 = 70,056 Suy ra: q = 0,0335 ; R = 0,007 Độ chói : Cd/ m2. Độ rọi : Lx Đối với đèn B: g = 58,30, b = 180 Tra đường cong phối quang như trên được: Ta có: tgg = 1,619 và b= 180 Tra R3 theo sách “Kĩ thuật chiếu sáng” được: q.cos3g.104 = 169,8 Suy ra: q = 0,117 ; R = 0,017 Độ chói Cd/ m2. Độ rọi Lx Vậy khi cả đèn A và B đều bật thì : Độ chói L = 0,314+ 0,83 = 1,144 Cd/m2 Độ rọi E = 9,4 + 7,1 = 16,5 Lx Kết quả tính toán độ chói khi dùng phần mềm mô phỏng Ulysse bằng các số liệu cho ở trên: Vị trí P tại điểm tính toán khi dùng Ulysse ra L=1,08 Cd/m2 chênh nhau không nhiều so với khi tính thủ công là 1,144 Cd/m2. Với mức sai số không đáng kể, có thể dựa vào phần mềm này để tính toán kiểm tra độ rọi và độ chói. Kết quả chạy phần mềm Ulysse: Kết quả cho thấy các thông số cơ bản như sau: Lmin = 0,89Cd/m2, Ltb = 1,25Cd/m2, Emin = 10,4 Lx Độ đồng đều dọc: U0 = 64,6% Độ đồng đều chung: U1=93,1% So với tiêu chuẩn Ltb≥0,4 Cd/m2, Etb≥8 Lx, U0 >0,4;U1>0,7 đều thỏa. Vậy lựa chọn đèn và bố trí đèn như trên là phù hợp. Đường khu vực lộ giới 27m: Đèn chiếu sáng đặt 2 bên vỉa hè đối diện nhau. Sử dụng đèn na tri cao áp, công suất mỗi bóng 150W, Fđ = 16500lm. Khoảng cách giữa 2 đèn là 30m (có thể xê dịch để phù hợp với quy hoạch) Kiểm tra độ rọi đường bằng lưới đo độ rọi. Tính toán một số điểm điển hình trên lưới thỏa mãn điều kiện Ltb ≥ 0,8Cd/m2, Etb≥RxLtb = 20 x 0,8 = 16 Lx Xét điểm P trên lưới như trên hình, là điểm nằm ở giữa lòng đường , có thể xem là điểm bất lợi nhất vì đây là điểm xa các đèn nhất. Tính toán độ rọi: Đối với đèn A: Tìm g và b: g =57,660 b = 122,30 + 26,40 = 147,80 Ta có : L = R3 x Tra theo đường cong phối quang của bóng đèn ONYX R/BENDED GLASS/1097/SON-T/150/-23/110/12° trong Catalogue của S’hereder (giống đèn 150W chơ đường ở phần trên) Ta được: Ta có: tgg= 1,58 và b= 147,80 Dựa vào các thông số đã cho trong bảng R3 (sách kỹ thuật chiếu sáng) ta suy ra giá trị: qcos3g.104 = 55,1 Suy ra: q = 0,036 ; R = 0,0055 Độ chói : Cd/ m2. Độ rọi : Lx Đối với đèn B: ==> g = 61,50, b = 26,40 Tra đường cong phối quang như trên được: Ta có: tgg = 1,8425 và b= 26,40 Tra R3 theo sách “Kĩ thuật chiếu sáng” được: q.cos3g.104 = 92,1 Suy ra: q = 0,085 ; R = 0,0092 Độ chói Cd/ m2. Độ rọi Lx Đối với đèn C: ==> g = 60,740, b = 22,40 Tra đường cong phối quang như trên được: Ta có: tgg = 1,7846 và b= 22,40 Tra R3 theo sách “Kĩ thuật chiếu sáng” được: q.cos3g.104 = 112,55 Suy ra: q = 0,0963 ; R = 0,01 Độ chói Cd/ m2. Độ rọi Lx Đối với đèn D: ==> g = 56,50, b = 130,90 +22,40 = 153,30 Tra đường cong phối quang như trên được: Ta có: tgg = 1,512 và b= 153,30 Tra R3 theo sách “Kĩ thuật chiếu sáng” được: q.cos3g.104 = 59,5 Suy ra: q = 0,0354 ; R = 0,006 Độ chói Cd/ m2. Độ rọi Lx Vậy khi cả 4 đèn đều bật thì : Độ chói L = 0,22+ 0,41 + 0,426 + 0,24 = 1,3Cd/m2 Độ rọi E = 6,1 + 4,8 + 4,4 + 6,8 = 22,1 Lx Kết quả tính toán độ chói khi dùng phần mềm mô phỏng Ulysse bằng các số liệu cho ở trên: Vị trí P tại điểm tính toán khi dùng Ulysse ra L=1,41 Cd/m2 chênh nhau không nhiều so với khi tính thủ công là 1,3 Cd/m2. Với mức sai số không đáng kể, có thể dựa vào phần mềm này để tính toán kiểm tra độ rọi và độ chói. Kết quả chạy phần mềm Ulysse: Kết quả cho thấy các thông số cơ bản như sau: Lmin = 0,93Cd/m2, Ltb= 1,56 Cd/m2, Emin = 16,3 Lx Độ đồng đều dọc: U0 = 59,6% Độ đồng đều chung: U1=92,5% Kết quả cho thấy: So với tiêu chuẩn Ltb≥0,8 Cd/m2, Etb≥16 Lx, U0 >0,4;U1>0,7 đều thỏa. Vậy lựa chọn đèn và bố trí đèn như trên là phù hợp. Đường dô thị lộ giới 42m: Chiếu sáng ở dải phân cách. Sử dụng đèn na tri cao áp, công suất mỗi bóng 250W, Fđ = 32000lm. Khoảng cách giữa 2 đèn là 30m (có thể xê dịch để phù hợp với quy hoạch) Kiểm tra độ rọi đường bằng lưới đo độ rọi. Tính toán một số điểm điển hình trên lưới thỏa mãn điều kiện Ltb ≥ 1,2Cd/m2, Etb≥RxLtb = 20 x 1,2 = 24 Lx Xét điểm P trên lưới như trên hình, nằm gần mép bên phải, có thể xem là điểm bất lợi vì đây là điểm xa các đèn. Tính toán độ rọi: Đối với đèn A: Tìm g và b: g =54,460 b = 1120 + 310 = 1430 Ta có : L = R3 x Tra theo đường cong phối quang của bóng đèn ONYX R/BENDED GLASS/1097/SON-T/250/-40/115/6° trong Catalogue của S’hereder : Ta được: Ta có: tgg= 1,4 và b= 1430 Dựa vào các thông số đã cho trong bảng R3 (sách kỹ thuật chiếu sáng) ta suy ra giá trị: qcos3g.104 = 66,8 Suy ra: q = 0,034 ; R = 0,0067 Độ chói : Cd/ m2. Độ rọi : Lx Đối với đèn B: ==> g = 58,10, b = 310 Tra đường cong phối quang như trên được: Ta có: tgg = 1,61 và b= 310 Tra R3 theo sách “Kĩ thuật chiếu sáng” được: q.cos3g.104 = 101,9 Suy ra: q = 0,069 ; R = 0,01 Độ chói Cd/ m2. Độ rọi Lx Vậy khi cả 2 đèn đều bật thì : Độ chói L = 0,53+ 0,84 = 1,37 Cd/m2 Độ rọi E = 15,6 + 12,2 = 27,8 Lx Kết quả tính toán độ chói khi dùng phần mềm mô phỏng Ulysse bằng các số liệu cho ở trên: Vị trí P tại điểm tính toán khi dùng Ulysse ra L=1,43 Cd/m2 chênh nhau không nhiều so với khi tính thủ công là 1,37 Cd/m2. Với mức sai số không đáng kể, có thể dựa vào phần mềm này để tính toán kiểm tra độ rọi và độ chói. Kết quả cho thấy các thông số cơ bản như sau: Ltb = 1,7Cd/m2, Emin = 25,7 Lx Độ đồng đều dọc: U0 = 63,6% Độ đồng đều chung: U1=85,8% Kết quả cho thấy: So với tiêu chuẩn Ltb≥1,2 Cd/m2, Etb≥24 Lx, U0 >0,4;U1>0,7 đều thỏa. Vậy lựa chọn đèn và bố trí đèn như trên là phù hợp. Kết luận: Nguyên nhân sai số : Phần mềm Ulysse sử dụng tiêu chuẩn CIE, còn khi tính thủ công theo tiêu chuẩn Việt Nam, một mặt khác là khi tính thủ công tra số liệu bằng con mắt trực quan, cùng với sai số khi tính toán nên có thể không chính xác lắm. Từ việc kiểm tra độ chói, độ rọi 2 loại đường cơ bản ở trên đều sai khác không nhiều so với sử dụng phần mềm Ulysse để tính toán. Do đó có thể dùng phần mềm này để tính toán chọn loại đèn và cách bố trí đèn phù hợp. Xem bảng phụ lục G.5 để thấy kết quả khi sử dụng phần mề mô phỏng Ulysse với đường đô thị 42m. 3. Đánh giá chỉ số tiện nghi G Chỉ số G chỉ được tính khi 5<h<20 và 20<p<100 Với h : cao độ đặt đèn p : số đèn có trên 1km chiều dài đường. G = ISL + 0,97.logLtb + 4,41.logh – 1,46.logp Theo TCXDVN 259:2001, G≥4 Chọn ISL = 3 (Chỉ số đặc trưng của chóa đèn – do nhà sản xuất cung cấp. Theo kinh nghiệm lấy từ 3¸6, chỉ số này càng cao càng ít gây lóa mắt) Ltb: độ chói trung bình của mặt đường. Đường nội bộ : Với e = 28m Þ Trên 1 km chiều dài đường có bóng Vậy: G = 3 + 0,97.log1,25+ 4,41.log10 - 1,46.log37 = 5,2thoả G≥ 4 Đường khu vực: Với e = 30m Þ Trên 1km chiều dài đường có bóng Vậy : G = 3 + 0,97.log1,56 + 4,41.log10 - 1,46.log35 = 5,35 thoả G≥4 Đường đô thị: Với e = 30m Þ Trên 1km chiều dài đường có bóng Vậy: G = 3 + 0,97.log1,7 + 4,41.log10 - 1,46.log35 = 5,38 thoả G≥4 Tính toán tiết diện dây chiếu sáng: Phương pháp tính toán: Tiết diện dây chiếu sáng xác định theo mật độ dòng điện không đổi. Vì các tuyến chiếu sáng có các tải là các đèn cùng công suất, cách đều nhau và làm việc đồng thời. Với một lượng kim loại màu của dây dẫn cho trước, tổn thất điện năng trong mạng điện sẽ nhỏ nhất khi mật độ dòng điện trên các đoạn dây không đổi. Phương pháp này thể hiện ưu điểm đối với các mạch phân nhánh như các tuyến chiếu sáng... Vấn đề là tìm cách bố trí sao cho trọng lượng dây dẫn là nhỏ nhất mà sụt áp không quá 3%. Công thức: S: tiết diện dây : điện trở suất của dây dẫn : độ sụt áp : khối lượng kim loại Tính tiết diện dây chiếu sáng cho cụm ĐKCS-1: Tính cho tuyến có tải lớn nhất và dài nhất là tuyến từ đèn 1.1 đến đèn 30.1: Sơ đồ như sau: Công suất của các tuyến trong cụm: những đoạn quá ngắn xem như gộp chung vào đoạn trước nó. Đoạn AB – 222m – 8 đèn natri HP (cao áp) 150W, chấn lưu 20W Đoạn BC – 60m – 7 đèn natri HP 250W, chấn lưu 25W Đoạn CD – 196m – 15 đèn natri HP 250W, chấn lưu 25W. Dòng điện đầu mỗi đoạn: Đường có tải lớn nhất là ABD Với đường này giá trị của A là: Với r = 22W/km/mm2 Ta được tiết diện các đoạn: mm2 --> chọn dây 10mm2 mm2 --> chọn dây 10mm2 Kiểm tra độ sụt áp từng đoạn khi phân biệt các dòng điện chạy qua: Sụt điện áp dây không được vượt quá 3% x 400 = 12V Sụt áp lớn nhất: 9,66 + 2,6 = 12,26V >12V --> không thỏa Chọn lại dây cho đoạn AB là 16mm2 Kiểm tra độ sụt áp: Sụt áp lớn nhất: 6 + 2,6 = 8,6V <12V (thỏa) Vậy chọ dây cho đoạn AB là 16mm2, dây trung tính 16mm2, đoạn BD là 10mm2, dây trung tính 10mm2 Đối với đoạn BC, điện áp rơi phải nhỏ hơn 12 – 6 = 6V Để dễ quản lí chỉ nên chọn từ 2-3 loại tiết diện dây, ở đây chọn dây đoạn BC là 10mm2Nhận xét: Tuyến từ đèn 1.1 đế đèn 30.1 tính toán ở trên là tuyến có tổng công suất đèn lớn nhất: 8x (150+20) + 22x(250+25) =7410W Chiều dài tính toán sụt áp lớn nhất là 222+196 = 418m Các tuyến còn lại: Tủ ĐKCS-1: Tuyến từ đèn 60.1 – đèn 67.1: 8 đèn công suất 8x(150+20) = 1360W, chiều dài 209m. Tuyến từ đèn 31.1 – 76.1: 40 đèn công suất 40 x (150+20) = 6800W, chiều dài tính sụt áp lớn nhất là 471m Tủ ĐKCS-2: Tuyến từ đèn 1.2 – đèn 17.2: 17 đèn công suất 17x(150+20) = 2890W, chiều dài tính toán sụt áp lớn nhất là 265m Tuyến từ đèn 18.2 đến đèn 57.2:40 đèn công suất 40 x (150+20) = 6800W, chiều dài tính toán sụt áp dài nhất là 270m. Các tuyến còn lại đều có công suất nhỏ hơn tuyến đã tính toán ở trên. Vì tiết diện dây chiếu sáng khá nhỏ, đồng thời để thuận tiện trong việc quản lí và vận hành chỉ chọn từ 2 – 3 loại tiết diện dây nên dựa vào kết quả tính toán tuyến ở trên định được tiết diện cho các tuyến còn lại như sau: Tuyến chính đi từ tủ ĐKCS chọn dây đồng 4M16mm2 Các tuyến nhánh rẽ chọn dây đồng 4M10 mm2 Cụ thể về tiết diện dây chiếu sáng cho từng tuyến sẽ được thể hiện trên bản vẽ. PHẦN THIẾT KẾ KĨ THUẬT THI CÔNG: Cơ sở lập thiết kế kỹ thuật – Dựa trên quy hoạch chung 1/2000 và quy hoạch chi tiết 1/500 đã được lập ở phần trên. – Căn cứ Thiết kế mẫu các loại trụ đèn chiếu sáng công cộng theo định hình được Sở Giao thông Công chánh ban hành số 63/PD-GT ngày 01/11/2004. – Căn cứ vào kiểu dáng đèn của các hãng đèn hiện có trên thị trường Việt Nam. – Căn cứ QCXDVN 01-2008 về sử dụng năng lượng hiệu quả cho các công trình xây dựng. – Căn cứ TCVN 7447: 2005 về lắp đặt điện an toàn. – Căn cứ các tiêu chuẩn IEC 60364, IEC 60947-1, IEC 60947-2 và IEC 60439-1 – Căn cứ theo Tiêu chuẩn Thiết kế chiếu sáng nhân tạo đường phố, quảng trường đô thị (TCXD VN 259:2001). Tham khảo các tiêu chuẩn về Điện Chiếu sáng Việt Nam (20TCN95-83, TCVN 5661-92, TCVN 1835-94,…) Phương án thiết kế Hệ thống chiếu sáng cho khu dân cư Hòa Vinh 1 được thiết lập nhằm đảm bảo cung cấp ánh sáng phục vụ công tác giữ gìn an ninh trật tự và nhu cầu đi lại về đêm cho các phương tiện tham gia giao thông trên đường, tạo vẻ mỹ đô thị và an toàn trong vận hành, chất lượng sử dụng lâu dài. Với những yêu cầu trên hệ thống chiếu sáng công cộng được thiết kế sử dụng các loại đèn bóng cao áp Sodium lắp trên Cột thép hình côn mạ kẽm và hệ thống cáp ngầm cấp nguồn cho đèn.Chi tiết các hạng mục trong phần thiết kế kĩ thuật: Chọn đèn, trụ đèn, dây cáp cấp điện cho đèn: Sau khi đã định hình được mạng lưới chiếu sáng giao thông và chọn lựa loại đèn phù hợp, kiểm tra độ rọi độ chói, độ rọi, độ đồng đều dọc, độ đồng đều chung (bằng tính toán và bằng phần mềm mô phỏng) như đã trình bày ở trên, tiến hành đi sâu vào các hạng mục cụ thể như sau: Nhằm đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật, đạt tiêu chuẩn về chiếu sáng đô thị và tiết kiệm điện năng sử dụng về lâu dài, phương án thiết kế chọn đèn chiếu sáng loại cao áp bóng Sodium công suất 150W và 250W. Đây là loại đèn có hiệu suất quang thông lớn, tuổi thọ cao và điện năng tiêu thụ thấp được dùng rộng rãi trong chiếu sáng đô thị hiện nay. Đèn đường: Sử dụng loại đèn cao áp Sodium 150W(250W)/220V, Tm = 25000K, IRC = 85, tuổi thọ khoảng 12.000 giờ. Do có ưu điểm công suất tiêu thụ điện thấp nhưng cung cấp độ chiếu sáng rất cao so với loại đèn ánh sáng trắng thủy ngân cao áp; ngoài ra loại đèn này có tuổi thọ, độ bền cao và ánh sáng vàng cam của đèn Sodium làm tăng độ nhạy, độ phân biệt đối với mắt thường góp phần vào việc giảm thiểu các tai nạn giao thông về đêm trên đường. Chóa đèn được lắp trên cần đèn hai nhánh & cần đèn đơn có góc nghiêng đầu cần 15 độ hướng vào tim đường, chiều cao của đèn cách mặt đường 10 mét đối với đèn SON-T 150W và 12m đối với đèn SON-T 250W. Trụ đèn, cần đèn và cách bố trí: Để bảo đảm vẻ mỹ quan, an toàn và thuận tiện trong việc lắp đặt dây cáp ngầm, sử dụng loại trụ ống sắt mạ kẽm, bề dày ống 4mm dạng trụ hình côn tròn. Cần đèn được chế tạo bằng ống thép dày 3mm, chiều cao của cần = 2m, độ vươn xa của cần = 1,5m. Trụ đèn và cần đèn sau khi gia công xong được nhúng kẽm nóng (dày ³ 80µm) chống gỉ sét. Trụ và cần đèn chiếu sáng trên đường gồm có các đặc tính sau: Trụ lắp cần đèn ba nhánh & hai nhánh: Được bố trí 1 dãy dọc theo tim dải phân cách trên đường (có chiều rộng đường = 8 m mỗi bên, dải phân cách = 2 m). - Trụ đèn: dài 8m và 10m (tương ứng với chiều cao đèn cách mặt đường 10m và 12m), dạng côn tròn Φđáy = 170mm, Φđỉnh = 70mm. - Cần đèn: Cần đèn côn (xem bản vẽ chi tiết), chiều cao = 2m, độ vươn của mỗi cần = 1,5m Dây cáp cấp điện cho đèn: Để làm tăng vẻ mỹ quan trên khu vực, đồng thời để phòng ngừa trộm cắp, phá hoại đường dây điện cũng như để đạt độ an toàn, thời gian sử dụng lâu bền; toàn bộ dây cấp điện cho đèn được thiết kế bằng hệ thống dây cáp điện chôn ngầm trong mương cáp. Dây nguồn điện dẫn từ tủ điều khiển đến trụ đèn cũng được chôn ngầm. Sử dụng loại dây cáp điện lực 4 ruột đồng, cách điện XLPE, vỏ PVC, giáp băng 2 lớp băng thép: (CXV/DSTA – 0,6/1kV). Riêng dây từ hộp đấu nối luồn trong trụ và cần dẫn lên cấp điện cho đèn sử dụng loại dây cáp điện lực ruột đồng, cách điện PVC, vỏ PVC (CVV – 0,6/1kV). - Dây cáp cấp nguồn từ TBA và tủ điện hạ thế đến tủ ĐKCS : là loại cáp 4 ruột CXV/DSTA 2x(4C x 25) mm2 - Dây cáp nối nguồn từ tủ ĐKCS đến các trụ đèn: loại cáp 4 ruột CXV/DSTA (4C x 16)mm2 và (4Cx10)mm2 - Dây cáp nối nguồn từ cửa cột lên đèn : loại cáp 2 ruột PVC/PVC(2C x 2,5)mm2. Nguồn điện và tủ điều khiển: Nhu cầu chiếu sáng ở đây là chiếu sáng cho khu dân cư, ở đây xét trong nôi bộ pham vi khu quy hoạch chi tiết 14,13 ha nhu cầu chiếu sáng cũng không nhiều nên điện nguồn chiếu sáng sẽ được lấy từ các trạm biến áp công cộng hoặc các tủ điện hạ thế. Lắp đặt mới 02 tủ điều khiển chiếu sáng tự động, vỏ tủ làm bằng composite. Bộ điều khiển lập trình PLC (Dùng bộ điều khiển LOGO) để điều khiển hoạt động đóng mở hệ thống đèn. Tủ điều khiển này được lắp trên các bệ móng đặt sát mép vỉa hè và đóng ngắt đèn tự động theo chương trình cài đặt sẵn của đơn vị sử dụng. Tiết giảm công suất đèn công cộng (dự kiến phát triển): Khoảng thời gian từ đêm khuya về sáng do đường ít xe qua lại nên để tiết kiệm điện dự kiến sử dụng giải pháp ngắt xen kẽ. Giải pháp tiết giảm bằng cách ngắt đèn xen kẻ theo nguyên tắt chữ Z (thực chất là ngắt một dãy đèn và còn lại một dãy). Thí dụ theo sơ đồ mặt bằng bố trí đèn của trục đường đô thị 42m (ường Lê Đại Hành)thì các đèn sẽ thay phiên nhau ngắt xen kẻ theo từng nhánh với chu kỳ thay đổi được lập trình trong PLC nhằm đảm bảo thời gian sử dụng của tất cả các bóng đèn trong hệ thống chiếu sáng là xấp xỉ nhau. 3. Số liệu thiết kế : Tổng chiều dài thiết kế đèn chiếu sáng 3673m (± 10%) Chiều rộng của mặt đường: Có các loại; loại 1 rộng 42m (có dãy phân cách ở giửa), loại 2 rộng 27m, loại 3 rộng 17m (ven kênh), loại 4 rộng 16m, loại 5 rộng 12m. Tổng số trụ đèn 3 nhánh: 2 trụ (6 cần đèn) Tổng số trụ đôi, cần 2 nhánh: 8 trụ (16 cần đèn) Tổng số trụ đèn đơn: 113 trụ (113 cần đèn) Tổng số đèn lắp đặt là 113 bộ đèn cao áp Sodium 150W/220V và 22 bộ đèn cao áp Sodium 250W , kiểu đèn công cộng. Tổng công suất phụ tải chiếu sáng tiêu thụ của toàn khu: Nguồn điện chiếu sáng: sử dụng điện lấy từ trạm biến áp công cộng và tủ điện hạ thế như đã nói ở trên. Lắp mới 02 tủ điều khiển chiếu sáng có kết cấu vỏ composite & bộ điều khiển lập trình PLC (đóng ngắt và tiết giảm đèn tự động ). Trình tự và quy mô các hạng mục công tác Cung cấp, lắp đặt cột đèn & đèn: + Cung cấp, lắp đặt cột chiếu sáng tròn-côn cao 8m và 10m, Φđáy : 170, Φđỉnh : 70 là 123 cột. + Cung cấp, lắp đặt cần đèn đơn tròn côn Φ70/ Φ 56 cao 2m vươn xa 1.5m : 113 cần. + Cung cấp, lắp đặt cần đèn đôi tròn côn Φ 70/ Φ 56 cao 2m vươn xa 1.5m :16 cần. + Cung cấp, lắp đặt cần đèn ba tròn côn Φ 70/Þ56 cao 2m vươn xa 1.5m :2 cần + Cung cấp, lắp đặt đèn cao áp Sodium 150W/220V : 113bộ + Cung cấp, lắp đặt đèn cao áp Sodium 250W/220V : 22bộ Thực hiện móng Cột đèn & đào mương cáp ngầm Thực hiện móng cột : Trước khi thi công móng cột phải định vị các vị trí hố móng trên toàn tuyến, tránh trường hợp khoảng cách chênh lệch quá lớn. Thực hiện móng cột chiếu sáng cao 8m và 10m trên vỉa hè : 123móng. Khoảng cách giữa các móng tương ứng với khoảng cách giữa các trụ đè là từ 24 – 30m. Công tác thực hiện móng cột gồm: Gia công cốt thép bê tông móng trụ : Bùlon thép mạ kẽm Φ 24 dài 0,3m : đặt thẳng đứng cách đều 0,3m , mỗi trụ gồm 4 bùlon hàn liên kết với 4 thanh thép tròn, đầu uốn hình L nằm trong bê tông, phần răng bù lon nhô cao khỏi móng bê tông để gắn đai ốc cố định mặt bít trụ đèn. Thép tròn Φ10 : làm đai cốt thép bao quanh 4 bùlon Þ24 và 4 thanh sắt 24, mỗi móng trụ gồm 04 đai hàn liên kết với bùlon và sắt tròn Þ24. Đổ bê tông M.150 , đá 1x2 móng trụ : Lắp dựng trụ đèn : điều chỉnh trụ thẳng đứng trên móng bê tông, lắp rondel, đai ốc vào 04 bùlon Φ 24, siết chặt để cố định mặt bít chân trụ trên móng bê tông. Trát vữa M.75 , dầy 1cm mặt ngoài đế bê tông chân trụ ( phần nhô khỏi mặt đất ) : ( Lưu ý : Khi đổ bê tông móng cột cần đặt trước các đoạn ống nhựa PVC uốn cong nằm trong bê tông để luồn cáp ngầm lên trụ ) Thực hiện mương chôn cáp ngầm: Mương cáp ngầm dọc theo tuyến được đào nối liền tim các trụ đèn. Tim mương cáp cách mép lề 0,15m (sát mép lề đối với các đèn đặt trên dãy phân cách) và cách mép lề 0.5 mét đối với các đèn đặt trên lề đường. Mương cáp tránh các hầm ga thoát nước trên vỉa hè bắng cách đi bọc vòng quanh phía bên ngoài hố ga. Kích thước của mương cáp ngầm được thiết kế căn cứ theo tiêu chuẩn quy phạm của ngành điện đồng thời có xét đến qui định hiện nay của ngành giao thông công chính. Trên dãy phân cách: được thi công sau khi dãy phân cách đã đắp đất hoàn chỉnh. Trên các đoạn băng ngang đường: kích thước rộng 0,5m x sâu 0,7m (từ mặt đường); được thi công sau khi đã đắp đất trên đường. Dưới đáy mương đổ lớp cát đệm dầy 0,2m. Phía trên có rải băng cảnh báo cáp ngầm điện lực theo tiêu chuẩn ngành điện. Mặt trên cùng là lớp tái lập mặt đường. Cung cấp cáp điện, tiếp địa & tủ ĐKCS : + Cung cấp, kéo rải cáp Cu/XLPE/PVC/DSTA/PVC, 0.6/1KV (2x4x25)mm2 + Cung cấp, kéo rải cáp Cu/XLPE/PVC/DSTA/PVC, 0.6/1KV (4x16)mm2 + Cung cấp, kéo rải cáp Cu/PVC/PVC (2x2.5)mm2 nối lên đèn chiếu sáng + Cung cấp, kéo rải cáp đồng trần M11 nối các cọc tiếp địa và trụ đèn + Cung cấp, đóng cọc tiếp địa cho hệ thống chiếu sáng : 123 cọc + Cung cấp, lắp đặt tủ Điều Khiển Chiếu Sáng vỏ composite: 2 tủ Cung cấp , thực hiện đóng cọc tiếp đất lặp lại: Tiếp đất an toàn được thực hiện bằng hệ thống cọc và dây tiếp địa. Theo tiêu chuẩn IEC 60364 hoặc TCVN 7447: 2005, căn cứ theo hiện trạng hệ thống đường dây tải điện, thông thường việc tiếp đất hạ thế lặp lại được thực hiện trong phạm vi 80 đến 100m/lần . Trong khu vực này căn cư vào khoảng cách giữa các đèn chọn khoảng cách đóng cọc tiếp đất lặp lại trung bình 25- 35m ( mỗi trụ đóng 1 cọc). Cọc tiếp đất bằng thép mạ đồng Φ16 dài 2,4m/cọc được đóng tại lỗ móng chân trụ sau khi đào hố móng, đầu cọc sâu cách mặt đất khoảng 1m . Dây tiếp đất là cáp đồng trần 11mm2 được đấu vào cọc bằng kẹp và dẫn lên đấu vào thân trụ tại lỗ đấu dây của trụ . Cung cấp, thực hiện kéo rải đường dây cáp ngầm: Dây cáp ngầm được luồn trong ống nhựa PVC Φ60 hoặc ống sắt Φ60 (các đoạn băng ngang đường nhựa) chôn ngầm trong mương cáp. Sử dụng dây cáp đồng vỏ bọc PVC, cách điện PVC, giáp thép ( cáp CXV/DSTA) , gồm các loại : _ Cáp nguồn : dẫn từ trạm biến áp hay tủ điện hạ thế đến tủ điểu khiển chiếu sáng dùng cáp 4x25mm2 _ Cáp dọc tuyến : nối liền các trụ đèn trong cùng nguồn điện, các mối đấu nối cáp được thực hiện bằng bảng domino tại các lỗ đấu dây chân trụ. Sử dụng dây 4 ruột(4C x16mm2 ) và (4Cx10mm2 ). Cung cấp, luồn dây cáp đồng cách điện PVC, vỏ bọc PVC/PVC 2C x2,5mm2 dẫn từ lỗ đấu dây chân trụ lên đèn. Cung cấp , lắp dặt đèn cao áp Sodium HPS-T 150W/220V và 250W/220Vgồm bóng, ballast, đuôi, chóa, bộ mồi ignitor (loại có ballast đèn nằm bên trong chóa, đèn có gắn tụ bù để nâng cao hệ số công suất trên lưới điện) Cung cấp , lắp đặt các phụ kiện đấu nối dây cáp điện gồm : - Domino 4P-60A-600V ( không lắp các trụ cuối nguồn) - Đầu coss cáp 2,5 mm2 - Đầu coss cáp 11 mm2 - Đầu coss cáp 16 mm2 - Đầu coss cáp 25 mm2 Gia công , lắp đặt 02 tủ điều khiển đóng ngắt đèn tự động, vỏ composit, vị trí như trên sơ đồ mặt bằng. Mỗi tủ ĐKCS công cộng bao gồm : - 01 bộ LOGO 230RC hoặc lọai có tính năng tương đương - 02 contactor 3P-65A/400V. - 01 CB 3P- 100A/600V. - 01 CB 3P-10A/600V bảo vệ. - 03 đèn báo pha 5W/220V. - Photo sensor Vỏ tủ bằng Composit và phụ kiện. Thực hiện đánh số trụ đèn đường. Thực hiện đấu dây, chia nguồn, cân pha cấp điện cho đèn và nối đất Các yêu cầu cần lưu ý về thiết bị , vật tư và kỹ thuật 4.1 Các thiết bị , vật tư chủ yếu sử dụng trong công trình Để đảm bảo chất lượng kỹ thuật và thời gian sử dụng lâu dài cho công trình, trong thiết kế này đã chọn vật tư thiết bị có thông số kỹ thuật phù hợp với tiêu chuẩn Việt Nam và suất đầu tư của dự án. Khi thi công cần dùng thiết bị, vật tư có thông số kỹ thuật đúng hoặc tương đương thiết kế ( đã được cơ quan chức năng kiểm định chất lượng). Một số loại chính như sau : a/ Cần đèn đôi: - Vật liệu : ống thép côn mạ nhúng kẽm dày 80µm. - Góc nghiêng cần so với mặt đường 150 , độ vươn xa cần 1,5m. - Lực kéo đầu trụ : 150kg ( theo văn bản 949/NL/ĐL2 ngày 12/05/1994 của Cty Điện lực) b/ Cần đèn ba: - Vật liệu : ống thép côn mạ nhúng kẽm dày 80µm. - Góc nghiêng cần so với mặt đường 150 , độ vươn xa cần 1,5m. - Lực kéo đầu trụ : 150kg ( theo văn bản 949/NL/ĐL2 ngày 12/05/1994 của Cty Điện lực) c/ Trụ đèn đôi và ba nhánh: - Đường kính đáy : 170 mm - Đường kính ngọn : 70 mm - Vật liệu : trụ sắt mạ nhúng kẽm dày 80µm. - Lực kéo đầu trụ : 150kg (theo văn bản 949/NL/ĐL2 ngày 12/05/1994 của Điện lực 2)Yêu cầu kỹ thuật chung của trụ và cần đèn mạ kẽm : 1/ Không cho phép hàn nối ngang thân trụ. 2/ Trụ côn cho phép hàn 1 đường hàn nối theo đường sinh của trụ . 3/ Toàn trụ và cần đèn sau khi gia công được mạ nhúng kẽm nóng, bề dầy lớp kẽm >= 80µm. 4/ Sai lệch độ không thẳng của đường tâm trụ không quá 1mm. 5/ Sai lệch độ không vuông góc đường tâm trụ so với mặt phẳng đế không quá 2mm. d/ Cáp ngầm XLPE/PVC (4C x 25mm2): - Điện áp định mức : 600/1000V - Vật liệu dẫn điện : 7 sợi đồng xoắn - Qui cách cáp : loại 4 lõi tiết diện 25 mm2 - Nhiệt độ cho phép :700C - Cấu trúc cáp : ruột dẫn điện , lớp XLPE, lớp độn, lớp giáp thép, lớp PVC hoặc XLPE ngoài cùng. - Phương pháp thử nghiệm : đạt tiêu chuẩn TCVN 5935 hoặc IEC PUB 502. e/ Đèn cao áp Sodium HPS 250W/220V : - Công suất danh định : 275W - Điện áp làm việc : 1.0 ÷ 1.6A - Dòng khởi động : 1.2 ÷ 2.5A - Quang thông : 32000 lumen - Bóng đèn : SON – T250 - Đuôi đèn : E 40 - Cấp bảo vệ : IP ≥ 54 (Bảo vệ chống bụi nước: nước cắt ngang thiết bị từ bất kỳ hướng nào đều không bị ảnh hưởng xấu) 4.2. Những điểm cần lưu ý : - Trong quá trình thi công, nếu có yêu cầu thay đổi thông số kỹ thuật của vật tư thì các bên cùng bàn bạc thống nhất bằng văn bản. - Trước khi tiến hành nghiệm thu phải kiểm tra đo đạc lại độ rọi và điện trở tiếp đất của hệ thống để làm cơ sở nghiệm thu công trình. ( Các số liệu thiết kế điện trở tiếp đất : 10). Các yêu cầu biện pháp an toàn điện Kỹ thuật và an toàn trong thi công công trình: _ Đơn vị thi công cần chú ý đến các biện pháp an toàn khi thi công: đặt bảng báo hiệu công trường, sử dụng dây nịt an toàn, nón bảo hộ lao động; ngắt điện chiếu sáng và thông báo cho Điện lực khu vực để xếp lịch cúp điện trong thời gian thi công. Lưu ý giữ khoảng cách an toàn đối với dây điện trung thế ở lân cận (nếu có). _ Thi công dứt điểm và hoàn chỉnh từng đường hoặc đoạn đường để sớm cung cấp ánh sáng cho lưu thông về đêm trên đường. _ Thu dọn vệ sinh các vật liệu dư thừa, rác rến, đất đá tại khu vực thi công ngay trong ngày để không gay trở ngại cho việc giao thông đi lại và bảo đảm vệ sinh môi trường. Sử dung và bảo dưỡng công trình Khi hoàn tất công trình để đưa vào sử dụng, đơn vị thi công cần thực hiện đúng việc sửa chữa, bảo hành như quy định. Sau thời gian bảo hành, để bảo đảm sử dụng lâu dài cần thực hiện việc bảo trì, duy tu theo như các chỉ tiêu kinh tế hiện hành.