Luận văn Thiết kế cung cấp điện cho bệnh viện

PHẦN III : THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO BỆNH VIỆN CHƯƠNG I : TỔNG QUAN I)- GIỚI THIỆU CHUNG Trong quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước, ngoài việc chúng ta phát triển nhiều khu công nghiệp, khu chế xuất là một điều tất yếu. Tuy nhiên, điều quan trọng không kém đó là việc phát triển nhân tố con người. Vì vậy, việc chăm lo sức khỏe của các bộ, công nhân viên của xí nghiệp, nhà máy là đều không thể thiếu được. Căn cứ vào vị trí địa lý cũng như tình hình phát triển của địa phương. Ban quản lý dự án của Khu Công Nghiệp quyết định xây thêm một bệnh viện ngoài việc phục vụ cho cán bộ công nhân viên còn phục vụ nhu cầu khám chửa bệnh của quần chúng nhân dân. II)- VỊ TRÍ ĐỊA LÝ CỦA BỆNH VIỆN Bệnh viện nằm trên Quốc Lộ 53 cách khu công nghiệp định xây 300m thuộc địa phận tỉnh Trà Vinh gần ngay trung tam chợ là nơi tập trung ân cư đông đúc. III)- Giới thiệu sơ lược về bệnh viện Bệnh viện định xây thuộc Khu Công Nghiệp mục đích chính là phục vụ khám chửa bệnh cho cán bộ công nhân viên của các nhà máy mà còn phục vụ nhu cầu khám bệnh của nhân dân địa phương trong vùng . Bệng viện bao gồm có các phòng chức năng : Phòng khám bệnh Phòng bệnh nhân Phòng cấp cứu Phòng xét nghệm Phòng thí nghiệm Phòng máy móc và thiết bị y tế Nhà bán thuốc Phòng chờ Phòng trực và bảo vệ Nhà xác Trạm bơm Nhà xe Trong phần thiết kế cung cấp điện cho bệnh viện vì các máy móc thiết bị ít (chủ yếu ở phòng thiết bị và vật tư ) cho nên cung cấp điện cho phân động lực của bệnh viện ta làm tương tự như cung cấp điện cho các thiết bị của nhà máy. Phụ tải chủ yếu của bệnh viện là phần chiếu sáng. Vì vậy thiết kế, tính toán chiếu sáng chính xác cho bệnh viện là một phần quan trọng . CHƯƠNG II: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA BỆNH VIỆN Trước khi ta xác định phụ tải tính toán toàn bệnh viện thì ta phải biết được công suất của từng phòng, do phụ tải của bệnh viện chủ yếu là các phụ tải chiếu sáng nên ta có thể cho hệ số nhu cầu Knc = 1 và cosw = 0,8 Vì vậy Ptt = Pđm Xác định công suất của từng phòng như sau : 1 )- Nhà thuốc Nhà bán thuốc đò hỏi lượng ánh sáng tương đối không lớn, ta chọn suất chiếu sáng trên m2 là : - P0 = 20 W/ m2 - Diện tích S = 100 m2 - PA = P0 x S = 20 x 100 = 2 (KW) 2 )- Phòng cấp cứu Phòng cấp cứu đòi hỏi lượng ánh sáng cao do đó ta chọn suất chiếu sáng trên m2 là : - P0 = 40 W/ m2 - Diện tích S = 150 m2 - PB = P0 x S = 40 x 150 = 6 (KW) 3)- Phòng khám và điều trị Phòng khám bệnh đòi hỏi lượng áng sáng nhiều do đó ta chọn suất chiếu sáng trên m2 là : - P0 = 30 W/ m2 - Diện tích S = 150 m2 - PC = PD = PE = P0 x S = 30 x 150 = 4,5 (KW) 4)- Phòng xét nghiệm , thí nghiệm Với phòng xét nghiệm và thí nghiệm cần ánh sáng nhiều nên ta lấy : - P0 = 25 W/ m2 - Diện tích S = 200 m2 - PF = PG = P0 x S = 25 x 400 = 10 (KW) 5)- Phònh bệnh nhân Đối với phòng bệng nhân không cần ánh sáng nhiều, ta chọn : - P0 = 15W/ m2 - Diện tích S = 300 m2 - PH = PI =PJ = P0 x S = 15 x 300 = 4,5 (KW) 6)- Nhà xác - P0 = 10 W/ m2 - Diện tích S= 60 m2 - PL= P0 x S = 10 x 60 = 0,6 (KW) 7)- Căn tin Đối với căn tin ta chọn - P0 = 20W/ m2 - Diện tích S = 300 m2 - PM = P0 x S = 20 x 300 = 6 (KW) 8)- Phòng trực Phòng trực không cần ánh sáng nhiều Ta chọn : - P0 = 15W/ m2 - Diện tích S = 50 m2 - PN = P0 x S = 15 x 50 = 0,75 (KW) 9 ) Nhà xe 6 bóng x100 W = 0,6 (KW) 10) Phòng máy móc thiết bị vật tư Ta sử dụng phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt bé hơn 1 Phòng thiết bị vật tư bao gồm các máy móc thiết bị y tế Ta giả sử Pđặt = 60 (KW), Kđt = 0,7 , Kt = 1 -P0 = 15W/m2 - S = 250 -PK = 0,7 x 60 + 15 x 250 x 10-3 = 45,75 (KW) 10) Phòng máy bơm Đối với bệnh viện cấp huyện ta cần đặt 1 máy bơm với công suất là : PP = 2 x 7 =14 (KW) 11) Chiếu sáng công cộng Đối với chiếu sáng công cộng ta phải chọn bóng đèn có công suất lớn để đảm bảo được độ sáng cũng như tuổi thọ cao 25 bóng x 250 W = 6,25(KW ) ** Công suất chiếu sáng của toàn bệnh viện là: Aùp dụng công thức : PttBV = Kđt x Trong đó : PttBV : công suất tác dụng tính toán toàn bệnh viện Kđt : hệ số đồng thời (chọn Kđt = 0,85) Pi : công suất của từng phòng chức năng PttBV = 0,85x [ 2+6+(4,5x3)+10+(4,5x3)+0,6+6+0,75+0,6+45,75+14+6,25] = 101,11 (KW) SttBV = Trong đó : SttBV : Công suất tính toán biểu kiến toàn bệnh viện Cosw : Hệ số công suất của bệnh viện ( cosw = 0,8) SttBV = = = 126,4 (KVA) CHƯƠNG III : THIẾT KẾ PHẦN HẠ THẾ CHO BỆNH VIỆN I)- CHỌN PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN 1 – phương án 1 : Dựa vào sơ đồ mặt bằng của bệnh viện và công suất của từng phòng chức năng ta tính được ở trên ta đưa ra được phương án cung cấp điện như sau : Ta có thể đặt 1 máy biến áp có công suất Sđm BA = 160 (KVA) Đối với bệnh viện thì để đề phòng mất điện ta được thêm 1 máy phát dự phòng và có bộ phận tự đóng lại nguồn dự phòng khi mất điện Chọn một bộ acqui cho phòng cấp cứu đề phòng trường hợp mất điện lưới và máy phát bị hỏng . Lắp thêm một số đèn chiếu sáng sự cố khi xảy ra một điện Đặt 1 trạm biến áp riêng cho bệnh viện Phần cao áp của bệnh viện có đặt cầu chì tự rơi, chống sét van (do điện lực chịu trách nhiệm) Phần hạ áp đặt 1 tủ phân phối chính gồm 1 aptomat tổng và 7 aptomat nhánh Một aptomat cấp điện cho nhà bán thuốc, phòng cấp cứu, nhà để xe . Một áptomat cấp điện cho 3 phòng khám Một áptomat cấp điện cho phòng thí nghiệm, phòng xét nghiệm và nhà xác . Một áptomat cấp điện cho nhà bảo vệ, căn tin . Một aptomat cấp điện cho 3 phòng bệnh nhân Một áp tomat cấp điện cho trạm bơm Một áptomat cấp điện cho tủ động lực của phòng thiết bị vật tư 2)- Phương án 2 Ta có thể sử dụng 2 máy biến áp với công suất mỗi máy là 100 (KVA). Tuy nhiên với phương án này thì độ tin cây cung cấp điện cao hơn nhưng chi phí lại cao hơn gấp đôi, và ta cũng phải chọn 1 máy phát dự phòng. Phần hạ áp của bệnh viện ta có thể chọn giống phương án 1 hoặc là ta có thể cấp điện cho từng phòng với 1 tuyến dây đơn và dầu mỗi tuyến dây có áptomat bảo vệ. Qua so sánh 2 phương án trên thì phương án 2 có độ tin cậy câp điện cao hơn, tuy nhiên phương án 1 lại kinh tế hơn và vẩn đảm bảo tính kỹ thuật đối với 1 bệng viện cấp huyện cộng với chi phí hẹn hẹp nên ta chon phương án 1 là hợp lý nhất . II)- CHỌN MÁY BIẾN ÁP CHO BỆNH VIỆN Dựa vào số liệu ta tính được ở trên, công suất tính toan biểu kiến của toàn bệnh viện là : Stt = 126,4 (KVA) Ta có thể chọn 1 máy biến áp có công suất là SđmBA = 160 (KVA) Vì ta chọn SđmBA > Stt cho nên ta không cần kiểm tra quá tải thường xuyên và chỉ có 1 MBA cũng không cần kiễm tra quá tải sự cố Lý do ta chọn Máy biến áp chạy non tải là vì dựa vào tình hình phát triển của các nhà máy sau này và tình hình phát triển của dân số, cho nên sau này bệnh viện sẽ phát triển thêm phụ tải, ta không cần phải thay máy biến áp . Tra bảng phụ lục 8.2 trang 889 – Sách cung cấp điện của Bùi Ngọc Thư . Máy biến áp được chọn có các thông số sau : Hãng chế tạo : THIBIDI (Việt Nam ) SđmBA = 160 (KVA) ΔP0 = 550(W) I0% = 1,5% ΔPN = 2800(W) UN% = 4,5% Trọng lượng : 1191 Kg Kích thước : Rộng-dài-cao : 870-1320-1510 (mm) ** Chọn máy phát dự phòng : Với công suất biểu kiến của nhà máy là 126,4 KVA ta chọn được máy phát dự phòng có công suất là 100 KVA . Khi máy biến áp hư hoặc mất điện thì ta phải cắt bớt những phụ tải không quan trọng sao cho phụ tải lúc đó phải nhỏ hơn hoặc bằng công suất max của máy phát . III)- CHỌN DÂY DẪN Chọn dây dẫn ta phải dựa theo điều kiện sau ; I’cp / Trong đó : K1 : là hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ (K1 = 0,95. với nhiệt độ môitrường xung quanh là 300C) K2 : là hệ số hiệu chỉnh khi số cáp đặt gần nhau K3 : hệ số hiệu chỉnh theo kiểu lắp đặt (K3 = 1) Ilvmax = Ittnh : Đối với một nhóm thiết bị Ilvmax = Itt : Đối với 1 thiết bị 1)- Chọn dây từ Trạm biến áp đến tủ phân phối chính Đường dây từ trạm biến áp đến tủ phân phối có các thông số sau : Ilvmax = 192 (A) I’cp / = = 202,11(A) Tra bảng phụ lục 8.4 Sách thiế kế cung cấp điện – NXB ĐHBK-TPHCM Chọn dây dẫn có các thông số sau ; F = 4G70 Icpdd = 245(A) 2)- Chọn dây từ TPPC đến tuyến dây 1-nhóm 1 (gồm nhà bán thuốc, phòng cấp cứu và nhà để xe) Ilvmax = 16,33 (A) I’cp / = = 21,5(A) Tra bảng phụ lục 8.4 Sách thiế kế cung cấp điện – NXB ĐHBK-TPHCM Chọn dây dẫn có các thông số sau F = 4G2,5 Icpdd = 31(A) Dây dẩn từ tppc đến các tuyến dây còn lại ta tính tương tự : - Dây dẩn từ TPPC đến tuyến 2- nhóm 2 là (4G4) - Dây dẩn từ TPPC đến tuyến 3- nhóm 3 là (4G2,5) - Dây dẩn từ TPPC đến tuyến 4- nhóm 4 là (4G4) - Dây dẩn từ TPPC đến tuyến 5- nhóm 5là (4G2,5) - Dây dẩn từ TPPC đến tuyến 6- nhóm 6 là (4G25) - Dây dẩn từ TPPC đến tuyến 7- nhóm 7 là (4G6) IV)- TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH 1)- Từ MBA đến TPPC * Tính ngắn mạch 3 pha RB = 103 = x 103 = 17,5 (m) XB = 104 =x 104 = 45 (m) Rdd1 = R0.L = 0,268 x 5 = 1,34(m) Xdd1 = X0.L = 0,08 x 5 = 0,4 (m) Z1 = ZB + Zdd1 = (RB + Rdd1) + j(XB + Xdd1) = (17,5 + 1,34) + j(45 + 0,4) = 18,84 + j45,04 Z1 = = = 48,82(m) IN(3) = = = 4,73(KA) * Tính ngắn mạch 1 pha IN(1) = Trong đó : Z1 : điện kháng thứ tự thuận Z2 : điện kháng thứ tự nghịch Z0 : điện kháng thứ tự không = 22,5(m.mm2/m) Mặt khác : Zt = ZB + Zdd1 = Zn Z0 = Z0B + Z0dd1+ 3RPE(N) Với : ZB, Z0B : là tổng trở thứ tự thuận và thứ tự không của MBA Zdd1, Z0dd1 : là tổng trở thứ tự thuận và thứ tự không của dây dẩn RPE(N) : là điệ trở của dây bảo vệ PE ( dây trung tính theo sớ đồ TN-S) Đối với MBA có tổ đấu dây Δ/Y0 thì : Z0B = ZB R0dd1 = Rtdd1 X0dd1 = 2Xtdd1 Như vậy dòng ngắn mạch 1 pha được tính như sau : I(3)N = Khi đó ta hiệu chỉnh CB sao cho IN(1) / Icắt từ CB Dựa vào số liệu ta tính ở trên ta có : Rt1 = RB + Rdd1 = 17,5 + 1,34 = 18,84 (m) Xt1 = XB + Xdd1 = 45 + 0,4 = 45,04 (m) R01 = R0B + R0dd1 + 3RPE(N) = Rt1 + 3RPE(N) = 18,84 + (3 x 1,34) = 22,86 (m) X01 = X0B + X0dd1 = XB + X0dd1 = 45 + 0,8 = 45,8(m) Zt1 = = = 48,82(m) Z01 = = = 51,19(m) I(1)N = = 2,54 (KA) Các tuyến dây còn lại ta tính tương tự V)- CHỌN APTOMAT ** Chọn áptomat từ TBA đến tủ phân phối chính Tra bảng phụ lục IV.5- trang 284- Sách TKCĐ-NXB_KHKT ta chọn áptomat do Nhật chế tạo có các thông số sau : Mã hiệu EA203-G IđmCB = 225 (A) > Ilvmax = 192 (A) Uđm = 380 (V) = Iđm lưới IcắtCB = 18 (KV) > IN(3) = 2,54(KA) Chỉnh Icắt từ CB chỉnh sao cho : Icắt từCB > IN(1) = 2,5 (A) Tương tự ta chọn áp tomat cho các tuuến dây còn lại - Chọn áptomat cho tuyến 1 Ilvmax = 16,33(A) Aùptomat có mã hiệu : EA52-G do Nhật chế tạo: IđmCB = 20(A) - Chọn aptomat cho tuyến 2 Ilvmax = 25,64 (A) Aùp tomat có mã hiệu EA53-G do Nhật chế tạo : IđmCB = 30(A) - Chọn áp tomat cho tuyến 3 Ilvmax = 20,13 (A) Aùptomat có mã hiệu EA53-G doNhật chế tạo : IđmCB = 30(A) - Chọn aptomat cho tuyến 4 Ilvmax = 25,64 (A) Aùp tomat có mã hiệu EA53-G do Nhật chế tạo : IđmCB = 30(A) - Chọn áptomat cho tuyến 5 Ilvmax = 12,82 (A) Aùptomat có mã hiệu EA52-G do Nhật chế tạo : IđmCB = 15(A) - Chọn áptomat cho tủ động lực –phòng máy móc và thiết bị Ilvmax = 86,9 (A) Aùp tomat có mã hiệu EA103-G do Nhật chế tạo : IđmCB = 100(A) - Chọn áptomat cho máy bơm Ilvmax = 26,59 (A) Aùp tomat có mã hiệu EA53-G do Nhật chế tạo : IđmCB = 30(A) ** Các phần còn lại ta làm tương tự như nhà máy