1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Đồ án thiết kế cung cấp điện cho giảng đường đại học 9 tầng

72 43 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Thiết Kế Cung Cấp Điện Cho Giảng Đường Đại Học 9 Tầng
Tác giả Nguyễn Văn Thịnh, Nguyễn Văn Dương, Trần Văn Hiếu
Người hướng dẫn Ths. Phùng Thị Vân
Trường học Đại học Công Nghiệp Hà Nội
Thể loại Đồ án tốt nghiệp
Năm xuất bản 2019
Thành phố Hà Nội
Định dạng
Số trang 72
Dung lượng 1,36 MB

Cấu trúc

  • CHƯƠNG 1: THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG CHO TẦNG ĐIỀN HÌNH (8)
    • 1.1. Gi ớ i thi ệ u v ề gi ảng đường đạ i h ọ c 9 t ầ ng (8)
    • 1.2. Thi ế t k ế chi ế u sáng cho t ầng điể n hình (10)
      • 1.2.1. Gi ớ i thi ệ u ph ầ m m ề m DiaLux (10)
      • 1.2.2. Thiết kế chiếu sáng cho 1 tầng (15)
      • 1.2.3. Chiếu sáng tầng hầm (23)
  • CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊ NH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO TÒA NHÀ (33)
    • 2.1. Phân lo ạ i ph ụ t ả i (33)
    • 2.2. Phương pháp tính toán phụ tải (33)
    • 2.3. Áp d ụng phương pháp tính toán ph ụ t ả i (34)
      • 2.3.1. Ph ụ t ải ưu tiên (34)
      • 2.3.2. Ph ụ t ải thườ ng (35)
    • 2.4. Xác định công suất tòa nhà (37)
  • CHƯƠNG 3: LẬP GIẢI PHÁP CẤP ĐIỆN CƠ SỞ CHO T ÒA NHÀ (39)
    • 3.1. Ch ọn phương án cấp điệ n (39)
      • 3.1.1. Yêu c ầ u (39)
      • 3.1.2. L ự a ch ọn sơ đồ c ấ p điệ n trung áp (39)
      • 3.1.3. Phương án chọn máy biến áp, máy phát dự phòng (0)
      • 3.1.4. Ch ọn dung lượ ng máy bi ế n áp và máy phát (0)
      • 3.1.5. Sơ đồ nguyên lí tr ạm điệ n (0)
    • 3.2. Các bảo vệ trạm (0)
      • 3.2.1. Bảo vệ chống điện giật và quá áp (45)
      • 3.2.2. Bảo vệ quá tải (46)
      • 3.2.3. Bảo vệ ngắn mạch (46)
    • 3.3. Ch ọ n dây và khí c ụ b ả o v ệ (46)
      • 3.3.1. Cơ sở lí thuyết (46)
      • 3.3.2. Lựa chọn máy cắt phụ tải (47)
      • 3.3.3. Lựa chọn cầu chì cao áp (48)
      • 3.3.4. Tính toán khí cụ bảo vệ và dây dẫn từ trạm biến áp đến tủ phân phối (48)
      • 3.3.5. Chọn thiết bị bảo vệ và dây dẫn từ tủ phân phối chính đến tủ phân phối phụ và đến các phòng (50)
  • CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHỐNG SÉT VÀ NỐI ĐẤT CHO TÒA NHÀ (62)
    • 4.1. Tổng quang về sét (0)
      • 4.1.1. Sét và quá trình phóng điện của sét (62)
      • 4.1.2. Tác hại của sét (62)
    • 4.2. Giải pháp phòng chống sét (63)
      • 4.2.1. Thuật ngữ và định nghĩa (63)
      • 4.2.2. Chức năng của hệ thống chống sét (64)
    • 4.3. Tính toán nối đất cho hệ thống chống sét (64)
    • 4.4. Tính toán lựa chọn kim thu sét (66)
    • 4.5. Tính toán nối đất (67)

Nội dung

THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG CHO TẦNG ĐIỀN HÌNH

Gi ớ i thi ệ u v ề gi ảng đường đạ i h ọ c 9 t ầ ng

Giảng đường 9 tầng của một trường đại học lớn được thiết kế đáp ứng đầy đủ các tiêu chuẩn về không gian và trang thiết bị, nhằm phục vụ hiệu quả cho công tác đào tạo.

Giảng đường này là một trong những giảng đường chính của trường, được xây dựng gần cổng chính để thuận tiện cho việc dạy và học của giáo viên và sinh viên.

Tòa nhà giảng đường tọa lạc tại một trường đại học lớn, thuận tiện cho giao thông đường bộ và gần các tuyến đường huyết mạch Với vị trí gần khu dân cư đông đúc, chợ, trung tâm hành chính, kinh tế và các khu công nghiệp, tòa nhà mang lại sự tiện lợi cho sinh viên và giảng viên trong việc tiếp cận các dịch vụ và hoạt động xung quanh.

Hình 1-2: Mặt bằngmột tầng điển hình

• Tòa nhà giảng đường có diện tích: 1693 m 2

Gồm 6 tầng lầu, một tầng trệt và 2 tầng hầm

Mỗi tầng gồm 7 phòng học, phòng giáo viên và hệ thống nhà vệ sinh

Phòng chờ giáo: Diện tích 25 m 2

Các phòng học, giảng đường được trang bị các thiết bị điện như: Đèn huỳnh quang, quạt trần, máy chiếu, loa-âm li, ổ cắm điện, ổ cắm âm thanh, aptomat

-Tầng trệt: Ngoài 6 phòng học, tầng trệt còn có 5 thang máy, 2 động cơ bơm nước chữa cháy

-Tầng hầm: đèn huỳnh quang, 2 máy bơm nước sinh hoạt, quạt thông gió Tầng trệt và các tầng trên, mỗi tầng có chiều cao là 3,6 m, tầng hầm cao 4,5m

Từ tầng 1 đến tầng 7 mỗi tầng đều có 7 phòng học có sức chứa 70 chỗ.

Thi ế t k ế chi ế u sáng cho t ầng điể n hình

1.2.1 Giới thiệu phầm mềm DiaLux

DiaLux là phần mềm do hãng Dial GmbH của Đức phát triển, chuyên dụng cho việc tính toán và thiết kế chiếu sáng cho cả không gian trong nhà và ngoài trời Phần mềm này nổi bật với giao diện 3D trực quan sinh động, giúp người dùng dễ dàng hình dung và tối ưu hóa các giải pháp chiếu sáng.

Phần mềm này nổi bật với khả năng cung cấp nhiều lựa chọn bộ đèn, không chỉ từ hãng Osram mà còn từ các thương hiệu danh tiếng toàn cầu như Philips, Erco, Thorn, Meyer, cùng với các sản phẩm của Rạng Đông và Điện Quang tại Việt Nam.

Các bước tiến hành thiết kế chiếu sáng trên phần mềm DiaLux:

Hình 1-3: Khởi động chương trình DiaLux Evo

Hình 1-4: Chọn thông số chiều dài,rộng,cao cho phòng

-Giao diện làm việc của DiaLux:

Hình 1-5: Chọn hệ số phản xạ của phòng(trần,tường và sàn)

-Lựa chọn database của đèn:

Hình 1-6: Lựa chọn loại đèn

Ta chọn đèn của hãng philips

-Chọn tính chất phòng và độ rọi yêu cầu:

Hình 1-7: Chọn độ rọi yêu cầu Ở đây ta chọn độ rọi cho phòng là >= 400lux

Hình 1-8: Sơ đồ bốtrí đèn Ởđây ta chọn 12 đèn huỳnh quang Philips TMS022 1xTL-D36W HFS

Hình 1-9: Biểu đồ phân bố quang thông và kết quả tính toán

1.2.2 Thiết kế chiếu sáng cho 1 tầng

Bảng 1-1:Thông số và yêu cầu thiết kế chiếu sáng

Hệ số phản xạ tường, trần, sàn

Hình 1-10: Hình ảnh phòng học 70 chỗ

Chiều cao treo đèn so với bề mặt làm việc: ℎ 𝑡𝑡 =2,8m

Chiều cao mặt làm việc

Khoảng cách từ đèn đến bề mặt làm việc

Sử dụng phần mềm DiaLux tính toán và bố trí ta có:

Hình 1-11: Mô phỏng phòng học

Hình 1-12: Kết quả tính toán chiếu sáng giảng đường

Hình 1-13: Mô phỏng phòng chờ giáo viên

Hình 1-14: Chiếu sáng phòng chờ giáo viên

-Phòng vệ sinh giáo viên:

Hình 1-15: Mô phỏng phòng vệ sinh giáo viên

Hình 1-16: Chiếu sáng phòng vệ sinh giáo viên

-Phòng vệ sinh của sinh viên nam:

Hình 1-17: Mô phỏng phòng vệ sinh nam

Hình 1-18: Chiếu sáng phòng vệ sinh nam

-Phòng vệ sinh của sinh viên nữ:

Hình 1-19: Mô phỏng phòng vệ sinh nữ

Hình 1-20: Chiếu sáng phòng vệ sinh nữ

Hình 1-21: Mô phỏng hành lang

Hình 1-22: Chiếu sáng hành lang

Hình 1-24: Chiếu sáng tầng hầm

Tổng hợp lại ta có bảng sau:

(lux) Loại đèn sử dụng Pcs

Sản phẩm Philips TMS022 1xTL-D36W HFS đạt tiêu chuẩn với thông số ≥300 cho các mục P1 đến P7, bao gồm các chỉ số 576, 16, 320, 0.41 và 0.34 Đối với giảng viên, sản phẩm này cũng đạt tiêu chuẩn với thông số ≥200, các chỉ số là 180, 5, 223, 0.56 và 0.42.

Vệ sinh nữ ≥ 200 Philips DN130B D217 1xLED20S/840 110 5 289 0.51 0.41 Đạt

Vệ sinh nam ≥200 Philips DN130B D217 1xLED20S/840 132 6 263 0.51 0.34 Đạt

Vệsinh giảng viên ≥200 Philips DN130B D217 1xLED20S/840 88 4 269 0.61 0.47 Đạt Hành lang ≥75 Philips DN130B D217 1xLED20S/840 1540 70 173 0.45 0.41 Đạt

Bảng 1-2: Bảng thống kê chiếu sáng của tầng điển hình

Tổng hợp chiếu sáng tòa nhà:

Loại đèn sử dụng P đèn

Giảng đường 1 ≥300 PhilipsTMS0221xTL36WHFS+GMS022R_830 36 16 320 0.41

Giảng đường 2 ≥300 PhilipsTMS0221xTL36WHFS+GMS022R_830 36 16 320 0.41

Giảng đường 3 ≥300 PhilipsTMS0221xTL36WHFS+GMS022R_830 36 16 320 0.41

Giảng đường 4 ≥300 PhilipsTMS0221xTL36WHFS+GMS022R_830 36 16 320 0.41

Giảng đường 5 ≥300 PhilipsTMS0221xTL36WHFS+GMS022R_830 36 16 320 0.41

Giảng đường 6 ≥300 PhilipsTMS0221xTL36WHFS+GMS022R_830 36 16 320 0.41

Giảng đường 7 ≥300 PhilipsTMS0221xTL36WHFS+GMS022R_830 36 16 320 0.41

Phòng vệ sinh GV ≥200 Philips DN130BD217 1Xled20S/840 22 4 223 0.56

Phòng vệ sinh nam ≥ 200 Philips DN130BD217 1Xled20S/840 22 6 289 0.51

Phòng vệ sinh nữ ≥200 Philips DN130BD217 1Xled20S/840 22 5 263 0.51

Phòng chờ giảng viên ≥200 PhilipsTMS0221xTL36WHFS+GMS022R_830 36 5 269 0.61 Hành lang ≥75 Philips DN130BD217 1Xled20S/840 22 70 173 0.45

Giảng đường 1 ≥300 PhilipsTMS0221xTL36WHFS+GMS022R_830 36 16 320 0.41

Giảng đường 2 ≥300 PhilipsTMS0221xTL36WHFS+GMS022R_830 36 16 320 0.41

Giảng đường 3 ≥300 PhilipsTMS0221xTL36WHFS+GMS022R_830 36 16 320 0.41

Giảng đường 4 ≥300 PhilipsTMS0221xTL36WHFS+GMS022R_830 36 16 320 0.41

Giảng đường 5 ≥300 PhilipsTMS0221xTL36WHFS+GMS022R_830 36 16 320 0.41

Giảng đường 6 ≥300 PhilipsTMS0221xTL36WHFS+GMS022R_830 36 16 320 0.41

Giảng đường 7 ≥300 PhilipsTMS0221xTL36WHFS+GMS022R_830 36 16 320 0.41

Phòng vệ sinh GV ≥200 Philips DN130BD217 1Xled20S/840 22 4 223 0.56

Phòng vệ sinh nam ≥ 200 Philips DN130BD217 1Xled20S/840 22 6 289 0.51

Phòng vệ sinh nữ ≥200 Philips DN130BD217 1Xled20S/840 22 5 263 0.51

Phòng chờ giảng viên ≥200 PhilipsTMS0221xTL36WHFS+GMS022R_830 36 5 269 0.61 Hành lang ≥75 Philips DN130BD217 1Xled20S/840 22 70 173 0.45

Giảng đường 1 ≥300 PhilipsTMS0221xTL36WHFS+GMS022R_830 36 16 320 0.41

Giảng đường 2 ≥300 PhilipsTMS0221xTL36WHFS+GMS022R_830 36 16 320 0.41

Giảng đường 3 ≥300 PhilipsTMS0221xTL36WHFS+GMS022R_830 36 16 320 0.41

Giảng đường 4 ≥300 PhilipsTMS0221xTL36WHFS+GMS022R_830 36 16 320 0.41

Giảng đường 5 ≥300 PhilipsTMS0221xTL36WHFS+GMS022R_830 36 16 320 0.41

Giảng đường 6 ≥300 PhilipsTMS0221xTL36WHFS+GMS022R_830 36 16 320 0.41

Giảng đường 7 ≥300 PhilipsTMS0221xTL36WHFS+GMS022R_830 36 16 320 0.41

Phòng vệ sinh GV ≥200 Philips DN130BD217 1Xled20S/840 22 4 223 0.56

Phòng vệ sinh nam ≥ 200 Philips DN130BD217 1Xled20S/840 22 6 289 0.51

Phòng vệ sinh nữ ≥200 Philips DN130BD217 1Xled20S/840 22 5 263 0.51

Phòng chờ giảng viên ≥200 PhilipsTMS0221xTL36WHFS+GMS022R_830 36 5 269 0.61 Hành lang ≥75 Philips DN130BD217 1Xled20S/840 22 70 173 0.45

Giảng đường 1 ≥300 PhilipsTMS0221xTL36WHFS+GMS022R_830 36 16 320 0.41

Giảng đường 2 ≥300 PhilipsTMS0221xTL36WHFS+GMS022R_830 36 16 320 0.41

Giảng đường 3 ≥300 PhilipsTMS0221xTL36WHFS+GMS022R_830 36 16 320 0.41

Giảng đường 4 ≥300 PhilipsTMS0221xTL36WHFS+GMS022R_830 36 16 320 0.41

Giảng đường 5 ≥300 PhilipsTMS0221xTL36WHFS+GMS022R_830 36 16 320 0.41

Giảng đường 6 ≥300 PhilipsTMS0221xTL36WHFS+GMS022R_830 36 16 320 0.41

Giảng đường 7 ≥300 PhilipsTMS0221xTL36WHFS+GMS022R_830 36 16 320 0.41

Phòng vệ sinh GV ≥200 Philips DN130BD217 1Xled20S/840 22 4 223 0.56

Phòng vệ sinh nam ≥ 200 Philips DN130BD217 1Xled20S/840 22 6 289 0.51

Phòng vệ sinh nữ ≥200 Philips DN130BD217 1Xled20S/840 22 5 263 0.51

Phòng chờ giảng viên ≥200 PhilipsTMS0221xTL36WHFS+GMS022R_830 36 5 269 0.61 Hành lang ≥75 Philips DN130BD217 1Xled20S/840 22 70 173 0.45

Giảng đường 1 ≥300 PhilipsTMS0221xTL36WHFS+GMS022R_830 36 16 320 0.41

Giảng đường 2 ≥300 PhilipsTMS0221xTL36WHFS+GMS022R_830 36 16 320 0.41

Giảng đường 3 ≥300 PhilipsTMS0221xTL36WHFS+GMS022R_830 36 16 320 0.41

Giảng đường 4 ≥300 PhilipsTMS0221xTL36WHFS+GMS022R_830 36 16 320 0.41

Giảng đường 5 ≥300 PhilipsTMS0221xTL36WHFS+GMS022R_830 36 16 320 0.41

Giảng đường 6 ≥300 PhilipsTMS0221xTL36WHFS+GMS022R_830 36 16 320 0.41

Giảng đường 7 ≥300 PhilipsTMS0221xTL36WHFS+GMS022R_830 36 16 320 0.41

Phòng vệ sinh GV ≥200 Philips DN130BD217 1Xled20S/840 22 4 223 0.56

Phòng vệ sinh nam ≥ 200 Philips DN130BD217 1Xled20S/840 22 6 289 0.51

Phòng vệ sinh nữ ≥200 Philips DN130BD217 1Xled20S/840 22 5 263 0.51

Phòng chờ giảng viên ≥200 PhilipsTMS0221xTL36WHFS+GMS022R_830 36 5 269 0.61 Hành lang ≥75 Philips DN130BD217 1Xled20S/840 22 70 173 0.45

Giảng đường 1 ≥300 PhilipsTMS0221xTL36WHFS+GMS022R_830 36 16 320 0.41

Giảng đường 2 ≥300 PhilipsTMS0221xTL36WHFS+GMS022R_830 36 16 320 0.41

Giảng đường 3 ≥300 PhilipsTMS0221xTL36WHFS+GMS022R_830 36 16 320 0.41

Giảng đường 4 ≥300 PhilipsTMS0221xTL36WHFS+GMS022R_830 36 16 320 0.41

Giảng đường 5 ≥300 PhilipsTMS0221xTL36WHFS+GMS022R_830 36 16 320 0.41

Giảng đường 6 ≥300 PhilipsTMS0221xTL36WHFS+GMS022R_830 36 16 320 0.41

Giảng đường 7 ≥300 PhilipsTMS0221xTL36WHFS+GMS022R_830 36 16 320 0.41

Phòng vệ sinh GV ≥200 Philips DN130BD217 1Xled20S/840 22 4 223 0.56

Phòng vệ sinh nam ≥ 200 Philips DN130BD217 1Xled20S/840 22 6 289 0.51

Phòng vệ sinh nữ ≥200 Philips DN130BD217 1Xled20S/840 22 5 263 0.51

Phòng chờ giảng viên ≥200 PhilipsTMS0221xTL36WHFS+GMS022R_830 36 5 269 0.61 Hành lang ≥75 Philips DN130BD217 1Xled20S/840 22 70 173 0.45

Giảng đường 1 ≥300 PhilipsTMS0221xTL36WHFS+GMS022R_830 36 16 320 0.41

Giảng đường 2 ≥300 PhilipsTMS0221xTL36WHFS+GMS022R_830 36 16 320 0.41

Giảng đường 3 ≥300 PhilipsTMS0221xTL36WHFS+GMS022R_830 36 16 320 0.41

Giảng đường 4 ≥300 PhilipsTMS0221xTL36WHFS+GMS022R_830 36 16 320 0.41

Giảng đường 5 ≥300 PhilipsTMS0221xTL36WHFS+GMS022R_830 36 16 320 0.41

Giảng đường 6 ≥300 PhilipsTMS0221xTL36WHFS+GMS022R_830 36 16 320 0.41

Giảng đường 7 ≥300 PhilipsTMS0221xTL36WHFS+GMS022R_830 36 16 320 0.41

Phòng vệ sinh GV ≥200 Philips DN130BD217 1Xled20S/840 22 4 223 0.56

Phòng vệ sinh nam ≥ 200 Philips DN130BD217 1Xled20S/840 22 6 289 0.51

Phòng vệ sinh nữ ≥200 Philips DN130BD217 1Xled20S/840 22 5 263 0.51

Phòng chờ giảng viên ≥200 PhilipsTMS0221xTL36WHFS+GMS022R_830 36 5 269 0.61

Hành lang ≥75 Philips DN130BD217 1Xled20S/840 22 70 173 0.45 Tầng

Tầng hầm 1 ≥100 PhilipsTMS0221xTL-6WHFS+GMS022R_830 36 121 173 0.5

Tầng hầm 2 ≥100 PhilipsTMS0221xTL36WHFS+GMS022R_830 36 121 173 0.5

Bảng 1-3: Bảng tổng kết chiếu sáng tòa nhà

Thông sốcác đèn sử dụng chiếu sáng trong tòa nhà:

STT Lo ại đèn Hình ảnh Công suất

Bảng 1-4: Catalogue các loại đèn sử dụng

XÁC ĐỊ NH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO TÒA NHÀ

Phân lo ạ i ph ụ t ả i

Hình 2-1: Sơ đồ phân loại phụ tải

Phương pháp tính toán phụ tải

Trong tòa nhà với nhiều khu vực và phòng chức năng khác nhau, phụ tải có những đặc điểm riêng biệt Do đó, nhóm em đã chọn phương án xác định phụ tải tính toán dựa trên hệ số nhu cầu và công suất đặt của thiết bị Phương pháp này tuân thủ tiêu chuẩn cấp điện TCVN 9206:2012.

P tt : Công suất tính toán k nc : hệ số nhu cầu

P di : công suất đặt của thiết bị

Với tgϕđược xác định theo công thức:

Áp d ụng phương pháp tính toán ph ụ t ả i

Phụ tải ưu tiên bao gồm các thiết bị và hệ thống thiết yếu như thang máy, bơm nước cứu hỏa, bơm nước sinh hoạt, chiếu sáng hành lang, chiếu sáng cầu thang các tầng, và cấp điện cho tầng hầm, bao gồm chiếu sáng và thông gió.

Các phụ tải quan trọng trong tòa nhà không được phép mất điện trong các tình huống khẩn cấp Ngoài việc kết nối với lưới điện, các phụ tải này còn cần có nguồn điện dự phòng để đảm bảo hoạt động liên tục.

Nguồn dự phòng ởđây sử dụng máy phát điện dự phòng

STT Tên thiết bị Đơn vị Số lượng

2 Máy bơm chữa cháy Cái 2 3000 0.8 4800

3 Máy bơm sinh hoạt Cái 2 3000 0.8 4800

4 Chiếu sáng hành lang tầng Bóng 70.7I0 22 1 10780

6 Quạt thông gió tầng hầm Cái 4.2=8 1500 1 12000

Tổng công suất phụ tải ưu tiên của tòa nhà 72592

Bảng 2-1: Tính toán phụ tải ưu tiên

• Công suất tác dụng của phụ tải ưu tiên là: P ưt = 72592 Wr,6 kW

Công suất toàn phần của phụ tải ưu tiên : S ưt = P tt cosϕ

• Công suất phản kháng: Q ưt = √S ưt 2 − P ưt 2 = √85,4 2 − 72,6 2 = 45 kVAr

Phụ tải thường gồm các thiết bịđiện trong các phòng học, phòng giáo viên, nhà vệ sinh…

Phòng Thiết bị Số lượng

Công suất(W) Knc Công suất nhóm(W)

Phòng học Đèn huỳnh quang 16 36 0.9 405

Máy chiếu 1 320 0.7 224 Điều hòa 3 1000 0.9 2700 Ổcắm điện 8 400 0.3 960

Chờ giáo viên Đèn huỳnh quang 5 36 0.9 162

Quạt trần 2 75 0.7 105 Điều hòa 1 1000 0.7 700 Ổcắm điện 4 400 0.3 480

Nhà vệ sinh Đèn LED âm trần 15 22 0.9 297 297

Bảng 2-2: Tính toán phụ tải thường

Do tầng 1 có 7 phòng học, 1 phòng chờ giáo viên và nhà vệ sinh ta chọn Knc = 0,8

• Công suất tác dụng của phụ tải thường tầng 1:

• Công suất toàn phần: S t1 = P t1 cosϕ

• Công suất phản kháng: Q t1 = √S tt 2 − P tổng 2 = √30,7 2 − 26,1 2 = 16,2 kVAr

Tòa nhà cao 7 tầng, từ tầng 1 đến tầng 7, có cấu trúc và thiết bị tương đồng, vì vậy công suất của tầng 1 được coi là công suất điển hình cho toàn bộ tòa nhà.

• Công suất tính toán tác dụng của phụ tải thường là:

P t1−t7 = P t1 n k nc Với P t1 : Công suất tính toán tác dụng của tầng 1 (KW) k nc : Hệ số nhu cầu tòa nhà (lấy k nc = 0,7)

• Công suất toàn phần: S t1−t7 = P cosϕ t1−t7

Xác định công suất tòa nhà

Công suất tính toán tổng của tòa nhà giảng đường là tổng công suất của phụ tải ưu tiên và phụ tải thường

• Công suất tính toán tác dụng tổng tòa nhà:

Công suất toàn phần: S tt = P tt cosϕ

Với cosϕ = 0,85 nên: S tt = 200,4 0,85 = 235,8 kVA

LẬP GIẢI PHÁP CẤP ĐIỆN CƠ SỞ CHO T ÒA NHÀ

Ch ọn phương án cấp điệ n

Dựa trên mặt bằng kiến trúc của công trình, có thể đề xuất nhiều phương án cung cấp điện khác nhau Tuy nhiên, phương án hợp lý cần đáp ứng các yêu cầu cụ thể sau đây.

- Đảm bảo chất lượng điện, tức đảm bảo tần số và điện áp nằm trong phạm vi cho phép

- Đảm bảo độ tin cậy, tính liên tục cung cấp điện phù hợp với yêu cầu của phụ tải

- Thuận tiện trong vận hành, lắp ráp và sửa chữa

Thiết kế cung cấp điện cho một tòa nhà cao tầng bao gồm những vấn đề sau:

- Phụ tải phong phú, đa dạng ( điện áp, công suất, pha…).

- Phu tải tập trung không gian hẹp,mật độ phụ tải tương đối cao

- Có các hệ thống cấp nguồn dự phòng (ắc quy, máy phát…).

- Không gian lắp đặt bị hạn chế và phải thỏa mãn các yêu cầu mỹ thuật trong kiến trúc xây dựng

- Yêu cầu cao về chế độ làm việc và an toàn cho người sử dụng

Tết kiệm chi phí đầu tư là yếu tố quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả vận hành và khai thác hệ thống cung cấp điện Để xác định phương án cung cấp điện hợp lý nhất, cần khảo sát toàn bộ mặt bằng thực tế của tòa nhà và các dữ liệu liên quan đến thi công Việc đưa ra nhiều phương án cấp điện để so sánh và lựa chọn phương án tối ưu là điều cần thiết để đảm bảo hiệu quả và tiết kiệm chi phí.

3.1.2 Lựa chọn sơ đồ cấp điện trung áp

Hình 3-1: Sơ đồ cấp điện trung áp

Mục Phương án 1 Phương án 2 Phương án 3

Mô tả Dùng máy cắt phụ tải và cầu chì.

Dùng dao cách ly và máy cắt.

Dùng dao cách ly và cầu chì. Ưu điểm

Máy cắt phụ tải giúp đóng cắt mạch điện có tải và bảo vệ máy biến áp khỏi sự cố ngắn mạch bằng cầu chì, đảm bảo an toàn và thuận tiện trong quá trình vận hành.

Dao cách ly có nhiệm vụ tạo ra khoảng cách an toàn và cách ly, giúp bảo vệ hệ thống điện Thiết bị này cho phép thực hiện việc đóng cắt khi xảy ra sự cố dòng điện ngắn mạch, đảm bảo an toàn cho người sử dụng và thiết bị.

Dùng cầu chì bảo vệ ngắn mạch cho máy biến áp và dao cách ly cách ly an toàn Phương án đơn giản, chi phí thấp

Phương án không kinh tế

Không cho phép các thao tác đóng cắt khi mang tải Đề xuất ✓

B ả ng 3-1 : Phương án chọn sơ độ c ấp điệ n trung áp

3.1.3 Tính toán dung lượng máy biến áp và máy phát

Trạm biến áp (TBA) đóng vai trò quan trọng trong hệ thống cung cấp điện, với chức năng biến đổi điện năng giữa các cấp điện áp khác nhau Các trạm biến áp, trạm phân phối, và đường dây tải điện cùng với các nhà máy điện tạo thành một hệ thống truyền tải điện năng đồng bộ và hiệu quả.

Dung lượng máy biến áp, vị trí lắp đặt và số lượng phương thức vận hành của các trạm biến áp (TBA) đóng vai trò quan trọng trong việc ảnh hưởng đến chi phí kinh tế và kỹ thuật của hệ thống cung cấp điện Do đó, việc lựa chọn dung lượng máy biến áp luôn cần phải được xem xét kỹ lưỡng cùng với phương án cấp điện phù hợp.

Dung lượng và thông số của máy biến áp (MBA) phụ thuộc vào tải và cấp điện áp của mạng, cũng như phương thức vận hành của MBA Do đó, để lựa chọn trạm biến áp (TBA) tốt nhất, cần xem xét các yếu tố này một cách kỹ lưỡng.

- An toàn và liên tục cấp điện

- Tiết kiệm vốn đầu tư và chi phí vận hành nhỏ nhất

- Dung lượng MBA được chọn theo điều kiện: S đmBA >S tt

- Tra bảng PL 2 ta chọn máy biến áp dầu có công suất S đmBA %0 KVA do ABB chế tạo:

(kVA) Điện áp (kV) 𝛥P o (W) ΔP N (W) U N (%) Kích thước(mm)

Bảng 3-2: Chọn máy biến áp

• Dung lượng máy phát cấp cho phụ tải ưu tiên của tòa nhà được chọn theo điều kiện:

Với S ưt = 85,4 kVA chọn máy phát điện diezen có thông số:

S đmMP = 100 kVA ; f= 50 Hz ; U đm = 380 V Chuyển nguồn từ nguồn lưới sang nguồn máy phát sử dụng tủ chuyển nguồn tự động ATS

Hình 3-2: Sơ đồ cấp điện từ máy biến áp và máy phát

3.1.4 Phương án chọn máy biến áp, máy phát dự phòng

Các trạm biến áp (TBA) được lựa chọn dựa trên các nguyên tắc sau:

Vị trí đặt MBA cần đáp ứng các tiêu chí quan trọng như gần khu vực tiêu thụ điện, thuận lợi cho việc vận chuyển, lắp đặt, vận hành và sửa chữa, đồng thời đảm bảo an toàn và hiệu quả kinh tế.

Số lượng máy biến áp (MBA) trong các trạm biến áp được xác định dựa trên nhu cầu cung cấp điện cho phụ tải, điều kiện vận chuyển và lắp đặt, cũng như chế độ làm việc của phụ tải Đối với các trạm biến áp cung cấp cho hộ loại 1 và loại 2, nên lắp đặt 2 máy biến áp, trong khi hộ loại 3 có thể chỉ cần 1 máy biến áp.

Dựa vào sơ đồ mặt bằng và công suất tiêu thụ của phụ tải toàn bộ tòa nhà ta đưa ra các phương án cấp điện sau:

Mục Phương án 1 Phương án 2

Mô tả chọn máy biến áp Đặt một trạm biến áp với một máy biến ápdầu Đặt một trạm biến áp với máy biến áp khô

Mô tả chọn máy phát điện

Một máy phát điện dự phòng cấp cho phụ tải ưu tiên.

Một máy phát điện dự phòng cấp cho toàn tòa nhà Ưu điểm

Chi phí thấp, lắp đặt đơn giản, tổn hao công suất, tổn hao chi phí thấp. Độ tin cậy cấp điện cao

Nhược điểm Độ tin cậy thấp hơn

Chi phí cao, lắp đặt, vận hành phức tạp, tổn hao công suất hàng năm cao Đề xuất ✓

B ả ng 3-3 : Phương án chọ n máy bi ế n áp và máy phát

Vị trí lắp đặt máy biến áp nên gần tâm phụ tải để tối ưu hóa hiệu suất và đảm bảo mỹ quan Dự kiến, trạm biến áp sẽ được đặt phía sau tòa nhà, trong khu vực ít người qua lại để giảm thiểu ảnh hưởng đến môi trường xung quanh.

3.1.5 Phương án cấp điện hạ áp

Mục Phương án 1 Phương án 2

Mô tả Hệ thống phân phối điện sử dụng cáp

Hệ thống phân phối điện sử dụng thanh dẫn Ưu điểm Kinh tế đối với phụ tải nhỏ, phân tán, lắp đặt dễ dàng

Lắp đặt dễ dàng, không nhỏ, tổn thất điện năng thấp và dễ mở rộng Nhược điểm

Không gian lắp đặt lớn, vận hành, sửa chữa phức tạp. Đề xuất ✓

Bảng 3-4: Phương án cấp điện hạ áp

3.1.6 Sơ đồ nguyên lí trạm điện

Từ trạm biến áp, cáp hạ áp được kéo vào tòa nhà, nơi lắp đặt một tủ điện hạ áp riêng để cung cấp điện cho các tầng Mỗi tủ điện sẽ bao gồm một aptomat tổng và hai aptomat nhánh, nhằm phân phối điện cho phụ tải ưu tiên và phụ tải không ưu tiên.

Bảng 3-5: Sơ đồ nguyên lí trạm điện

Các bảo vệ trạm

Mục tiêu bảo vệ trong ngành điện là đảm bảo an toàn cho nhân viên bảo vệ trước các mối nguy hiểm, đồng thời ngăn chặn việc phá hỏng tài sản và thiết bị của nhà máy.

-Bảo vệ người và chống lại sự nguy hiểm do quá điện áp, điện giật, cháy nổ vv…

Bảo vệ thiết bị và các thành phần trong hệ thống điện là rất quan trọng để ngăn chặn những nguy hiểm như ngắn mạch, sét đánh và sự không ổn định của hệ thống Việc áp dụng các biện pháp bảo vệ hiệu quả giúp đảm bảo an toàn cho hệ thống điện và duy trì hoạt động ổn định.

-Bảo vệngười và nhà máy không bị nguy hiểm do vận hành sai hệ thống bằng cách sử dụng khóa liên động bằng cơ tay hay điện

3.2.1 Bảo vệ chống điện giật và quá áp

Bảo vệ chống điện giât do chạm điện trực tiếp hoặc gián tiếp

➢Bảo vệ chống điện giật do chạm trực tiếp:

Để ngăn chặn chạm trực tiếp, biện pháp chính là bao bọc tất cả các phần dẫn điện bằng vật liệu cách điện, hoặc đặt chúng ngoài tầm với như sau rào chắn cách điện hoặc ở vị trí cao, hoặc sử dụng các vật chắn phù hợp.

-Vỏ kim loại của máy biến áp hoặc thiết bịđiện được nối vào dây nối đất bảo vệ

➢Bảo vệ chống chạm điện gián tiếp:

-Hạn chế dòng chạm đất phía trung thế

-Giảm điện trở nối dất trạm xuống giá trị nhỏ nhất có thể

-Tạo điều kiện đẳng thế ở trạm và lưới hạ thế

-Bảo vệ chống quá điện áp

-Bảo vệ quá điện áp do hư hỏng cách điện phía trung thế làm xuất hiện điện áp phía thứ cấp bằng rơle quá áp (over voltage relay –OVR)

-Bảo vệ quá điện áp khí quyển do sét lan truyền vào trạm đối với đường dây trung thế trên không bằng chống sét van ( suge arrester)

Quá tải máy biến áp thường xảy ra do nhu cầu ngẫu nhiên từ một số phụ tải và sự gia tăng tổng nhu cầu của mạng lưới điện, đặc biệt trong các công trình mở rộng Tình trạng tăng tải này dẫn đến việc tăng nhiệt độ của máy biến áp, từ đó làm giảm tuổi thọ của thiết bị Để khắc phục tình trạng này, thiết bị chống quá tải thường được lắp đặt sau trạm biến áp của khách hàng, nhưng thường được đặt trước trạm biến áp công cộng.

Bảo vệ quá tải cho máy biến áp được thực hiện thông qua việc sử dụng rơle quá tải có trễ, giúp ngắt mạch đầu ra của máy biến áp Thời gian trễ này được thiết kế để tránh việc cắt nhầm máy biến áp trong các tình huống quá tải ngắn hạn.

Ngoài ra còn có bảo vệ sự cố bên trong MBA

Ngắn mạch có thể xảy ra giữa các dây pha, giữa pha và đất, hoặc trong hệ thống ba pha Khi xảy ra sự cố ngắn mạch giữa cuộn sơ cấp và thứ cấp, hiện tượng này sẽ dẫn đến ngắn mạch chạm đất.

Bảo vệ ngắn mạch thường sử dụng các thiết bị như cầu dao đầu ra MBA, máy cắt hoặc cầu chì, cùng với FCO ở phía trung áp Hệ thống bảo vệ rơle, đặc biệt là rơle lỗi đất (EFR - Earth Fault Relay), được áp dụng để đảm bảo an toàn cho hệ thống điện.

Ch ọ n dây và khí c ụ b ả o v ệ

Trong quá trình hoạt động của các khí cụ điện, sứ cách điện và các bộ phận cách điện khác có thể hoạt động ở ba chế độ chính: chế độ làm việc lâu dài, chế độ làm việc quá tải và chế độ làm việc ngắn mạch.

Chế độ làm việc lâu dài yêu cầu rằng các khí cụ điện, sức ác điện và các bộ phận dẫn điện khác phải được lựa chọn phù hợp với điện áp định mức để đảm bảo hoạt động tin cậy.

Chế độ làm việc quá tải xảy ra khi dòng điện qua các thiết bị điện, sứ cách điện và dây dẫn vượt quá giá trị định mức Để đảm bảo sự tin cậy của các phần tử này, cần tuân thủ các quy định về giá trị và thời gian cho phép của điện áp hoặc dòng điện tăng cao.

Chế độ làm việc ngắn mạch đảm bảo rằng các khí cụ điện, sứ cách điện và các bộ phận dẫn điện khác vẫn hoạt động một cách tin cậy trong tình trạng ngắn mạch.

Nếu quá trình lựa chọn chúng có các thông sốtheo đúng điều kiện ổn định động và ổn định nhiệt

Ngoài ra, còn chú ý đến vị trí đặt thiết bị, nhiệt độ môi trường xung quanh mức độẩm ướt, mức độ ô nhiễm vv…

3.3.2 Lựa chọn máy cắt phụ tải

Máy cắt phụ tải có khả năng đóng cắt mạch điện khi mang tải trên lưới điện trung áp, nhưng không thể cắt dòng điện ngắn mạch, nhiệm vụ này thuộc về cầu chì Thường thì, máy cắt phụ tải được kết hợp với cầu chì để tạo thành bộ MCPT-CC Việc chọn lựa MCPT dựa trên điện áp định mức và dòng điện định mức.

Chọn dao cắt phu tải do ABB chế tạo, thông số dao cắt phụ tải chọn cho ở bảng PL 3.4:

Loại MCPT Udm (𝐾𝑉) Idm (A) INmax (KA) IN3s (kA)

Bảng 3-6:Thông số máy cắt phụ tải

3.3.3 Lựa chọn cầu chì cao áp

Cầu chì trong trường hợp này dụng để bảo vệ ngắn mạch cho máy biến áp

Cầu chì được lựa chọn dựa trên điện áp định mức, dòng điện định mức và dòng điện cắt định mức Cụ thể, điện áp định mức (KV) của cầu chì phải lớn hơn điện áp định mức của mạng (U dm.mạng).

Dòng điện lâu dài định mức(A) IdmCC >𝐼lvmax

Công suất cắt định mức(MVA) S dmCC > S’’

Dòng điện cắt định mức (KA) I dmcắt > I’’

Bảng 3-7: Bảng điều kiện chọn cầu chì cao áp

Từ điều kiện trên tra bảng PL 3.12 ta chọn cầu chì cao áp loại 3GD1402-4B do hãng SIEMENS chế tạo:

Loại cầu chì Udm (𝐾𝑉) Idm (A) I 𝑐ắ𝑡𝑁 (KA) I cắtN min (KA)

Bảng 3-8: Thông số cầu chì cao áp

3.3.4 Tính toán khí cụ bảo vệ và dây dẫn từ trạm biến áp đến tủ phân phối:

Theo kết quả tính toán của phụ tải của tòa nhà

Phụ tải của toàn phân xưởng là: Stt= 235,8 KVA

Dòng điện tính toán của phụ tải là: Itt= √3.U S tt dm = √3.380 235,8 = 0,36 kA 60A Theo tiêu chuẩn IEC ta có : Icb≥Itt(1,15 ÷ 1,25)

Tra bảng báo giá thiết bị đóng cắt của MITSUBISHI ta chọn MCCB 3P có mã là NF630-SW có dòng định mức là 500A

Nguồn điện đi từ trạm biến áp đến tủ phân phối chính là nguồn 3 pha 4 dây với Udm = 380V, ta chọn phươngán đi dây cáp ngầm

Với phương án đi dây ngầm ta cần xác định hệ số K

-K4: Là thể hiện của cách lắp đặt

Phương án đi dây ngầm trong ống PVC chôn dưới đất theo IEC chọn K4=0,8

-K5: Thể hiện ảnh hưởng của sốđặt kề nhau

Các dây được coi là kề nhau nếu khoảng cách L giữa chúng nhỏhơn hai lần đường kính của dây lớn nhất trong hai dây theo IEC chọn hệ số K5=1

-K6: Thể hiện ảnh hưởng của đất chôn cáp Vì chôn cáp trong đất khô nên theo IEC chọn hệ số K6 =1

-K7: Thể hiện ảnh hưởng nhiệt độ của đất

Do nhiệt độ trong đất của công trình mà ta đang tính toán là 30 0 C

Theo IEC bảng H1-22 trang H1-31 ta chọn hệ số K7 = 0,89

Từ đó ta tính được : Icp = I 𝐾 CB = 0,71 414 = 583,1 A

Từ kết quả tính được như trên, tra PL 5.12 ta chọn 3 cáp đồng hạ áp từ trạm biến áp một lõi do hàng LENS sản xuất:

Bảng 3-9: Thông số cáp từ máy biến áp đến tủ phân phối

Dòng điện tính toán của toàn công trình là:

Chọn thanh dẫn theo các yêu cầu như sau:

𝐽 𝑘𝑡 mm 2 Trong đó :Jkt: Mật độ dòng kinh tế của thanh dẫn ( A/mm 2 )

Ilv: Dòng điện làm việc bình thường của thanh dẫn (A)

Với Tmax P00 giờ/năm và sử dụng loại dây trần và thanh cái bằng đồng theo IEC ta chọn Jkt =1,8 A/mm 2

1,8 = 200 mm 2 Tra bảng PL5.6 ta chọn thanh dẫn có tiết diện F= 50.5 = 250 mm 2

3.3.5 Chọn thiết bị bảo vệ và dây dẫn từ tủ phân phối chính đến tủ phân phối phụ và đến các phòng

Sơ đồ nối dây thường có 2 dạng cơ bản là hình tia và phân nhánh:

Sơ đồ hình tia mang lại nhiều ưu điểm, bao gồm việc kết nối dây điện rõ ràng, với mỗi hộ sử dụng điện được cung cấp từ một đường dây riêng biệt Điều này giúp giảm thiểu sự ảnh hưởng lẫn nhau giữa các hộ, nâng cao độ tin cậy trong cung cấp điện Hơn nữa, sơ đồ này dễ dàng thực hiện các biện pháp bảo vệ và tự động hóa, cũng như thuận tiện trong việc vận hành và bảo trì.

- Sơ đồ phân nhánh: Các hộđược cấp chung một đường dây nên độ tin cậy cung cấp điện không cao

Để cung cấp điện cho tòa nhà, chúng ta sử dụng sơ đồ mạng điện hạ áp hình tia nhằm cung cấp điện cho các phụ tải một cách hiệu quả và thuận tiện cho việc quản lý, vận hành Trong đó, tủ điện không ưu tiên TĐ1 đóng vai trò quan trọng trong hệ thống này.

➢ Aptomat tổng cho phụ tải không ưu tiên:

Aptomat tổng có dòng điện tính toán là:

➢ Aptomat tầng cho phụ tải không ưu tiên:

Từ tầng 1-7 của tòa nhà giống nhau nên chỉ cần tính cho tầng 1

Aptomat nhánh có dòng điện tính toán là:

➢ Aptomat nhánh cho các phòng

- Phòng học: I ph = P ph cos ỉ.𝑈 = 4,413

- Phũng chờ giỏo viờn: I ph = cos ỉ𝑈 P gv = 1,447

Tra bảng PL 5.1-5.2-5.3 ta chọn aptomat do hãng Merlin Gerin chế tạo:

CB Loại U đm Itt I dm IN Số cực

Bảng 3-10: Thông số aptomat cho phụ tải không ưu tiên

Thanh dẫn được chọn theo điều kiện dòng điện và kiểm tra lại theo điều kiện ổn định động và ổn định nhiệt Đại lượng Công thức

Dòng điện phát nóng lâu dài cho phép(A) K1.K2I cp > I lvmax

Khảnăng ổn định động (kg/cm 2 ) ɵ cp > ɵ tt

Khả năng ổn định nhiệt (mm 2 ) 𝐹 3 𝑎 I𝑦√𝑡 𝑞𝑑

Bảng 3-11: Điều kiện chọn thanh dẫn

K1 = 1 khi thanh dẫn đặt đứng K1 = 0.95 khi thanh dẫn đặt ngang

K2 là hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường

I cp là dòng điện cưỡng bức( dòng cực đại chạy qua thanh dẫn) ɵcp ứng suất cho phép của vật liệu làm thanh dẫn đồng= 1400

Như đã tính ở phần trên ta có dòng điện tính toán là: 217,1 A

Tra bảng PL 5.6 ta chọn thanh dẫn bằng đồng có kích thước 50x5 mm 2 Mỗi pha có I cp %0 A

Với mạng hạ áp ta chọn dây theo điều kiện phát nóng cho phép:

K 1 K 2 I cp >I tt Trong đó: K 1 là hệ số kể đến môi trường(K 1 =1)

K 2 là hệ số kể đến dây dẫn đặt song song khi đặt cáp trong rãnh có nhiều cáp K 2 = 1

Vậy tiết diện của dây được chọn theo điều kiện: I cp >I tt

Dòng điện tính toán tầng: 44,3 A

Dòng điện tính toán phòng: 23,6 A

Tra bảng PL 5.12 ta chọn cáp ruột đồng 2 lõi cách điện PVC do hãng LENS chế tạo có thông số:

Bảng 3-12: Thông số dây dẫn cho phụ tải không ưu tiê

Cáp đến tủ I tt I cp Cáp Loại cáp Hãng

Tầng 1 44.3 50 Cu(4Cx16mm2)+E-1C 16mm2 Cu/Mica/XLPE/Fr-PVC LS

Tầng 2 44.3 50 Cu(4Cx16mm2)+E-1C 16mm2 Cu/Mica/XLPE/Fr-PVC LS

Tầng 3 44.3 50 Cu(4Cx16mm2)+E-1C 16mm2 Cu/Mica/XLPE/Fr-PVC LS

Tầng 4 44.3 50 Cu(4Cx16mm2)+E-1C 16mm2 Cu/Mica/XLPE/Fr-PVC LS

Tầng 5 44.3 50 Cu(4Cx16mm2)+E-1C 16mm2 Cu/Mica/XLPE/Fr-PVC LS

Tầng 6 44.3 50 Cu(4Cx16mm2)+E-1C 16mm2 Cu/Mica/XLPE/Fr-PVC LS

Tầng 7 44.3 50 Cu(4Cx16mm2)+E-1C 16mm2 Cu/Mica/XLPE/Fr-PVC LS Đến phòng 23.6 32 2x1C-4mm2 Cu/Mica/XLPE/Fr-PVC LS

B ả ng 3-13: Ch ọ n dây d ẫ n t ừ t ủ phân ph ối đế n các t ầ ng b) Tủđiện ưu tiên TĐ2

➢ Aptomat tổng cho phụ tải ưu tiên

Aptomat tổng có dòng điện tính toán là:

➢ Aptomat nhánh cho phụ tải ưu tiên

CB Tên thiết bị Số lượng

Chữa cháy Máy bơm chữa cháy 1 1 3000 0.8 2.4 2.8 4

Sinh hoạt Máy bơm sinh hoạt 1 1 3000 0.8 2.4 2.8 4

Chiếu sáng hành lang tầng

Chiếu sáng hành lang tầng

Chiếu sáng hành lang tầng

Chiếu sáng hành lang tầng

Chiếu sáng hành lang tầng

Chiếu sáng hành lang tầng

Chiếu sáng hành lang tầng

Chiếu sáng tầng hầm Chiếu sáng tầng hầm 1 121 36 1 4.4 5.1 23.

Thông gió Quạt thông gió tầng hầm 1 4 1500 1 6 7.1 32.

Quạt thông gió tầng hầm 2 4 1500 1 6 7.1 32.

Bảng 3-14: Tính toán chọn aptomat cho phụ tải ưu tiên

Tra bảng PL 4.1 ta chọn aptomat do hãng Merlin Gerin chế tạo có các thông số:

CB Loại U dm (U) I tt (A) I dm (A) I N (A) Số cực

CB Máy bơm chữa cháy C60A 440 8.2 40 10 3

CB Máy bơm sinh hoạt C60A 440 8.2 40 10 3

CB Chiếu sáng hành lang các tầng V40H 240 18.3 20 10 1+N

CB Chiếu sáng tầng hầm V40H 240 14.8 20 10 1+N

CB Quạt thông gió tầng hầm V40H 240 20.4 20 10 1+N

Bảng 3-15: Thông số aptomat cho phụ tải ưu tiên

Thanh dẫn được lựa chọn dựa trên dòng điện và được kiểm tra theo các điều kiện ổn định động và ổn định nhiệt Công thức xác định dòng điện phát nóng lâu dài cho phép là K1.K2Icp > I lvmax.

Khả năng ổn định động (kg/cm2) ɵ cp > ɵ tt

Khả năng ổn định nhiệt (mm2) 𝐹 3 𝑎 I 𝑦 √𝑡𝑞𝑑

Bảng 3-16: Điều kiện chọn thanh dẫn

K1 = 1 khi thanh dẫn đặt đứng

K1 = 0.95 khi thanh dẫn đặt ngang

K2 là hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường

I cp là dòng điện cưỡng bức( dòng cực đại chạy qua thanh dẫn) ɵ cp ứng suất cho phép của vật liệu làm thanh dẫn đồng= 1400

Như đã tính ở phần trên ta có dòng điện tính toán là: 123,3 A

Tra bảng PL 5.6 ta chọn thanh dẫn bằng đồng có kích thước 40x4 mm 2 Mỗi pha có I cp 0 A

Với mạng hạ áp ta chọn dây theo điều kiện phát nóng cho phép

Trong đó: K 1 là hệ số kểđến môi trường(K 1 =1)

K 2 là hệ số kể đến dây dẫn dặt song song khi đặt cáp trong rãnh có nhiều cáp K 2 = 1

Vậy tiết diện của dây được chọn theo điều kiện: I cp >I tt

Dựa vào số liệu I tt đã tính Tra bảng PL 5.12 ta chọn cáp ruột đồng cách điện PVC do hãng LENS chế tạo có thông số:

Tổng phụ tải ưu tiên 123,3 150 Cu(4Cx35mm2)+E-1C 35mm2 Cu/Mica/XLPE/Fr-PVC LS

Thang máy 53.5 63 Cu(4Cx16mm2)+E-1C 16mm2 Cu/XLPE/PVC LS

Máy bơm chữa cháy 8.2 20 Cu(4Cx4mm2)+E-1C 4mm2 Cu/XLPE/PVC LS

Máy bơm sinh hoạt 8.2 20 Cu(4Cx4mm2)+E-1C 4mm2 Cu/XLPE/PVC LS

Chiếu sáng hành lang các tầng 57.7 63 Cu(4Cx16mm2)+E-1C 16mm2 Cu/XLPE/PVC LS Chiếu sáng tầng hầm 46.4 50 Cu(4Cx16mm2)+E-1C 16mm2 Cu/Mica/XLPE/Fr-PVC LS

Quạt thông gió tầng hầm 64.1 80 Cu(4Cx25mm2)+E-1C 25mm2 Cu/Mica/XLPE/Fr-PVC LS

Bảng 3-17: Thông sốdây dẫn chocác tủphụ tải ưu tiên

Cáp đến thiết bị I tt I cp Cáp Loại cáp Hãng

Thang máy 1 10.7 15 2x1C-2,5mm2+E-1C2,5mm2 CV LS

Thang máy 2 10.7 15 2x1C-2,5mm2+E-1C2,5mm2 CV LS

Thang máy 3 10.7 15 2x1C-2,5mm2+E-1C2,5mm2 CV LS

Thang máy 4 10.7 15 2x1C-2,5mm2+E-1C2,5mm2 CV LS

Thang máy 5 10.7 15 2x1C-2,5mm2+E-1C2,5mm2 CV LS

Máy bơm chữa cháy 1 4 10 2x1C-1,5mm2 CV LS

Máy bơm chữa cháy 1 4 10 2x1C-1,5mm2 CV LS

Máy bơm sinh hoạt 4 10 2x1C-1,5mm2 CV LS

Máy bơm sinh hoạt 4 10 2x1C-1,5mm2 CV LS

Chiếu sáng hành lang tầng 1 8.2 10 2x1C-1,5mm2 CV LS

Chiếu sáng hành lang tầng 2 8.2 10 2x1C-1,5mm2 CV LS

Chiếu sáng hành lang tầng 3 8.2 10 2x1C-1,5mm2 CV LS

Chiếu sáng hành lang tầng 4 8.2 10 2x1C-1,5mm2 CV LS

Chiếu sáng hành lang tầng 5 8.2 10 2x1C-1,5mm2 CV LS

Chiếu sáng hành lang tầng 6 8.2 10 2x1C-1,5mm2 CV LS

Chiếu sáng hành lang tầng 7 8.2 10 2x1C-1,5mm2 CV LS

Chiếu sáng tầng hầm 1 23.3 25 2x1C-2,5mm2+E-1C2,5mm2 CV LS

Chiếu sáng tầng hầm 2 23.3 25 2x1C-2,5mm2+E-1C2,5mm2 CV LS

Quạt thông gió tầng hầm 1 32.3 35 2x1C-2,5mm2+E-1C2,5mm2 CV LS

Quạt thông gió tầng hầm 2 32.3 35 2x1C-2,5mm2+E-1C2,5mm2 CV LS

Bảng 3-18: Chọn dây dẫn từ tủ nhánh đến các thiết bị của phụ tải ưu tiên

THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHỐNG SÉT VÀ NỐI ĐẤT CHO TÒA NHÀ

Giải pháp phòng chống sét

Nghiên cứu và áp dụng các biện pháp hạn chế tác hại của sét là rất cần thiết cho từng khu vực và đối tượng cụ thể, nhằm đảm bảo hiệu quả kinh tế và kỹ thuật, không chỉ trong ngành điện mà còn ở nhiều lĩnh vực khác.

Hiện nay chúng ta sử dụng phổ biến các kiểu chống sét là:

+ Đối với các công trình kiến trúc kiến trúc lắp đặt các kim thu sét (cột thu lôi)

+ Đối với các công trình điện (đường dây và trạm biến áp) thì sử dụng đường dây chống sét và các chống sét van

4.2.1 Thuật ngữ và định nghĩa:

Hệ thống chống sét: Toàn bộ hệ thống dây dẫn được sử dụng để bảo vệ các công trình khỏi sựtác động của sét

Bộ phận thu sét: Một bộ phận của hệ thống chống sét nhằm mục đích thu hút sét đánh vào.

Mạng nối đất: Một bộ phận của hệ thống chống sét nhằm tiêu tán dòng điện xuống đất

Dây dẫn: Bộ phận hoặc nhóm các bộ phận dẫn điện có tiếp xúc với đất và có thể truyền dòng điện xuống đất

Cực nối đất mạch vòng là một hệ thống tạo ra vòng khép kín xung quanh công trình, có thể nằm trên hoặc dưới bề mặt đất, hoặc ngay bên trong móng của công trình.

Vùng bảo vệ: Thể tích mà trong đó một dây dẫn sét tạo ra khả năng chống sét đánh thẳng bằng cách thu hút sét đánh vào nó

4.2.2 Chức năng của hệ thống chống sét

Hệ thống thu và dẫn sét có chức năng thu hút sét và truyền dòng điện do sét tạo ra xuống đất một cách an toàn, nhằm bảo vệ các kết cấu quan trọng của công trình Phạm vi hoạt động của hệ thống này không cố định, mà phụ thuộc vào mức độ tiêu tán dòng điện sét.

Tính toán nối đất cho hệ thống chống sét

Điện trở nối đất chống sét tại một thời điểm không được vượt quá 10Ω (theo tiêu chuẩn điện trở nối đất yêu cầu TCVN 4759-49)

Dự kiến dùng n cọc tròn d mm dài l=2,5 m, chôn thẳng đứng đóng xuống đất ởđộ sâu tt=0,8 m, mỗi cọc cách nhau 1 khoảng a=5m Điện trở tản của cọc:

4 t − l) Độ chôn sâu của cọc: t c = t t + l

2 = 0,8 + 1,25 = 2,05 m d = 0,016 m ρ = ρ do k m = 100.1,4 = 140 Ωm( ρ do = 100Ωm điện trở suất của đất pha sét, km=1,4: hệ số mùa)

Thay vào công thức ta có:

4.2,05 + 2,5 4.2,05 − 2,5) = 54,03 Ω Điện trở tản xung kích của một cọc nối đất:

R xk = α xk R c ( theo tiêu chuẩn 20 TCVN 46-84 chống sét cho các công trình xây dựng)

Trong đó: α xk : Hệ số xung kích của cọc

R c : Điện trở tản xoay chiều của một cọc

R xk : Điện trở xung kích của cọc

Giả sử dòng chống sét I kA =>α xk = 0,7 =>R xk = 0,7.54,03 37,82 (Ω)

Hệ thống nối đất bao gồm n cọc giống nhau được ghép song song, cách nhau một khoảng L, có thể tính điện trở xung kích của tổ hợp bằng công thức phù hợp.

R xk∑ = R xk xk = R nđ Trong đó: xk: Hệ số xung kích tổ hợp Ước lượng sơ bộ số cọc cần: n = R xk

Giả sử hệ thống sử dụng 12 cọc nối đất dây nối giữa chúng có điện trở không đáng kểđặt cách nhau 5m ta có:

Tính toán lựa chọn kim thu sét

Công thức tính bán kính bảo vệ thu sét:

Rp: Bán kính bảo vệ mặt ngang tính từ chân kim thu sét (m) h: Chiều cao kim thu sét (m)

D: Chiều cao ảo tăng thêm của cấp bảo vệ chống sét (m)

∆L: Hằng số khả năng thoát sét (∆L = 30)

Công trình dân dụng là công trình cấp II ta có thông số sau: h=5 m, D` m

Hình 4-1: Khoảng cánh an toàn

Thay vào công thức ta được:

Do đó chọn thiết bịthu sét có các đặc tính sau: h(m) Mã hiệu Cấpbảo vệ Rp(m)

Chọn dây dẫn sét theo tiêu chuẩn TCVN 9888.3:2013 là rất quan trọng để đảm bảo an toàn Để dây dẫn sét không bị phá hủy khi có dòng điện sét đi qua, tiết diện dây dẫn phải đạt tối thiểu 50 mm² Do đó, việc lựa chọn dây dẫn có tiết diện phù hợp là cần thiết.

95 mm 2 làm dây dẫn sét cho nhà xưởng.

Tính toán nối đất

Đối với mạng điện có điện áp dưới 1000 V, điện trở nối đất tại mọi thời điểm không vượt quá 4 Ω (theo tiêu chuẩn điện trở nối đất yêu cầu TCVN 4759-49)

Dự kiến sử dụng điện cực hỗn hợp bao gồm 16 cọc thép kích thước 60x60x6mm, dài 2,5m, được chôn thẳng đứng theo mạch vòng hình chữ nhật với khoảng cách giữa các cọc là 5m Thanh ngang sẽ được làm từ thép dẹt 40x5mm, và các cọc sẽ được chôn ở độ sâu 0,8m.

Vậy ta áp dụng công thức:

R = R c R 𝑡 η t R c + n η c R t Điện trở tản của cọc:

Chiều dài cọc l=2,5 m Độ chôn sâu của cọc: t c = t t + l

2 = 0,8 + 1,25 = 2,05 m d= 0,95b= 0,95.60= 0,057 m ρ = ρ do k m = 100.1,4 = 140 Ωm Thay số vào công thức ta có:

Hệ số phụ thuộc K = 8,17 (tra bảng 5.3 giáo trình vật liệu điện)

Thay vào công thức ta được:

Tra bảng 5.4 giáo trình vật liệu điện ta có: η t = 0,32, η c = 0,64 Điện trở cả hệ thống nối đất:

R = 42,7.4,190,32.42,7 + 14.0,64.4,19 = 3,16 Ω ≤ 4ΩNhư vậy hệ thống nối đất như dự kiến ban đầu là phù hợp

KẾT LUẬN Được sự phân công của quý thầy cô khoa Điện, trường Đại học Công nghiệp

Hà Nội Sau gần ba tháng nỗ lực, chúng em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp với đề tài “Thiết kế cung cấp điện cho giảng đường đại học 9 tầng.”

Các nội dung chúng em đã hoàn thành:

Thiết kế chiếu sáng cho tầng điển hình được thực hiện theo tiêu chuẩn TCVN về chiếu sáng trong nhà, đồng thời sử dụng phần mềm DiaLux Evo để tính toán và bố trí đèn một cách hiệu quả.

- Xác định được phụ tải tính toán cho tòa nhà gồm: Phụ tải ưu tiên, phụ tải không ưu tiên và phụ tải tính toán toàn tòa nhà

Để đảm bảo cung cấp điện ổn định cho tòa nhà, cần xây dựng giải pháp cấp điện cơ sở hiệu quả Điều này bao gồm việc đưa ra các phương án cấp điện hợp lý, lựa chọn máy biến áp và máy phát dự phòng phù hợp với yêu cầu sử dụng điện của tòa nhà.

Thiết kế hệ thống chống sét và nối đất cho tòa nhà là yếu tố quan trọng nhằm bảo vệ an toàn cho thiết bị và người sử dụng trước các sự cố điện cũng như hiện tượng thiên nhiên như giông, sét.

1 TCVN 7117- 1: 2018 Tiêu chuẩn quốc gia về chiếu sáng trong nhà

2 TCVN 9206- 2012: Tiêu chuẩn quốc gia về lắp đặt thiết bịđiện trong nhà ở và nơi công cộng

3 TCVN 9207- 2012: Tiêu chuẩn thiết kế đặt đường dây điện trong nhà ở và nơi công cộng

4 TCVN 9888- 3: Bảo vệ chống sét phần 3

5 Giáo trình thiết kế cấp điện- Ngô Hồng Quang- Vũ Văn Tẩm

7 Tiêu chuẩn điện trở nối đất yêu cầu TCVN 4759-49.

Ngày đăng: 22/11/2021, 14:36

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo Loại Chi tiết
1. TCVN 7117- 1: 2018 Tiêu chuẩn quốc gia về chiếu sáng trong nhà Khác
2. TCVN 9206- 2012: Tiêu chu ẩ n qu ố c gia v ề l ắp đặ t thi ế t b ị điệ n trong nhà ở và nơi công cộng Khác
3. TCVN 9207- 2012: Tiêu chuẩn thiết kế đặt đường dây điện trong nhà ở và nơi công cộ ng Khác
4. TCVN 9888- 3: B ả o v ệ ch ố ng sét ph ầ n 3 Khác
5. Giáo trình thi ế t k ế c ấp điệ n- Ngô H ồ ng Quang- Vũ Văn Tẩ m. 6. Catalogue dây LS Khác
7. Tiêu chu ẩn điệ n tr ở n ối đấ t yêu c ầ u TCVN 4759-49 Khác

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

CHƯƠNG 1: THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG CHO TẦNG ĐIỀN HÌNH - Đồ án thiết kế cung cấp điện cho giảng đường đại học 9 tầng
1 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG CHO TẦNG ĐIỀN HÌNH (Trang 8)
Hình 1-2: Mặt bằng một tầng điển hình - Đồ án thiết kế cung cấp điện cho giảng đường đại học 9 tầng
Hình 1 2: Mặt bằng một tầng điển hình (Trang 9)
Hình 1-4: Chọn thông số chiều dài,rộng,cao cho phòng - Đồ án thiết kế cung cấp điện cho giảng đường đại học 9 tầng
Hình 1 4: Chọn thông số chiều dài,rộng,cao cho phòng (Trang 11)
Hình 1-3: Khởi động chương trình DiaLux Evo - Đồ án thiết kế cung cấp điện cho giảng đường đại học 9 tầng
Hình 1 3: Khởi động chương trình DiaLux Evo (Trang 11)
Hình 1-6: Lựa chọn loại đèn - Đồ án thiết kế cung cấp điện cho giảng đường đại học 9 tầng
Hình 1 6: Lựa chọn loại đèn (Trang 12)
Hình 1-5: Chọn hệ số phản xạ của phòng(trần,tường và sàn) - Đồ án thiết kế cung cấp điện cho giảng đường đại học 9 tầng
Hình 1 5: Chọn hệ số phản xạ của phòng(trần,tường và sàn) (Trang 12)
Hình 1-7: Chọn độ rọi yêu cầu - Đồ án thiết kế cung cấp điện cho giảng đường đại học 9 tầng
Hình 1 7: Chọn độ rọi yêu cầu (Trang 13)
Hình 1-8: Sơ đồ bố trí đèn - Đồ án thiết kế cung cấp điện cho giảng đường đại học 9 tầng
Hình 1 8: Sơ đồ bố trí đèn (Trang 13)
Hình 1-9: Biểu đồ phân bố quang thông và kết quả tính toán - Đồ án thiết kế cung cấp điện cho giảng đường đại học 9 tầng
Hình 1 9: Biểu đồ phân bố quang thông và kết quả tính toán (Trang 14)
Hình 1-10: Hình ảnh phòng học 70 chỗ - Đồ án thiết kế cung cấp điện cho giảng đường đại học 9 tầng
Hình 1 10: Hình ảnh phòng học 70 chỗ (Trang 16)
Hình 1-11: Mô phỏng phòng học - Đồ án thiết kế cung cấp điện cho giảng đường đại học 9 tầng
Hình 1 11: Mô phỏng phòng học (Trang 17)
Hình 1-12: Kết quả tính toán chiếu sáng giảng đường - Đồ án thiết kế cung cấp điện cho giảng đường đại học 9 tầng
Hình 1 12: Kết quả tính toán chiếu sáng giảng đường (Trang 17)
Hình 1-13: Mô phỏng phòng chờ giáo viên - Đồ án thiết kế cung cấp điện cho giảng đường đại học 9 tầng
Hình 1 13: Mô phỏng phòng chờ giáo viên (Trang 18)
Hình 1-14: Chiếu sáng phòng chờ giáo viên - Đồ án thiết kế cung cấp điện cho giảng đường đại học 9 tầng
Hình 1 14: Chiếu sáng phòng chờ giáo viên (Trang 18)
Hình 1-17: Mô phỏng phòng vệ sinh nam - Đồ án thiết kế cung cấp điện cho giảng đường đại học 9 tầng
Hình 1 17: Mô phỏng phòng vệ sinh nam (Trang 20)
Hình 1-20: Chiếu sáng phòng vệ sinh nữ - Đồ án thiết kế cung cấp điện cho giảng đường đại học 9 tầng
Hình 1 20: Chiếu sáng phòng vệ sinh nữ (Trang 21)
Hình 1-22: Chiếu sáng hành lang - Đồ án thiết kế cung cấp điện cho giảng đường đại học 9 tầng
Hình 1 22: Chiếu sáng hành lang (Trang 22)
Hình 1-23: Mô phỏng tầng hầm - Đồ án thiết kế cung cấp điện cho giảng đường đại học 9 tầng
Hình 1 23: Mô phỏng tầng hầm (Trang 23)
STT Loại đèn Hình ảnh Công suất - Đồ án thiết kế cung cấp điện cho giảng đường đại học 9 tầng
o ại đèn Hình ảnh Công suất (Trang 32)
Hình 2-1: Sơ đồ phân loại phụ tải - Đồ án thiết kế cung cấp điện cho giảng đường đại học 9 tầng
Hình 2 1: Sơ đồ phân loại phụ tải (Trang 33)
Bảng 2-1: Tính toán phụ tải ưu tiên - Đồ án thiết kế cung cấp điện cho giảng đường đại học 9 tầng
Bảng 2 1: Tính toán phụ tải ưu tiên (Trang 35)
Bảng 3-3: Phương án chọn máy biến áp và máy phát - Đồ án thiết kế cung cấp điện cho giảng đường đại học 9 tầng
Bảng 3 3: Phương án chọn máy biến áp và máy phát (Trang 43)
Bảng 3-4: Phương án cấp điện hạ áp - Đồ án thiết kế cung cấp điện cho giảng đường đại học 9 tầng
Bảng 3 4: Phương án cấp điện hạ áp (Trang 44)
Bảng 3-5: Sơ đồ nguyên lí trạm điện - Đồ án thiết kế cung cấp điện cho giảng đường đại học 9 tầng
Bảng 3 5: Sơ đồ nguyên lí trạm điện (Trang 44)
Bảng 3-7: Bảng điều kiện chọn cầu chì cao áp - Đồ án thiết kế cung cấp điện cho giảng đường đại học 9 tầng
Bảng 3 7: Bảng điều kiện chọn cầu chì cao áp (Trang 48)
Bảng 3-9: Thông số cáp từ máy biến áp đến tủ phân phối - Đồ án thiết kế cung cấp điện cho giảng đường đại học 9 tầng
Bảng 3 9: Thông số cáp từ máy biến áp đến tủ phân phối (Trang 50)
Tra bảng PL 5.1-5.2-5.3 ta chọn aptomat do hãng Merlin Gerin chế tạo: - Đồ án thiết kế cung cấp điện cho giảng đường đại học 9 tầng
ra bảng PL 5.1-5.2-5.3 ta chọn aptomat do hãng Merlin Gerin chế tạo: (Trang 52)
Bảng 3-12: Thông số dây dẫn cho phụ tải không ưu tiê - Đồ án thiết kế cung cấp điện cho giảng đường đại học 9 tầng
Bảng 3 12: Thông số dây dẫn cho phụ tải không ưu tiê (Trang 54)
Bảng 3-14: Tính toán chọn aptomat cho phụ tải ưu tiên - Đồ án thiết kế cung cấp điện cho giảng đường đại học 9 tầng
Bảng 3 14: Tính toán chọn aptomat cho phụ tải ưu tiên (Trang 57)
Dựa vào số liệu Itt đã tính Tra bảng PL 5.12 ta chọn cáp ruột đồng cách điện PVC do hãng LENS chế tạo có thông số: - Đồ án thiết kế cung cấp điện cho giảng đường đại học 9 tầng
a vào số liệu Itt đã tính Tra bảng PL 5.12 ta chọn cáp ruột đồng cách điện PVC do hãng LENS chế tạo có thông số: (Trang 59)
w