(Đồ án tốt nghiệp) thiết kế cung cấp điện cho nhà máy santomas vsip bắc ninh

PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ

GIẢI PHÁP CẤP ĐIỆN

Nguồn điện cung cấp cho công trình bao gồm:

- Điện lưới 22kV 3-pha 50 Hz của điện lực địa phương.

Tòa nhà được trang bị tủ trung thế 2 ngăn, cung cấp nguồn điện từ 2 nguồn riêng biệt nhằm nâng cao độ tin cậy Một ngăn lộ ra của tủ trung thế sẽ cấp điện cho máy biến áp 800kVA thông qua tuyến cáp trung thế Máy biến áp sử dụng là loại khô, với điện áp 230/400V 3 pha, 50 Hz Nguồn điện này được lấy từ lưới điện địa phương, đảm bảo cung cấp cho toàn bộ phụ tải trong công trình.

GIẢI PHÁP PHÂN PHỐI ĐIỆN

Cấp điện thứ cấp tại tủ điện hạ thế sử dụng BUSWAY nhôm 4W+50%E - 12500A để dẫn điện đến tủ điện chính (MSB1) và BUSWAY nhôm 4W+50%E - 2000A đến tủ điện phụ (MSB2).

Mạch cấp điện hạ thế là loại 3 pha 4 dây + dây tiếp đất (E).

2.2.1 Nguồn điện và trạm điện

Nguồn điện cho công trình được cung cấp qua tuyến cáp trung thế 22kV với cáp trung thế 24kV 3C – 185mm² Cu/XLPE/PVC/DSTA/PVC, được luồn trong ống HDPE DN160 chôn ngầm Từ trạm biến áp, nguồn điện được phân phối cho nhà máy thông qua 1 máy biến áp 1.800KVA-3P-400V và 1 máy biến áp 800KVA-3P-210V.

Trạm biến áp cần xây dựng hệ tiếp đất riêng, bao gồm các cọc tiếp đất, dây tiếp đất và thanh nối đất, với yêu cầu điện trở tiếp đất không vượt quá 4 Ohm.

2.2.2 Mô tả hệ thống điện:

Nguồn cấp điện chính là trạm hạ thế 22/0,4kV.

Trạm hạ thế là một loại trạm điện được lắp đặt trong nhà, nhằm phù hợp với mạng điện địa phương và tiêu chuẩn ngành Điện Thiết kế và thi công trạm điện hạ thế, cũng như tuyến cáp ngầm 22kV cung cấp điện cho trạm và hệ thống tiếp địa, sẽ được thực hiện bởi cơ quan Điện lực địa phương.

Phụ tải điện trong công trình bao gồm nhiều loại, như tải động cơ, thiết bị sản xuất, hệ thống lạnh, đèn chiếu sáng, ổ cắm công suất nhỏ, thông gió, bơm nước, và hệ thống phòng cháy chữa cháy Ngoài ra, còn có phụ tải cho hệ thống điện nhẹ như âm thanh và báo cháy.

 Dựa vào bảng phụ tải điện ta chọn trạm biến áp như sau:

+Máy biến áp 1 800KVA-3P-400V vào tủ MSB1 cấp điện cho các thiết bị sản xuất và thiết bị tiện ích có điện áp định mức @0V-3P và #0V-1P

+Máy biến áp 2 800KVA-3P-210V vào tủ MSB2 cấp điên cho các thiết bị điện cấp điện áp 210 V-3P

2.2.3 Hệ thống cấp điện động lực

Tủ điện chính MSB1 cung cấp nguồn cho các tủ phân phối tại phòng kỹ thuật, văn phòng và khu vực căn tin, trong khi tủ điện chính MSB2 cấp điện cho các thiết bị sản xuất của nhà máy Các cáp điện được lắp đặt trên thang cáp hoặc máng cáp.

Hệ thống tụ bù tự động được trang bị để bù công suất phản kháng, cải thiện hệ số công suất tổng lên đến 0.95.

Tất cả thiết bị điện đều được nối vỏ tiếp địa đảm bảo an toàn cho người sử dụng.

Phụ tải điện được bảo vệ qua 4 cấp độ: từ tủ điện chính (MSB1 và MSB2) đến BUSWAY, cung cấp điện cho tầng 1 và 2 của nhà máy, sau đó đến tủ điện tầng và cuối cùng là tủ điện phòng (nhóm thiết bị) Các máy cắt hạ áp được lựa chọn phù hợp với dòng định mức và dòng cắt ngắn mạch, đảm bảo hoạt động theo trình tự ngược lại của 4 cấp bảo vệ Những máy cắt này không chỉ bảo vệ thiết bị điện khỏi sự cố mà còn hạn chế ảnh hưởng đến các phụ tải khác.

THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN

XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN

IEC 60364-2009: Low voltage electrical installation.

TCVN 7447-2010: Hệ thống lắp đặt điện hạ áp.

TCVN 9206-2012: Đặt thiết bị trong nhà ở và công trình công cộng -

QCXDVN 01-2008/BXD: Quy chuẩn ky thuật quốc gia về quy hoạch xây dựng.

TCVN 5699-2007: Thiết bị điện gia dụng và thiết bị điện tương tự.

Trong đó: k s là hệ số đồng thời; k ui là hệ số sử dụng của thiết bị thứ i; P i là công suất của thiết bị thứ I; n là số thiết bị.

Bảng 3.1: Hệ số đồng thời cho tủ phân phối

Tủ được kiểm nghiệm từng phần trong mỗi trường hợp

Ghi chú: Nếu mạch chủ yếu là chiếu sáng thì có thể coi ks gần bằng 1.

Bảng 3.2: Hệ số đồng thời theo chức năng của mạch

Các ổ cắm Động cơ và thang máy

XÁC ĐỊNH SỐ LƯỢNG, CÔNG SUẤT MÁY BIẾN ÁP

Máy biến áp phân phối - Mức hiệu suất năng lượng tối thiểu và phương pháp xác định hiệu suất năng lượng.

Máy biến áp điện lực.

Quy phạm trang bị điện - Phần III- Trang bị phân phối và trạm biến áp.

Khi chọn vị trí đặt trạm biến áp cần phải xem xét đến các yếu tố sau:

- Đảm bảo tính an toàn.

- Thao tác vận hành, sửa chữa, quản lí và lắp đặt dễ dàng.

- Đặt ở nơi thông thoáng phòng nổ, cháy, bụi bặm và khí ăn mòn.

- Thuận lợi cho đường dây ra vào.

Công suất máy biến áp:

S T ≥ S tt Trong đó: S T là công suất định mức máy biến áp (kVA); S tt là công suất tính toán của toàn bộ phụ tải (kVA).

LỰA CHỌN BỘ TỤ BÙ

IEC 60831- 2014: Shunt power capacitors of the self-healing type for

A.C systems having a rated voltage up to and including 1000V.

TCVN 8083-2013: Tụ điện công suất nối song song loại tự phục hồi dùng cho hệ thống điện xoay chiều có điện áp danh định đến và bằng 1000V.

Lắp đặt tụ bù để cải thiện công suất phản kháng giúp nâng cao hệ số cosφ, giảm sóng hài bậc cao và giảm tổn thất công suất tác dụng trên mạng.

Dung lượng bù được xác định:

Q b = P tt (tgφ 1 - tg φ 2 ) (3.4) Trong đó: φ 1 là góc pha ứng với hệ số công suất trước khi bù; φ 2 là góc pha ứng với hệ số công suất sau khi bù

Thông thường hệ số bù cosφ 1 = 0,8; cosφ 2 = 0,95.

Bù tập trung, tụ bù được lắp đặt trên thanh cái tại tủ điện chính.

Máy biến áp 1 và 2 được bù 250 kVAr, nên bộ tụ bù được lắp đặt 5 bước với dung lượng của 1 tụ là 50kVAr.

Hệ thống bù công suất tự động điều chỉnh hoạt động của các tụ điện, tự động đóng lại khi cần thiết Nếu hệ số công suất Cosφ thấp hơn giá trị cài đặt, bộ điều khiển sẽ tự động kích hoạt thêm các tụ điện, ngược lại sẽ giảm số lượng tụ, đảm bảo duy trì hệ số công suất theo yêu cầu.

CHỌN DÂY DẪN VÀ CÁP

TCVN 9207-2012: Đặt đường dây điện trong nhà ở và công trình công cộng-tiêu chuẩn thiết kế.

TCVN 9208:2012: Lắp đặt cáp và dây điện trong các công trình công nghiệp.

IEC 60364-5-52-2012: Electrical installations of building – Selection and erection of electrical equipment – Wiring systems.

TCVN 7447-5-52-2010: Lựa chọn và lắp đặt thiết bị điện – hệ thống đi dây.

TCVN 6610-2007: Cáp cách điện bằng polyvinyl clorua có điện áp danh định đến và bằng 450/750V.

TCVN 5935-2013: Cáp diện có cách điện dạng dùng và phụ kiện cáp điện dùng cho diện áp danh định từ 1kV (Um=1,2kV) đến 30kV (Um6kV).

Bảng 3.3: Chọn chủng loại dây/cáp

MSB1 =>DB-AHU, DB-CA, DB-CT,

DB-VRV, DB-PRO, DB-SER, DB-

PRO2, DB-200 PRO3, DB-200 PRO4,

MSB1 => DB-SEAF, DB-FF

- Lựa chọn tiết diện dây/ cáp kết hợp với chọn thiết bị bảo vệ:

Trong đó: I Z là dòng cho phép lớn nhất; I n là dòng định mức của CB

(Circuit Breaker); k là hệ số hiệu chỉnh theo điều kiện lắp đặt.

- Đối với cáp không chôn trong đất: k = k 1 k 2 k 3

- Đối với cáp chôn trong đất: k = k 4 k 5 k 6 k 7

- Tính toán sụt áp trên đường dây

Bảng 3.4: Bảng công thức tính độ sụt áp

3 pha có hoặc không có trung tính)

Trong đó: I B là dòng làm việc lớn nhất (A); L là chiều dài đường dây (km);

R là điện trở đơn vị của đường dây (Ω/km) và X là cảm kháng đơn vị của đường dây (Ω/km) Để tính toán độ sụt điện áp trên cáp điện, có thể sử dụng công thức gần đúng dựa trên độ sụt điện áp cho dòng điện 1 Ampe trên 1km chiều dài cáp, áp dụng cho các tiết diện khác nhau của cáp.

Tiết diện dây trung tính cần được chọn lựa dựa trên điều kiện phát nóng, điều này phụ thuộc vào loại hình mạng điện cũng như tỷ lệ sóng hài bậc 3 và sóng hài bội số của 3.

- Lựa chọn tiết diện dây PE

Bảng 3.5: Tiết diện tối thiểu của dây bảo vệ (PE)

Tiết diện của dây dẫn pha cấp điện cho thiết bị điện (mm 2 )

Cáp hạ thế đi trên thang/ máng cáp. Đối với các thiết bị: ổ cắm, máy lạnh, đèn, dây được đi âm tường hoặc âm sàn luồn trong ống.

Công việc đi dây điện cần sử dụng dây đồng có vỏ cách điện PVC, được đặt trong ống PVC cứng hoặc ống thép Cáp vỏ nhựa cách nhiệt nên được lắp đặt trên máng và thang cáp tại những vị trí ít có nguy cơ bị hư hại cơ học.

Các dây điện cần được đi âm dưới trần, trong hốc tường, hoặc trong các rãnh cắt tường và sàn bê tông Đặc biệt, cáp không được đặt ngầm trực tiếp mà phải được bảo vệ trong ống hoặc ống lót, cũng như tại các lối đi dây thông thoáng để đảm bảo việc kéo rút dây dễ dàng và thuận tiện khi cần thiết.

Cáp kéo vào thiết bị đặt ở khoảng trần phải đi trong ống âm sàn bê tông ở trên.

Công việc đi dây phải gọn và thứ tự.

Việc lắp đặt cáp bọc nhựa chịu nhiệt, bao gồm cả cáp chịu lửa, bên trong trần giả cần được thực hiện một cách cẩn thận để không gây cản trở cho các dịch vụ khác, các thành phần mái, trần treo và các lỗ xuyên trần, tường.

IEC 60529-2013: Degrees of protection provided by enclosures (IP code). IEC 61439-1-2011: Low-voltage switchgear and controlgear assemblies –

IEC 61439-6-2012: Low-voltage switchgear and controlgear assemblies –

Particular requirements for busbar trunking systems. ANSI UL 857-2009: Standard for Safety for Busways.

Busway được chọn theo các thông số chính sau:

- Dòng định mức của busway:

- Tiết diện thanh pha và nối đất.

Nhà máy được trang bị 3 hệ thống busway, bao gồm busway dẫn điện từ máy biến áp đến tủ điện chính (MSB), và từ tủ điện chính (MSB1 và MSB2) đến các tủ trong nhà máy Hệ thống busway từ MBA1 đến tủ MSB1 có dòng định mức 1250A, trong khi busway từ MBA2 đến tủ MSB2 có dòng định mức 2000A.

Hệ thống thanh dẫn không được lắp đặt tại các vị trí sau:

- Làm hư hỏng về mặt cơ khí của thanh dẫn.

- Lắp đặt ngoài trời làm gỉ sét và ăn mòn hệ thống thanh dẫn Hệ thống thanh dẫn có thể được lắp đặt tại các vị trí sau:

- Khu vực nguy hiểm nếu là loại được kiểm định và được duyệt để lắp đặt cho những khu vực trên.

- Khu vực ẩm ướt hoặc ngoài trời nếu là loại được kiểm định và được duyệt để lắp đặt cho những khu vực trên.

Khi lắp đặt hệ thống điện, cần đảm bảo rằng thiết bị thanh dẫn được chọn có đầy đủ các bộ phận vật tư dự phòng và dịch vụ bảo dưỡng thông thường cho thiết bị đã cung cấp.

LỰA CHỌN CIRCUIT BREAKER

TCVN 6592-2009: Thiết bị đóng cắt và điều khiển hạ áp.

TCVN 6434-2008: Khí cụ điện -aptomat bảo vệ quá dòng dùng trong gia (IEC 60898: 2002) đình và các hệ thống lắp đặt tương tự.

TCVN 6950:2007: Aptomat tác động bằng dòng dư, không có bảo vệ quá (IEC 61008: 2006) dòng, dùng trong gia đình và các mục đích tương tự

Bảng 3.6: Chọn thiết bị đóng cắt hạ áp

MSB1=>DB-PRO,DB-FF,DB-SAFE,DB-LIGHT…

MSB2=> DB-200-PRO1,2,3,4, DB-200-SER

DB-200-PRO1=>DB-SE450HD-01,DB-SE350HD-

DB-200-PRO1=>DB-SE180EV-01,DB-SE180EV-

ACB (Air Circuit Breaker) is an air-operated circuit breaker; MCCB (Moulded Case Circuit Breaker) refers to a molded case type breaker; MCB (Miniature Circuit Breaker) is a miniature type circuit breaker; and RCCB (Residual Current Circuit Breaker) is designed to prevent leakage current.

3.7: Lựa chọn số cực thiết bị đóng cắt hạ áp

Xác định dòng của CB:

Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu về các dòng điện liên quan đến cầu dao (CB), bao gồm dòng định mức của CB (I n CB) được tính bằng Ampe (A), dòng làm việc trên dây cáp (I B) cũng đo bằng Ampe (A), dòng cắt ngắn mạch định mức của CB (I cu CB) tính bằng kiloAmpe (kA), và dòng cắt ngắn mạch thao tác của CB (I cs CB) cũng được tính bằng kiloAmpe (kA).

ACB: được lắp cố định tại tủ MSB, lắp đặt với busway từ máy biến thế khô và busway lên tầng.

MCCB: được lắp tại kiểu cố định ở tủ chính đóng cắt máy phát điện và các tủ điện DB-FF,DB-PRO,DB-SAFE,… .

RCCB, MCB: được lắp đặt kiểu thanh ray tại tủ phân phối.

Máy cắt không khí lớn (ACB) phải là loại cố định, tuân thủ tiêu chuẩn IEC

60947, có khả năng đóng/ ngắt dòng sự cố Bộ đóng cắt phải có khả năng mở/ đóng bằng tay hay điện.

Bộ đóng ngắt phải có khả năng mở đúng quy cách, không gây tổn hại mạch điện khi mạch đang có dòng đầy công suất.

Cầu dao tự động lớn (MCCB) cần phải là loại vận hành nhiệt và từ tính, với dòng định mức phù hợp Đặc biệt, bộ ngắt mạch có khả năng ngắt dòng lớn phải tuân thủ tiêu chuẩn IEC 60947.

LỰA CHỌN TỦ ĐIỆN

3.6.1.1 Tiêu chuẩn áp dụng tủ điện

TCVN 4255:2008: Tiêu chuẩn về cấp bảo vệ của vỏ tủ.

TCVN 799-1:2009: Tiêu chuẩn tủ điện đóng cắt và điều khiển hạ áp - Phần

1 thí nghiệm mẫu (Type tests) và thử nghiệm lắp ráp từng phần.

IEC 60144: Mức bảo vệ của tủ hạ thế, các cơ cấu đóng cắt và điều khiển.

IEC 61439-1: Lắp ráp cơ cấu đóng ngắt và điều khiển hạ áp.

IEC 60947-2: Cơ cấu đóng ngắt và điều khiển hạ áp - Phần 2 áptômát.

3.6.1.2 Tiêu chuẩn áp dụng cho nhà sản xuất tủ điện

Để bảo đảm an toàn cho con người và thiết bị, nhà sản xuất tủ điện cần cung cấp chứng chỉ kiểm định điển (Type Test) theo tiêu chuẩn IEC 61439.

Chứng nhận tủ Type Test của ASTA đạt tiêu chuẩn Form 4B với cấp bảo vệ IP54 và dòng định mức lên đến 4000A ngay từ giai đoạn chào thầu Tên nhà sản xuất và quốc gia sản xuất trên chứng chỉ thử nghiệm phải khớp với tên nhà sản xuất và quốc gia sản xuất của hàng hóa được chào thầu.

Tủ điện phải được cung cấp bởi những nhà cung cấp có thương hiệu uy tín trên thị trường như: Long Giang, Trường Giang, Sunlight, Sáng Tạo, Hải Nam.

Tủ điện được lựa chọn theo các thông số sau:

- Sơ đồ bố trí các thiết bị trong tủ.

- Điện áp hoạt động của các thiết bị đóng cắt.

- Dòng định mức của các thiết bị đóng cắt.

- Độ kín của tủ thông qua chỉ số bảo vệ IP.

- Kích thước tủ: chiều dài, chiều rộng, chiều cao.

Tủ RMU được đặt tại phòng trung thế thuộc khu ky thuật cơ & điện nằm ở phòng điện của nhà máy.

Các tủ DB-PRO,DB-200 PRO1, DB-200 PRO2, DB-200 PRO3,

Tủ DB-SER, DB-200-SER : SERVICE WORKSHOP

Tủ DB-LIGHT : ELECTRICIAL ROOM

Tủ DB-FF : FF ROOM

Tủ DB-VRV : CANTEENFLAT FLOOR

Tủ DB-AHU : AHU AREA

DB-CT : COOLING TOWER AREA

LỰA CHỌN THIẾT BỊ ĐO LƯỜNG

IEC 60051-2002: Recommendation for direct acting indicating analogue electric measuring instruments and their accessories.

IEC62052-2003: Electricity metering equipment (AC) - General requirements, tests and test conditions.

TCVN 7691-2007: Máy biến đổi đo lường.

Thiết bị đo lường được lựa chọn theo các thông số sau:

- Điện áp hoạt động của thiết bị đo lường.

- Dòng điện làm việc định mức của tải.

- Tần số hoạt động của lưới điện.

- Cấp chính xác của thiết bị đo.

- Thang đo của thiết bị.

Công tơ điện 3 pha và 1 pha được lắp đặt tại phòng điện của nhà máy Đồng hồ kWh phải là loại 3 pha, hoạt động cùng với máy biến dòng phù hợp với nguồn điện 380/220V, dòng thứ cấp 5A, 50Hz Thiết bị này sử dụng chuyển động bằng đĩa cảm ứng kết hợp với bộ ghi kỹ thuật số để đo chu trình.

Vôn kế cần có khả năng di dời với thang đo từ 0-500V và có công tắc chọn, cho phép đo điện áp giữa các pha và trung hòa cho từng pha Ampe kế sử dụng cùng với bộ biến dòng trong tủ và thường yêu cầu thang đo phải lớn hơn 5 lần so với giá trị cần đo.

Các máy biến dòng cần tuân thủ tiêu chuẩn TCVN 7697 trong quá trình chế tạo Việc thiết kế và lắp đặt các dây dẫn mang dòng phải đảm bảo khả năng chịu đựng các cường độ nhiệt và điện từ do các điều kiện sự cố gây ra.

Các máy biến dòng phải có dòng thứ cấp là 5A, trừ phi có quy định khác.Các biến áp đo lường tổng quát phải có độ chính xác ở 1.0.

THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG

TCXD 16-1996: Chiếu sáng nhân tạo trong công trình dân dụng.

TCVN 3743: Chiếu sáng nhân tạo nhà công nghiệp và các công trình công nghiệp.

Ecgônômi-Chiếu sáng vùng làm việc.

Ky thuật chiếu sáng-Thuật ngữ định nghĩa.

Photobiological safety of lamps and lamps symtems.

Yêu cầu chung khi thiết kế chiếu sáng cho nhà máy công nghiệp

 Đảm bảo độ rọi cho từng vị trí làm việc

Hệ thống chiếu sáng trong xưởng công nghiệp cần được thiết kế với sự phân bố hợp lý để tránh tình trạng chói mắt cho công nhân Việc này rất quan trọng vì chói mắt có thể gây ra ức chế thị giác, ảnh hưởng đến hiệu suất làm việc và sức khỏe của người lao động.

 Tạo hướng ánh sáng thích hợp Quan trọng nhất là không để hiện tượng bị bóng che.

Để đảm bảo hiệu quả làm việc, việc lựa chọn nhiệt độ màu ánh sáng phù hợp là rất quan trọng Tùy thuộc vào đặc thù của từng khu vực trong phân xưởng, cần sử dụng màu sắc ánh sáng trên bề mặt làm việc một cách hợp lý.

 Độ hoàn màu của ánh sáng phù hợp với từng công việc

 Hạn chế tối đa hiện tượng ánh sáng nhấp nháy.

 Giảm số lần bảo dưỡng, sửa chữa Điều này sẽ gây ảnh hưởng đến các hoạt động của nhà máy

Bảng 3.8: Lựa chọn thiết bị chiếu sáng trong tòa nhà

Packing material ware house, Finish good ware house

Meeting room,Measuring room, Production office,Engineering room, Rêcption

Bảng 3.9: Yêu cầu về độ rọi trong thiết kế

Chiếu sáng sự cố và chiếu sáng phân tán người:

Để đảm bảo an toàn khi mất điện, cần duy trì độ sáng tối thiểu 5-10 lux cho việc di chuyển và chỉ dẫn hướng thoát hiểm Đèn chiếu sáng khẩn cấp được trang bị bộ pin Ni-Cd và bộ phận sạc có khả năng cung cấp nguồn điện dự phòng trong 2 giờ.

Hệ thống đèn chiếu sáng sự cố đảm bảo cung cấp độ rọi đủ để mắt thường có thể nhìn thấy lối đi đến các cửa thoát hiểm Đèn thoát hiểm được lắp đặt tại những vị trí cần thiết theo tiêu chuẩn phòng cháy chữa cháy (PCCC).

3.8.3.1 Tính toán theo phương pháp quang thông

Thu thập thông tin ban đầu:

- Kích thước phòng: Dài × Rộng × Cao.

Xác định chiều cao mặt phẳng làm việc H lv , chiều cao treo đèn:

Chọn loại đèn, tìm quang thông một bộ đèn:

Trong đó: F l là quang thông một bóng; ɳ l là số bóng trên một bộ đèn; ɳ L là hiệu suất một bộ đèn.

Xác định hệ số sử dụng của phòng ω dựa vào loại đèn chỉ số phòng R I và hệ số phản xạ trần tường sàn:

Trong đó: L là chiều dài của phòng; W là chiều rộng của phòng; H L là độ cao treo đèn.

Xác định hệ số mất mát ánh sáng LLF (Light Lost Factor) dựa vào loại đèn, môi trường sử dụng và chế độ bảo trì.

Xác định số lượng bộ đèn ɳ L : ɳ =

3.8.3.2 Sử dụng phần mềm thiết kế chuyên dùng Dialux, Visual,

3.8.4 Lắp đặt Đối với đèn Led và đèn Downlight bóng Led được gắn trên trần giả của nhà máy. Đối với đèn huỳnh quang được gắn nổi trên trần, tường hoặc treo cách trần.

THIẾT KẾ HỆ THỐNG NỐI ĐẤT

TCVN 9358-2012: Lắp đặt hệ thống nối đất thiết bị cho công trình công nghiệp - Yêu cầu chung.

TCVN 7447-5-54-2015: Hệ thống lắp đặt điện của các tòa nhà Phần 5-54:

Lựa chọn và lắp đặt các thiết bị điện Bố trí nối đất, dây bảo vệ và dây liên kết bảo vệ.

TCN 68-174-2006: Quy phạm tiếp đất cho các công trình viễn thông.

Lựa chọn biện pháp bảo vệ chống điện giật và cháy nổ hợp lý có liên quan mật thiết đến quy cách nối đất của hệ thống cung cấp điện Thiết kế hệ thống nối đất đạt chuẩn sẽ giúp giảm thiểu sự cố cho hệ thống điện và bảo vệ thiết bị khỏi hư hỏng.

Hệ thống nối đất an toàn giúp giảm điện áp tiếp xúc lên người khi thiết bị bị rò điện ra vỏ, từ đó đảm bảo an toàn cho người sử dụng.

Bảng 3.10: Yêu cầu về hệ thống nối đất

An toàn và tung tính MBA (≤1600 kVA)

- Cọc nối đất: Cọc thép bọc đồng có chiều dài 2.4m, đường kính Φmm.

- Cáp đồng trần liên kết các cọc có tiết diện S = 70mm² đối với nối đất chống sét.

- Liên kết cọc và cáp đồng dùng mối hàn hóa nhiệt CADWELD hay ốc xiết cáp.

- Bản đồng tiếp đất có từ 2, 4, 6, 8, 12… ngõ ra tuỳ theo yêu cầu liên kết trong thực tế.

- Hộp kiểm tra tiếp địa bằng nhựa tổng hợp.

Sử dụng hóa chất để giảm điện trở đất giúp ổn định điện trở mà không làm ăn mòn điện cực, đặc biệt hiệu quả ở những khu vực có điện trở suất cao hoặc khi diện tích triển khai hệ thống nối đất bị hạn chế.

Công thức tính toán trị số điện trở nối đất:

- Xác định điện trở nối đất của một cọc:

= [ ( , ∗ )] ∗ + + -Xác định điện trở nối đất của một hệ thống cọc ɳ :

- Xác định điện trở nối đất của cáp nối cọcc

- Xác định điện trở nối đất của hệ thống cáp nối cọc:

- Xác định điện trở của toàn hệ thống nối đất:

- Nếu R HT > R yc thì phải xác định lại cấu trúc hệ thống nối đất sao cho

Hệ thống nối đất an toàn được thiết lập thông qua việc kết nối cọc nối đất với thanh cái chính tại trạm biến áp, từ đó phân phối cho toàn bộ hệ thống nối đất của công trình Các dây đất sẽ được phân phối đến từng tủ phân phối, máng cáp, thiết bị và ổ cắm điện, đảm bảo an toàn cho toàn bộ hệ thống điện.

Khi lắp đặt phải đạt được các yêu cầu chung như sau:

- Nối đất tủ trung thế 24kV.

- Trung tính máy biến áp.

- Nối đất máy biến áp.

- Nối đất máy phát điện.

- Đất và trung tính các tủ phân phối điện, kể cả cửa tủ (sử dụng dây đồng trần).

- Các hệ thống điện thoại , báo cháy,

- Nối đất thang cáp, máng cáp, ống kim loại, các kết cấu bằng kim loại của tòa nhà.

Các hệ thống nối đất chống sét và nối đất an toàn cần được kết nối qua thiết bị đẳng thế Thiết bị này hoạt động ở chế độ hở mạch và sẽ tự động đóng kín mạch khi phát hiện dòng chênh lệch điện thế vượt quá 350V do sét hoặc quá áp nội bộ, giúp cân bằng điện thế đất để bảo vệ an toàn cho người và thiết bị Thiết bị đẳng thế có khả năng phục hồi tự động sau mỗi lần hoạt động, đảm bảo độ an toàn và chắc chắn, có thể lắp đặt bên ngoài công trình với tuổi thọ cao (>10,000 lần) và khả năng chịu dòng sét lên đến 100kA.

Mỗi hệ thống nối đất tạo ra một điện trở nối đất phục vụ cho các chức năng khác nhau Tất cả các chức năng tiếp đất cần được kết hợp thành một mạng tiếp đất thống nhất, có điện trở thấp, nhằm đảm bảo hiệu quả trong quá trình thoát sét hoặc khi xảy ra sự cố.

Hệ thống nối đất là một công trình ngầm với chi phí đầu tư thấp, vì vậy việc đảm bảo chất lượng vật liệu nối đất là rất quan trọng để nâng cao độ tin cậy và kéo dài tuổi thọ của công trình.

Hệ thống tiếp đất sử dụng các vật tư chính như cọc nối đất thép bọc đồng, cáp đồng trần, cùng với các liên kết mối nối và van cân bằng đẳng thế Công nghệ này hiện đại và đã được áp dụng rộng rãi trong các hệ thống tiếp đất trên toàn cầu.

THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHỐNG SÉT

Chống sét cho công trình xây dựng - Hướng dẫn thiết kế, kiểm tra và bảo trì hệ thống.

Tiêu chuẩn lắp đặt các hệ thống chống sét.

Lựa chọn kim thu sét: Sử dụng kim thu sét phóng điện sớm ESE (Early Streamer Emission).

Chọn cấp độ bảo vệ Cao (khả năng 98%) tương ứng I= 6kA. Độ lợi khoảng cách: ∆L= v.∆T

Bán kính bảo vệ của kim ESE:

Rp là bán kính bảo vệ tính bằng mét, H là độ cao từ đầu kim thu sét đến mặt phẳng cần bảo vệ, D.I 2/3 (m) thể hiện khoảng cách phóng điện, và I là biên độ dòng sét cực đại tính bằng kA, tương ứng với mức bảo vệ yêu cầu.

So sánh bán kính bảo vệ Rp với bán kính cạnh tranh R CT để chọn được kim chống sét phù hợp cho công trình.

Bảng 3.11: Quan hệ giữa biên độ dòng sét và mức bảo vệ

Rất cao Cao Trung bình Tiêu chuẩn

Kim thu sét được lắp đặt trên mái nhà máy, được hỗ trợ bởi một trụ đỡ kim loại Trụ đỡ này và kim thu sét được cách ly bằng ống sợi thủy tinh, đảm bảo an toàn và hiệu quả trong việc bảo vệ công trình khỏi các hiện tượng thời tiết xấu.

Kim thu sét được nối với hệ thống tiếp đất bằng cáp thoát sét chuyên dụng với nhiều lớp bọc chống cảm ứng.

Cáp thoát sét được kết nối với lưới đẳng áp trong bê tông sàn của các tầng, sử dụng thép D10 và thép cột bằng măng sông đặc chủng Băng thép được bố trí xung quanh tòa nhà nhằm đảm bảo việc thoát sét liên tục, đặc biệt trong trường hợp sét đánh ngang.

Hệ thống lưới đẳng thế bằng thép D10 được lắp đặt ngầm trong cột bê tông và dưới lớp hoàn thiện, cần được thi công trong quá trình đổ sàn hai tầng để chuẩn bị cho việc kết nối với cáp đồng từ mái xuống.

Hệ thống thanh thép được lắp đặt từ tầng hầm 2 đến tầng mái, kết nối với các băng thép Khoảng cách tối đa giữa các băng thép được thiết kế là 10m.

Cáp thoát sét dùng cáp đồng trần tiết diện 2x70 mm2 đi trong ống uPVC đảm bảo tính dẫn điện liên tục.

Để kết nối các thanh dẫn sét bằng thép đường kính 10mm, sử dụng các thanh nhôm 25x3mm Các dây dẫn sét, có đường kính 10mm, được lắp đặt vào kết cấu thép của tòa nhà với khoảng cách giữa các dây dẫn sét xuống là 10m Mối nối giữa các thanh sắt đường kính 10mm và cốt thép của tòa nhà cần phải chồng lên nhau ít nhất 20 lần đường kính của chúng.

Các thiết bị chính gồm có:

- Kim thu sét phóng điện sớm ESE.

- Trụ đỡ và dây giăng.

- Hộp kiểm tra tiếp địa.

Chống sét lan truyền là một biện pháp quan trọng, đặc biệt khi sử dụng van cắt sét sơ cấp (SPD type 1) tại tủ điện tổng Đối với các tủ thông tin liên lạc, việc trang bị thiết bị chống sét lan truyền trên đường tín hiệu là cần thiết để đảm bảo an toàn và bảo vệ hệ thống.

THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN TRUNG ÁP

TCVN 6612-2007 Ruột dẫn của cáp cách điện.

TCVN 6483-1999 Dây tròn có sợi tròn xoắn thành các lớp đồng tâm dùng (IEC 1089-1991) cho đường dây tải điện trên không.

TCVN 5935-1-2013 quy định về cáp điện có cách điện dạng đùn và phụ kiện, áp dụng cho điện áp danh định từ 1kV (Um=1,2kV) đến 30kV (Um=36kV) Cáp này được sử dụng cho các hệ thống điện với điện áp danh định từ 1kV đến 3kV (Um=3,6kV).

Từ đường dây trung áp địa phương đến MBA

P SC = 500MVA Với S T ≥ 1000kVA Xác định dòng ngắn mạch:

Xác định độ bền nhiệt khi xảy ra ngắn mạch:

Cáp trung thế 24kV 3C – 120mm² Cu/XLPE/PVC/DSTA/PVC được luồn trong ống HDPE DN150 và chôn ngầm khi đi vào trạm hạ thế Cáp này kết nối từ tủ trung thế 24kV tại phòng trung thế tầng 1 đến máy biến áp ở phòng hạ thế tầng 1, sử dụng loại cáp 3C - 120mm² Cu/XLPE/DSTA/PVC đi trên thang cáp.

Cho phép cáp đấu nối vào tủ trung thế từ đáy tủ và dành đủ không gian cho phép cáp vào trung thế của lưới điện.

3.11.2 Tủ trung thế RMU (Ring Main Unit)

Tủ RMU (RM6 Ne - IDI) được thiết kế với 4 ngăn nhằm cung cấp điện cho tải từ 2 nguồn, tạo mạch vòng từ lưới điện địa phương, đảm bảo tính liên tục trong cung cấp điện Ngăn đầu tiên là ngăn dao cắt tải, ngăn thứ hai chứa thiết bị đo lường, trong khi hai ngăn còn lại là máy cắt 200A dùng để bảo vệ máy biến áp (D).

Tủ điện trung thế được lắp đặt trong phòng điện của nhà máy, với quy trình lắp ráp các tủ và đầu nối vào trạm biến áp theo bản vẽ và tuân thủ quy định của Điện lực Cần lưu ý rằng tủ phải được lắp đặt trên một khung thép góc, đảm bảo đáy tủ cách sàn một khoảng nhất định.

Busbar làm việc tốt với dòng định mức ở nhiệt độ 40 o C

Tủ trung thế được tích hợp theo mô đun ghép với nhau tạo nên các khoang máy cắt đầu vào, đo lường và đóng cắt đầu ra.

KẾT QUẢ TÍNH TOÁN

Kết quả tính toán được trình bày ở các bản vẽ:

- Ghi chú và ký hiệu

- Sơ đồ nguyên lý tủ điện trung thế.

- Sơ đồ nguyên lý các tủ điện chính MSB1.

- Sơ đồ nguyên lý các tủ điện chính MSB2.

- Sơ đồ nguyên lý các tủ phân phối 200V

- Sơ đồ nguyên lý các tủ phân phối 380V.

- Mặt bằng bố trí tủ điện và thang cáp tầng 1

- Mặt bằng bố trí chiếu sáng tầng 1.

- Mặt bằng bố trí chiếu sáng tầng 2.

4.3 Nối đất và chống sét:

- Mặt đứng bố trí kim thu sét.

- Mặt bằng hệ thống thu sét.

- Mặt bằng bố trí hệ thống nối đất

THÔNG SỐ KỸ THUẬT THIẾT BỊ

Các bảng thể hiện thông số ky thuật của các thiết bị điện được lựa chọn sử dụng cho công trình:

Bảng 5.1: Thông số ky thuật của tủ trung thế RMU 24kV.

7 Điện áp định mức

12 Tần số định mức

13 Khả năng chịu đựng ngắn mạch/3s

Dòng điện định mức:

- Ngăn lộ “Dao cắt lộ

- Ngăn lộ “Bảo vệ máy biến áp”

15 Điện áp chịu đựng tần số nguồn, 50Hz trong 1 phút

16 Điện áp chịu đựng xung sét 1,2/50s(BIL)

Bảng 5.2: Thông số ky thuật của máy biến áp.

10 Nhiệt độ môi trường lớn nhất/ nhỏ nhất

11 Độ tăng nhiệt độ của dầu

6 Điện áp định mức (Un)

8 Tổn thất lớn nhất của tụ

Tổng tổn thất với điện trở

11 Khả năng chịu quá áp

13 Khả năng chịu quá dòng liên tục

14 Khả năng chịu quá áp liên tục

Bảng 5.4: Thông số ky thuật của máy cắt không khí (Air Circuit Breaker).

7 Dòng cắt ngắn mạch định mức I cu Dòng

8 chịu đựng với độ trễ ngắn Icw

9 Dòng cắt ngắn mạch thao tác Ics

10 Điện áp làm việc định mức (Ue)

11 Điện áp cách điện định mức (Ui)

12 Điện áp chịu đựng xung sét định mức (Uimp)

14 Thời gian trễ tối đa

Bảng 5.5: Thông số ky thuật của cáp CXV 1 lõi.

6 Hình dạng và kiểu lõi

7 Vật liệu chế tạo lõi

8 Điện áp danh định

9 Nhiệt độ dài hạng cho phép Nhiệt độ cực đại cho

10 phép khi ngắn mạch với thời gian không quá 5 giây

12 Vật liệu chế tạo màng phi kim loại phi từ tính

14 Bề dày trung bình của lớp cách điện + S = 2.5- 16mm 2 + S = 25-35mm 2 + S = 50mm 2 + S = 70-95mm 2 + S = 120mm 2 + S = 150mm 2 + S = 185 mm 2 + S = 240 mm 2

17 Vật liêu cách điện lớp bọc bên ngoài

18 Điện áp chịu đựng tần số

Bảng 5.6: Thông số ky thuật của cáp CV 1 lõi.

6 Vật liệu chế tạo lõi

8 Nhiệt độ dài hạng cho phép Nhiệt độ cực đại cho phép

9 khi ngắn mạch với thời gian không quá 5 giây

11 Vật liệu chế tạo màng phi kim loại phi từ tính

13 Bề dày trung bình của lớp cách điện + S = 1.5-2.5 mm 2 + S = 4-6 mm 2 + S = 10 mm 2

S= 1.5 mm 2 S= 2.5 mm 2 S= 4 mm 2 S= 6 mm 2 S= 10 mm 2

15 Vật liêu cách điện lớp bọc bên ngoài

16 Điện áp chịu đựng tần số

Bảng 5.7: Thông số ky thuật của đồng hồ đo đa năng.

4 Các đơn vị đo được

8 Đo công suất tác dụng

9 Đo công suất biểu kiến

10 Đo hệ số công suất

18 Tiêu hao năng lượng ngõ vào

Bảng 5.8: Thông số ky thuật của CB khối MCCB.

7 Dòng cắt ngắn mạch định mức Icu (400V)

14 Điện áp làm việc định mức (Ue)

20 Điện áp chịu đựng xung sét định mức

24 Độ bền cơ khi có bảo trì

Bảng 5.9: Thông số ky thuật của CB tép MCB.

Bảng 5.10: Thông số ky thuật của CB chống dòng rò RCCB.

12 Số lần đóng ngắt bằng cơ

15 Số lần đóng ngắt bằng điện

Bảng 5.11: Điện năng kế 3 pha đấu nối gián tiếp.

5 Tần số danh định

6 Dòng điện định mức

Bảng 5.12: Thông số ky thuật của tủ điện.

9 Cấp độ bảo vệ (IP)

10 Độ tăng nhiệt độ tối đa

Bảng 5.13: Thông số ky thuật của đèn Led 2x18w chống thấm.

10 Chỉ số hoàn màu (CRI)

Bảng 5.14: Thông số ky thuật của đèn Downlight.

Bảng 5.15: Thông số ky thuật của đèn Dowlight

Bảng 5.16: Thông số ky thuật của đèn Led Highbay 100

Bảng 5.17: Thông số ky thuật của đèn Highbay 120W

Bảng 5.18: Thông số ky thuật của kim thu sét phóng điện sớm (ESE)

LẬP BẢNG DỰ TOÁN CHO CÔNG TRÌNH

DỰ ÁN:NHÀ MÁY SANTOMAS BẮC NINH

Hạng mục: Điện Địa chỉ: số 8, đường Hữu Nghị, VSIP Bắc Ninh,thị xã Từ Sơn, Bắc Ninh

A Hệ thống tủ điện tầng1

B Hệ thống tủ điện tầng2

IP 55 Đèn LED công nghiệp

6 kiểu hightbay, 120W, quang thông tối thiểu

16000 lm , 6500K Đèn LED công nghiệp

11000 lm (minimum), 6500K, lắp âm trần. Đèn LED công nghiệp

11000 lm (minimum), 6500K Đèn thoát hiểm bóng

9 LED 1x1W,không chỉ hướng, tự duy trì 2 giờ

45 hướng thoát hiểm, tự duy trì 2 giờ Đèn chiếu sáng sự cố

11 bóng LED 2x1W, tự duy trì 2 giờ

6500K, trong nhà Đèn LED downlight

4 LED 1x1W,không chỉ hướng, tự duy trì 2 giờ Đèn thoát hiểm bóng

5 LED 1x1W, có chỉ hướng thoát hiểm, tự duy trì 2 giờ Đèn chiếu sáng sự cố

6 bóng LED 2x1W, tự duy trì 2 giờ với ổ cắm đơn

1 Đèn đường 1 cần gắn trên tường 150W,

2 Đèn đường 1 cần gắn trên cột 150W, 15000 lm (tối thiểu), 4000K, IP66

5 Đèn LED downlight lắp âm 7W, 700lm, 6500K

7 Đèn pha chiếu bảng hiệu LED, 50W, 4000K, IP65

A Trạm biến áp & phụ trợ

-Điện áp sơ cấp/Primary voltage:

- Điện áp ngắn mạch/Short-circuit impedance: 6(%)

-Điện áp sơ cấp/Primary voltage:

22 kV -Điện áp sơ cấp/ Primary voltage: 0.21

-Điện áp ngắn mạch/Short-circuit impedance: 6(%)

2 and meter are supplied by VSIP BNElectricity)

3 Đầu cáp trung thế ngoài trời/ outdoor HV terminal kit

4 Đầu cáp trung thế trong nhà/ indoor HV terminal kit

7 Dao cách ly/ DS 24kV

10 Biến áp đo lường/ PT

12 Máy biến điện áp/ transformer 1P-24/0.2kV- 100VA

13 Hệ thống tiếp địa trung thế / MV

TỔNG CỘNG (không bao gồm VAT)

TỔNG KẾT

NHỮNG NỘI DUNG ĐÃ THỰC HIỆN TRONG ĐỀ TÀI

Qua quá trình được tham gia thảo luận và thực hiện nội dung đồ án trên, nhóm sinh viên tự nhận thấy các mặt đã hoàn thành là:

- Củng cố được kiến thức về thiết kế điện động lực, chiếu sáng, nối đất, chống sét, …

- Thiết kế sơ bộ cho phần điện động lực của công trình.

- Tính toán hệ thống nối đất.

- Thiết kế hệ thống chống sét.

- Thiết kế hệ thống chiếu sáng.

- Trình bày thông số ky thuật của một số thiết bị điện trong công trình.

- Trình bày hoàn chỉnh một văn bản thuyết minh thiết kế.

- Đọc hiểu một số tiêu chuẩn thiết kế điện trong nước và quốc tế, áp dụng một số tiêu chuẩn vào đồ án.

NHỮNG KHUYẾT ĐIỂM CỦA ĐỀ TÀI

Mặc dù đã nỗ lực hết mình và nhận được sự hướng dẫn tận tình từ giáo viên, nhóm sinh viên vẫn gặp phải một số thiếu sót trong đồ án, dẫn đến việc một số vấn đề chưa được giải quyết thỏa đáng.

- Tính toán số liệu cụ thể các thiết bị điện nhẹ.

- Tính toán số liệu tất cả các thiết bị điện nặng có trong công trình.

- Đồ án chưa thiết kế được hệ thống điện nhẹ cho công trình.

Dự toán khối lượng chỉ áp dụng cho tủ điện chính, dây dẫn từ tủ điện chính đến các tủ nhánh và thiết bị trong căn hộ điển hình Phần dự toán này chỉ mang tính sơ bộ, với đơn giá vật tư và chi phí nhân công được ước lượng tương đối.

HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI

Dựa vào những nền tảng đạt được, một số yếu tố được sinh viên chú ý để phát triển đồ án là:

- Thiết kế hệ thống điện thoại, mạng internet, âm thanh công cộng.

- Thiết kế hệ thống phòng cháy chữa cháy cho công trình.

- Hệ thống camera an ninh và giám sát.

Định dạng
Số trang	152
Dung lượng	1,69 MB