HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ
HỌ VÀ TÊN: MAI LÂM ĐIỀU
KHÓA: 13
HỆ ĐÀO TẠO: CHÍNH QUY (VB2)
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN NỘI THẤT
CHO NHÀ CAO TẦNG
NĂM 2012 2
HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ HỌ VÀ TÊN: MAI LÂM ĐIỀU
KHÓA: 13
HỆ ĐÀO TẠO: CHÍNH QUY (VB2) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGÀNH: ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ và tên: Mai Lâm Điều Lớp: ĐKTĐ K13 Khóa: 13
Ngành: Điện – Điện tử Chuyên ngành: ĐKTĐ
1. Tên đề tài
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà cao tầng Chùa Hà – Vĩnh
Yên – Vĩnh Phúc
2. Các số liệu ban đầu
Mặt bằng cấp điện và thông tin đối tượng tự tìm hiểu
3. Nội dung bản thuyết minh
Mở đầu
Chương 1: Hệ thống cung cấp điện nội thất cho nhà cao tầng
Chương 2: Xác định phụ tải tính toán
Chương 3: Xây dựng phương án cung cấp điện
Chương 4: Tính chọn các thiết bị điện
Chương 5: Các biện pháp an toàn điện 4
4. Số lượng, nội dung các bản vẽ (ghi rõ loại, kích thước và cách thực
hiện các bản vẽ) và các sản phẩm cụ thể nếu có.
3 bản vẽ A0
5. Cán bộ hướng dẫn (ghi rõ họ tên, cấp bậc, chức vụ, đơn vị, hướng
dẫn toàn bộ hay từng phần)
GVC, ThS Vũ Viết Thông – hướng dẫn toàn bộ
Ngày giao: 05/12/2011
Chủ nhiệm bộ môn
Ngày hoàn thành: 05/03/2012
1.4/ Phân loại hộ tiêu thụ điện…………………………………………8
1.5/ Tổng quan về tòa nhà chung cư cao tầng Chùa Hà – Vĩnh Yên,
Vĩnh Phúc……………………………………………………………… 9
CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA TÒA NHÀ…18
2.1/ Phụ tải động lực chung
…………………………………… 18
2.1.1/ Hệ thống thang máy…………………………………………18
2.1.2/ Hệ thống bơm nước…………………………………………19
2.2/ Phụ tải chiếu sáng chung……………………………………… 21
2.3/ Phụ tải chiếu sáng phòng máy bơm, nhà xe, kho, trạm điện, phòng
vệ sinh tầng 1, phòng bảo vệ…………………………………………….23
2.4/ Phụ tải các tầng căn hộ………………………………………… 25
2.4.1/ Phụ tải các căn hộ tầng 1……………………….………… 26
2.4.2/ Phụ tải các căn hộ tầng 2………………… ……………… 32
2.5/ Phụ tải của cả tòa nhà………………………………… ……….56
CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN……… 58 6
3.1/ Thiết lập mặt bằng cấp điện cho các căn hộ
………………… 58
3.1.1/ Mục đích thiết kế cấp điện nội thất…………………… 58
3.1.2/ Yêu cầu và các bước thiết kế cấp điện nội thất……………58
3.2/ Thiết kế sơ đồ nguyên lý của hệ thống cung cấp điện…… …….59
3.3/ Đi dây trong nhà…………………………………………………62
3.4/ Sơ đồ mặt bằng cấp điện các căn hộ…………………………… 64
3.5/ Chọn công suất của máy phát điện………………………………70
CHƯƠNG 4: TÍNH CHỌN VÀ KIỂM TRA DÂY DẪN, THIẾT BỊ
ĐIỆN…………………………………………………………………….71
4.1/ Chọn dây dẫn, dây cáp trong hệ thống cung cấp điện
5.2.2/ Hậu quả của phóng điện sét…………… ………………… 83
5.2.3/ Chống sét……………………………………… ………… 84
5.3/ Các dụng cụ dùng để sửa chữa thiết bị điện…………………… 90
5.4/ Các biện pháp tiết ki
ệm điện hàng ngày…………………………92
KẾT LUẬN…………………………………………………………… 95
TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………………96 8
LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay, nền kinh tế nước ta đang phát triển mạnh mẽ, đời sống
nhân dân cũng được nâng cao nhanh chóng. Công nghiệp điện lực giữ vai
trò rất quan trọng trong công cuộc xây dựng đất nước. Nhu cầu điện năng
trong các lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ và sinh hoạt tăng
trưởng không ngừng. Một lực lượng đông đảo cán bộ kỹ thuật trong ngành
điện lực đ
ang tham gia thiết kế, lắp đặt các công trình cấp điện. Việc trang
bị những kiến thức về hệ thống cung cấp điện nhằm phục vụ cho nhu cầu
sinh hoạt của con người, cung cấp điện năng cho các thiết bị của khu vực
kinh tế, các khu chế xuất, các xí nghiệp là rất cần thiết.
Thiết kế hệ thống cung cấp điện là việc làm khó. M
ột công trình điện
dù nhỏ nhất cũng yêu cầu kiến thức tổng hợp từ hàng loạt chuyên ngành
hẹp (cung cấp điện, thiết bị điện, kỹ thuật cao áp, an toàn, … ). Ngoài ra,
người thiết kế còn phải có sự hiểu biết nhất định về xã hội, về môi trường,
về đối tượng cấp điện. Công trình thiết kế quá dư thừa sẽ gây lãng phí đất
đ
ai, nguyên vật liệu. Công trình thiết kế sai (hoặc do thiếu hiểu biết, hoặc
do lợi nhuận) sẽ gây ra hậu quả khôn lường: gây sự cố mất điện, gây cháy
thu
ật, vận hành an toàn và kinh tế. Trong đó mục tiêu chính là đảm bảo cho
hộ tiêu thụ luôn đầy đủ điện năng với chất lượng cao.
Trong quá trình thiết kế điện một phuơng án được cho là tối ưu khi nó
thoả mãn các yêu cầu sau:
- Tính khả thi cao;
- Vốn đầu tư nhỏ;
- Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện tuỳ theo mức độ tính chất phụ
tải;
- Chi phí vận hành hàng năm thấp;
- Đảm bảo an toàn cho người dùng và thiết bị;
- Thuận tiện cho việc bảo dưỡng và sửa chữa; 10
Đảm bảo chất lượng điện, nhất là đảm bảo độ lệch và dao động điện
áp nhỏ nhất và nằm trong giới hạn cho phép so với điện áp định mức.
Ngoài ra khi thiết kế cũng cần phải chú ý đến các yêu cầu phát triển
trong tương lai, giảm ngắn thời gian thi công lắp đặt và tính mỹ quan của
công trình.
1.3/ Đặc điểm cấp điện cho nhà cao tầ
ng
Hiện nay trên địa bàn các thành phố lớn của nước ta đã xuất hiện các
tòa nhà cao tầng dùng làm văn phòng, khách sạn hay các trung tâm thương
mại, khu chung cư cao tầng. Các tòa nhà này được thiết kế và thi công theo
các tiêu chuẩn kỹ thuật tiên tiến.
Hệ thống cấp điện nhà cao tầng có các đặc điểm sau:
- Phụ tải phong phú và đa dạng;
- Mật độ phụ tải tương đối cao;
- Lắp
gián đoạn. Nếu có sự cố mất điện cần phải giải quyết một cách nhanh
chóng để rút ngắn nhất thời gian mất điệ
n đảm bảo sinh hoạt của các hộ
trong tòa nhà.
1.3.3/ Đảm bảo an toàn điện
Hệ thống cung cấp điện phải có tính an toàn cao để bảo vệ người vận
hành, người sử dụng và bảo vệ cho các thiết bị điện. Vì vậy, phải chọn sơ
đồ, cách đi dây phải rõ ràng để tránh trường hợp vận hành nhầm, tính toán
lựa chọn dây dẫn và khí cụ đóng cắt chính xác. Chọ
n thiết bị đúng tính
năng sử dụng, phù hợp với cấp điện áp và dòng điện làm việc.
Ngoài việc tính toán chính xác, lựa chọn đúng các thiết bị và khí cụ
điện còn phải nắm được các quy định về an toàn điện, hiểu rõ về môi
trường và đặc điểm cấp điện, phải có chỉ dẫn, cảnh báo ở những nơi nguy
hiểm cao để nâng cao ý th
ức của người sử dụng. 12
1.3.4/ Đảm bảo phù hợp về kinh tế
Khi thiết kế thường đưa ra nhiều phương án lựa chọn để giải quyết
một vấn đề như dẫn điện bằng đường dây trên không hay cáp ngầm, có nên
đặt máy phát dự phòng không,… mỗi phương án sẽ có ưu nhược điểm
riêng. Vì vậy, thiết kế cung cấp điện sao cho vừa đảm bảo nhu cầu sử dụng
điện lại vừa hợp lý về kinh tế. Đánh giá kinh tế kỹ thuật của phương án cấp
điện gồm 2 đại lượng chính: vốn đầu tư ban đầu và chi phí vận hành.
Ngoài những yêu cầu trên, tùy theo điều kiện cụ thể của từng tòa nhà
như điều kiện khí hậu tự nhiên, vị trí địa lý, mục đích sử dụng,… người
thiết kế cần chú ý
đến: tính thẩm mỹ, tính hiện đại, dễ sử dụng, dễ phát
1 ngày đêm. Thông thường hộ loại 3 cung cấp điện từ 1 nguồn.
1.5/ Tổng quan về tòa nhà chung cư cao tầng Chùa Hà – Vĩnh Yên,
Vĩ
nh Phúc.
Là một tòa nhà chung cư trong khu liên hợp các tòa nhà chung cư cao
tầng và các khu dịch vụ. Tòa nhà được xây dựng trên diện tích khoảng
1500m
2
, gồm có 7 tầng.
- Tầng 1: Sử dụng với chức năng hỗn hợp bao gồm: 3 sảnh, 6 căn hộ,
3 phòng bảo vệ, 6 phòng vệ sinh chung, hồ nước, nhà xe, trạm điện,
phòng máy bơm và nhà kho.
+ Căn hộ 101: Diện tích 111,6 m
2
Gồm: phòng khách, bếp, 2 phòng ngủ, phòng vệ sinh.
+ Căn hộ 102 ÷ 106: Diện tích 111,6 m
2
Gồm: phòng khách, bếp, 2 phòng ngủ, phòng vệ sinh, phòng tắm.
+ Hồ nước: Diện tích 113,4 m
2
+ Nhà xe: Diện tích 454,11 m
2
+ Trạm điện: Diện tích 31,49 m
2
HÌNH 1.2: SƠ ĐỒ MẶT BẰNG TẦNG 1
Hành lang
Hành lang
Hành lang101
TM
P bảo
v
ệ
P máy
b
ơ
TB103 104 105 106 17
- Tầng 2 ÷ 7: gồm các căn hộ, cơ bản giống nhau về kiến trúc. Mỗi
tầng gồm có 18 căn hộ.
+ Căn hộ 201, 209, 210 và 218:
Diện tích: 100,35 m
2
Gồm: phòng khách, 2 phòng ngủ, phòng bếp, phòng tắm, phòng vệ
sinh và ban công.
+ Căn hộ 202, 205 và 208:
Diện tích: 31,2 m
2
Gồm: phòng khách, phòng ngủ, phòng bếp và phòng vệ sinh.
+ Căn hộ 203:
Gồm: phòng khách, phòng ngủ, phòng bếp, 1phòng vệ sinh và 1 ban
công.
+ Căn hộ 216:
Diện tích: 80,55 m
2
Gồm: phòng khách, phòng ngủ, phòng bếp, 1phòng vệ sinh và 1 ban
công.
Sơ đồ mặt bằng tầng 2 ÷ 7 (hình 1.3)
Để tiện cho việc tính toán và thiết kế ta vẽ lại sơ đồ mặt bằng dạng
đơn giản để quy định tên các căn hộ (hình 1.4)
19 HÌNH 1.3: SƠ ĐỒ MẶT BẰNG TẦNG 2 ÷ 720
217
202
216
203
T
M
214
205
211
208
209
21
Trong tòa nhà có nhiều phụ tải điện được chia làm 2 nhóm:
- Phụ tải chung của tòa nhà: Thang máy, máy bơm nước, đèn chiếu
sáng hành lang, chiếu sáng cầu thang bộ và sảnh.
- Phụ tải trong các căn hộ: Tivi, tủ lạnh, điều hòa nhiệt độ, bình nóng
lạnh, máy giặt, quạt điện, đèn chiếu sáng, …
Căn cứ vào các loại phụ tải, mức độ thiết yếu sử dụng và phân loại h
ộ
tiêu thụ điện có thể phân loại hộ tiêu thụ điện của tòa nhà như sau:
- Hộ loại 1: Là các thiết bị chiếu sáng sự cố như hành lang, cầu thang
thoát hiểm. Yêu cầu phải cấp điện liên tục khi có sự cố xảy ra.
- Hộ loại 2: Là hệ thống phòng cháy chữa cháy, thang máy, trạm bơm,
nhà xe. Yêu cầu mức độ cấp điện cao, khi xảy ra sự cố mất
điện phải kịp
thời khắc phục.
- Hộ loại 3: Là các căn hộ, yêu cầu thời gian mất điện không quá 12h.
22
CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA
TÒA NHÀ
2.1/ Phụ tải động lực chung
P
TM
= P
đ TM
.
Trong đó: là hệ số tiếp điện
Theo bản vẽ thiết kế có 3 thang máy, mỗi thang máy chịu tải trọng 900 kg,
vận tốc 1,5 m/s.
Công suất đặt của thang là:
P
đ TM
=
1000.65
81,9.50.5,1.900
= 10 kW
Ta chọn thang máy có công suất 10kW, với hệ số tiếp điện = 0,8
Công suất của thang máy quy đổi về chế độ làm việc dài hạn:
P
TM
= 10. 8.0 = 8,94 kW
Tổng công suất tính toán của hệ thống thang máy là:
P
TM
= k
nc
. 3P
TM
nc
= k
sd
+
MB
sd
n
k
1
P
đi
: công suất đặt của máy bơm thứ i
- Bơm nước sinh hoạt cung cấp nước cho 3 bể nước sinh hoạt trên
tầng sân thượng với tổng thể tích 75m
3
. Yêu cầu mỗi ngày bơm 2,5 giờ là
đầy bể.
Dự kiến đặt 2 máy bơm EBARA của Nhật có công suất đặt P
đSH
= 5,5 kW
Mỗi máy bơm có lưu lượng Q = 15 m
3
/h và cột áp tối đa H = 63m. Như
vậy, trong 2,5 giờ cả 2 máy bơm có thể bơm được lượng nước: V =
2.15.2,5 = 75m
3
. Như vậy đáp ứng được với chung cư này.
- Bơm nước cứu hỏa lên bể tầng thượng với thể tích 30m
3
65.01
= 0,85
Tổng công suất tính toán trạm bơm bao gồm cả hệ số đồng thời các máy
bơm
Tra bảng 2-1. Các hệ số tính toán của các nhóm thiết bị điện 25
Trang 616, sách Cung cấp điện điện – Nguyễn Xuân Phú, Nguyễn Công
Hiền, Nguyễn Bội Khuê
Chọn k
đt
= 0,9
Công suất tính toán của trạm bơm là:
P
ttTrB
= k
nc
. k
đt
. (2P
SH
+ P
CH
) = 0,85.0,9. (2.5,5 + 11) = 16,83 kW
Do các thiết bị điện của phụ tải động lực chung làm việc ở chế độ ngắn hạn
ta chọn k
đt
Chọn chiếu sáng sảnh là đèn bán cầu có công suất P
den
= 40 W. Vậy số
bóng đèn cần lắp đặt ở sảnh là:
N =
den
CS
P
P
=
40
126
= 3,15
Vậy số bóng đèn cần lắp đặt ở mỗi sảnh là 3 bóng, công suất tổng của cả 3
sảnh là: P
CSsanh
= 3.3.40 = 360 W = 0,36 kW
Copyright: Tài liệu đại học ©