ÐỒ ÁN MÔN HỌC I KHOA ÐIỆN – ÐIỆN TỬ

GVHD: NGUYỄN HOÀI BÃO Page i

MỞ ĐẦU

Lý do chọn đề tài:
Với tốc độ tăng trưởng kinh tế ngày càng tăng của Việt Nam, vấn đề năng
lượng được đưa ra là một trong lĩnh vực ưu tiên hàng đầu. Điện năng chiếm phần
lớn của tất cả lĩnh vực. Các giải pháp về năng lượng đưa ra nhằm đảm bảo tiêu chí
về kinh tế và kỹ thuật. Với kiến thức tích lũy được trong 3 năm đại học, em muốn
vận dụng chúng để tính toán, thiết kế sát với nhu cầu thực tế này là thiết kế cung
cấp điện cho tòa nhà kí túc xá K6 của trường đại học Nha Trang.
Mục đích đề tài
- Lên phương án thiết kế cung cấp điện cho tòa nhà một cách hợp lý, nâng cao
chất lượng điện năng.
- Đảm bảo kỹ thuật và tiết kiệm điện năng.
Nội dung đề tài
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho tòa nhà: tính toán chiếu sáng, tính toán
lựa chọn máy biến áp – máy phát dự phòng, tính toán tựa chọn dây dẫn và CB bảo
vệ, tính toán các biện pháp an toàn điện: chống sét và nồi đất.
Phương pháp thực hiện
Đồ án được thực hiện trên cơ sở lí thuyết cơ bản và những kinh nghiệm thực
tế tích lũy được từ thầy cô và các anh chị khóa trước. Khảo sát thực tế công trình để
đưa ra phương án cung cấp điện hợp lí nhất. Mỗi một công thức, kết quả tính toán
đều được đối chiếu các tiêu chuẩn được nêu trong mục tài liệu tham khảo.
ÐỒ ÁN MÔN HỌC I KHOA ÐIỆN – ÐIỆN TỬ


DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT iv
DANH SÁCH CÁC BẢNG v
DANH SÁCH CÁC HÌNH vi
CHƯƠNG 1:GIỚI THIỆU VÀ PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN 1
ÐỒ ÁN MÔN HỌC I KHOA ÐIỆN – ÐIỆN TỬ

GVHD: NGUYỄN HOÀI BÃO Page iii

1.1. Giới thiệu tổng quan về ký túc xá K6 trường ĐH Nha Trang. 1
1.1.1. Vị trí – diện tích 1
1.1.2. Bảng vẽ mặt bằng 1
1.1.3. Đặc điểm phụ tải. 1
1.2. Phương án cấp điện 2
CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG CHO KÝ TÚC XÁ 4
2.1. Tính chất của việc thiết kế và lắp đặt. 4
2.2. Trình tự tính toán chiếu sáng 4
2.2.1. Nguyên cứu đối tượng chiếu sáng: được nguyên cứu theo nhiều góc độ 4
2.2.2. Lựa chọn độ rọi yêu cầu: 4
2.2.3. Chọn hệ chiếu sáng: gồm hai hệ sáng 5
2.2.4. Lựa chọn nguồn sáng 6
2.2.5. Chọn bộ đèn: 7
2.2.6. Lựa chọn chiều cao đèn: 7
2.2.7. Xác định các thông số kỹ thuật chiếu sáng. 7
2.2.8. Xác định quang thông tổng yêu cầu: 8
2.2.9. Xác định số bộ đèn. 8
2.2.10. Kiểm tra độ rọi trung bình 9
2.2.11. Phân bố các bộ đèn dựa trên các yếu tố. 9
2.2.12.Thiết kế chiếu sáng cho tòa nhà…………………………………………… 9

2.3. Tính toán chiếu sáng cho phòng chính ký túc xá K6. 10

4.1.2. Từ máy phát đến tủ phân phối chính MDB 34
4.1.3. Từ tủ phân phối chính MDB đến các tủ động lực DB 36
4.1.3.1. Từ tủ phân phối chính MDB đến tủ động lực động cơ DB-DC 36
4.1.3.2. Từ tủ phân phối chính MDB đến tủ động lực tầng trệt DB-TT 37
4.1.3.3. Từ tủ động lực của mỗi tầng tới các phòng. 38
4.2. Tính ngắn mạch và kiểm tra CB, độ bền cơ. 42
4.2.1. Tính ngắn mạch. 42
4.2.2 Kiểm tra CB và độ bền cơ 45
CHƯƠNG 5:THIẾT KẾ CHỐNG SÉT VÀ NỐI ĐẤT 48
5.1. Tính toán chống sét 48
5.1.1. Tính bán kính bảo vệ cần thiết 49
5.2. Tính toán nối đất 53
5.2.1. Tính toán trên lý thuyết. 53
CHƯƠNG 6:KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 57
Phục Lục 60 DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT
MDB: Tủ phân phối chính
DB – TT: Tủ động lực tầng trệt
DB – T1: Tủ động lực tầng 1
ÐỒ ÁN MÔN HỌC I KHOA ÐIỆN – ÐIỆN TỬ

GVHD: NGUYỄN HOÀI BÃO Page v

DB – T2: Tủ động lực tầng 2
DB – DC: Tủ động lực động cơ
MBA: Máy biến áp
CB:Circuit Breaker (thiết bị đóng cắt)
MCCB: Máy cắt CB

ÐỒ ÁN MÔN HỌC I KHOA ÐIỆN – ÐIỆN TỬ

GVHD: NGUYỄN HOÀI BÃO Page vi

Bảng PL.2: Thiết bị tầng trệt 60
Bảng PL.3: Thiết bị tòa nhà k6 61
Bảng PL.4: Chọn CB và tiết điện dây dẫn 62 DANH SÁCH CÁC HÌNH

TÊN HÌNH TRANG

Hình 1.1: Sơ đồ mặt bằng tầng trệt KTX K6 1
Hình 1.2: Sơ đồ phân phối điện cho tòa nhà KTX K6 3
Hình 2.1: Biểu đồ Kruithof. 6
Hình 2.2: Khoảng cách từ đèn đến bề mặt làm việc 11
Hình 2.3 :Phân bố độ rọi trong phòng 12
Hình 2.4 : Sơ đồ bố trí bóng đèn trong phòng chính, phòng tắm. 15
Hình 3.1: Đồ thị phụ tải theo ngày. 21
Hình 3.2: Đồ thị phụ tải tháng. 22
Hình 3.3: Mạch động lực phòng chính, phòng tắm. 26
Hình 3.4: Hình dạng máy phát điện EUROPOWER EPC69-63KVA. 31
Hình 4.1: Hình dạng máy MCCB của hãng MITSUBISHI 33
Hình 5.1: Hình dạng kim Dynasphere – thép không rỉ. 49
Hình 5.2: Hình dạng mô phỏng tòa nhà. 50
Hình 5.3: Hình dạng mô phỏng tòa nhà và kim chống sét 51
Hình 5.4: Hình dạng mô phỏng tòa nhà và kim chống sét dạng 3D 51
Hình 5.5: Phạm vi bạn kính bảo vệ của kim chống sét 52
Hình 5.6: Hình chiếu đứng 52


Hình 1.1: Sơ đồ mặt bằng tầng trệt KTX K6
1.1.3. Đặc điểm phụ tải.
ÐỒ ÁN MÔN HỌC I KHOA ÐIỆN – ÐIỆN TỬ

GVHD: NGUYỄN HOÀI BÃO Page 2

Phụ tải K6 chủ yếu: chiếu sáng, ổ cắm, hệ thống điều hòa cục bộ cho các
phòng . Thời gian sử dụng 16h/ngày. Ký túc xá K6 là nơi ở của các sinh viên nước
ngoài đang du học tại trường đại học Nha Trang và là nơi tiếp đón các vị khách đến
thăm trường. Vì thế nên Ký túc xá K6 được cung cấp điện theo theo tiêu chuẩn hộ
loại 2 và được cung cấp điện từ lưới 22KV, cho phép mất điện đối với ký túc xá K6
bằng thời gian cấp nguồn dự phòng trở lại, được thao tác bằng tay. Phương pháp
cung cấp điện cho hộ tiêu thụ loại 2, có hoặc không có nguồn dự phòng, đường dây
đơn hoặc kép.
Ở đây nhóm chọn phương án cung cấp điện cho ký túc xá K6 có nguồn dự
phòng.
1.2. Phương án cấp điện
-Tòa nhà được cấp điện từ đường dây trung thế 22kV thông qua máy biến áp
22/0.4kV sử dụng hệ thống nối đất TN-S. Ngoài ra còn máy phát dự phòng cấp
điện cho tòa nhà khi có sự cố mất điện.
- Tủ điện phân phối chính MDB đặt ở phòng điện tầng trệt, các tủ động lực
từng tầng đặt ở phòng điện từng tầng.
- Máy biến áp và máy phát dự phòng sẽ cấp điện cho tủ điện chính MDB,
tủ MDB sẽ cấp điện cho tủ DB-TT, DB-T1, DB-T2, DB – DC.
ÐỒ ÁN MÔN HỌC I KHOA ÐIỆN – ÐIỆN TỬ

GVHD: NGUYỄN HOÀI BÃO Page 3
ÐỒ ÁN MÔN HỌC I KHOA ÐIỆN – ÐIỆN TỬ

GVHD: NGUYỄN HOÀI BÃO Page 5

Độ rọi là độ sáng trên bề mặt chiếu sáng. Độ rọi được chọn phải đảm bảo
nhìn mọi chi tiết mà mắt nhìn không mệt mỏi. Theo liên xô (cũ) độ rọi tiêu chuẩn là
độ rọi nhỏ nhất tại một điểm trên bề mặt làm việc. Còn theo pháp, Mỹ thì độ rọi tiêu
chuẩn là độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc.
Các giá trị độ rọi tiêu chuẩn trong thang độ rọi:0,2; 0,3; 0,5; 1; 2; 3; 5; 7; 10;
20; 30; 50; 75; 100; 150; 200; 300; 400; 500; 600; 750; 1000; 1250; 2000; 2500;
3000; 3500; 4000; 4500; 5000 lux
Khi lựa chọn độ rọi phải dựa trên thang độ rọi, không được chọn giá trị ngoài
thang độ rọi.
Vd:chọn E = 200 lux; E = 300 lux không được chọn E =250 lux; E =350 lux.
Việc chọn độ rọi phụ thuộc vào các yếu tố sau:
- Loại công việc, kích thước các vật, sự sai biệt của vật và hậu ảnh.
- Lứa tuổi người sử dụng.
- Hệ chiếu sáng, loại nguồn chiếu sáng lựa chọn.
2.2.3. Chọn hệ chiếu sáng: gồm hai hệ sáng
Với hệ chiếu sáng chung, không những bề mặt làm việc mà tất cả mọi nơi
trong phòng đều được chiếu sáng. Trong trường hợp này đèn được phân bố phía
trên độ cao cách sàn tương đối. Trong hệ chiếu sáng này có hai hình thức đặt đèn
chung đều và khu vực.
Trong hệ chiếu sáng chung đều: khoảng cách giữa các đèn trong một dãy
được đặt cách đều nhau, đảm bảo cho các điều kiện sáng mọi nơi như nhau.
Trong hệ chiếu sáng khu vực: khi cần thêm những phần chiếu sáng mà
những phần này chiếm diện tích khá lớn, tại chỗ làm việc không sử dụng các đèn
chiếu sáng tại chỗ. Các đèn được đặt theo sự lựa chọn chiếu sáng:
- Yêu cầu của đối tượng chiếu sáng.
- Đặc điểm, cấu trúc căn nhà và sự phân bố thiết bị.

70<R
a
< 80: sử dụng nơi thông thường, ở đó sự thể hiện màu có thể chấp nhận được.
R
a
>80: sử dụng nơi đòi hỏi thể hiện màu quang trọng.

ÐỒ ÁN MÔN HỌC I KHOA ÐIỆN – ÐIỆN TỬ

GVHD: NGUYỄN HOÀI BÃO Page 7

2.2.5. Chọn bộ đèn:
Việc chọn bộ đèn dựa trên:
- Tính chất môi trường xung quanh.
- Các yêu cầu phân bố ánh sáng, sự giảm chói.
- Các cấp độ đèn được phân chia theo tiêu chuẩn IEC.
2.2.6. Lựa chọn chiều cao đèn:
Tùy theo đặc điểm đối tượng: loại công việc, loại bóng đèn, sự giảm chói, bề
mặt làm việc.
Ta có thể phân bố đèn sát trần (h’= 0) hoặc cách trần một khoảng h’.chiều
cao bề mặt làm việc có thể trên độ cao 0,76 m so với mặt bàn hay trên sàn tùy thuộc
theo công việc. Khi đó độ cao treo đèn so với bề mặt làm việc: h
tt
=h-h’-0,76.
Ta cần chú ý chiều cao h
tt
đối với đèn huỳnh quang không vượt quá 4m. Nếu
không độ sáng trên bề mặt làm việc sẽ không đủ. Còn đối với các đèn thủy ngân cao
áp, đèn halogen kim loại nên treo độ cao 5m trở lên để tránh chói.
2.2.7. Xác định các thông số kỹ thuật chiếu sáng.


GVHD: NGUYỄN HOÀI BÃO Page 8

- Tính tỉ số treo:
tt
hh
h
j


'
'

Với h’ là chiều cao từ mặt đèn đến trần
- Xác định hệ số sử dụng:
- Dựa trên các thông số: loại bộ đèn, tỉ số treo, chỉ số địa điểm, hệ số phản xạ
trần, tường, sàn.
- Trong trường hợp loại đèn không có bảng các giá trị hệ số sử dụng. Ta xác
định cấp độ của bộ đèn đó, rồi tra giá trị trong bảng 7.1 phụ lục ( TLTK/4) từ đó xác
định hệ số sử dụng U:
U=
d

u
d
+
i

u
l

tong
boden
N
/




- Kiểm tra sai số quang thông không vượt quá mức 10 – 20%
ÐỒ ÁN MÔN HỌC I KHOA ÐIỆN – ÐIỆN TỬ

GVHD: NGUYỄN HOÀI BÃO Page 9

tong
tongbocacbongboden
N






1/
%

2.2.10. Kiểm tra độ rọi trung bình.

E
tb
=

duy trì
(lux)
Giới hạn hệ
số chói lóa
đồng nhất
Hệ số thể
hiện màu
tối thiểu
(R
a
)
Ghi chú

Phòng chính 200 22 85
Khu vực lưu thông và
hành lang trước, hành
lang sau
75 28 40 Tại cửa ra vào
cần tạo vùng
chuyển tiếp
tránh thay đổi
ÐỒ ÁN MÔN HỌC I KHOA ÐIỆN – ÐIỆN TỬ

GVHD: NGUYỄN HOÀI BÃO Page 10

đột ngột
Cầu thang, băng chuyền 50 25 40
Phòng rửa mặt, phòng
tắm, nhà vệ sinh
150 25 85

= 3200 lm.
- Chọn bộ đèn loại: Profil paralume laque, có cấp độ đèn là E, hiệu suất
là 0,59.
- Chọn số đèn / 1 bộ : 1, quang thông trên một bộ đèn là 3200 lm
L
doc max
= 1,4h
tt

L
ngang max
=2h
tt
- Phân bố bộ đèn: cách trần h
’
= 0 m; bề mặt làm việc: 0,76m
ÐỒ ÁN MÔN HỌC I KHOA ÐIỆN – ÐIỆN TỬ

GVHD: NGUYỄN HOÀI BÃO Page 11

Chiều cao treo đèn so với bề mặt làm việc: h
tt
= 3,44 m Hình 2.2: Khoảng cách từ đèn đến bề mặt làm việc
- Chỉ số địa điểm:
 
69,0
1044,3

- Hệ số sử dụng: U= n
d
u
d
+ n
l
u
l
= 0,59 x 0,53= 0,313
Trong đó n
d
= 0,59, u
d
= 0,53
- Quang thông tổng: ɸ
tổng
=
19169
313,0
25,124200



U
SdE
tc
(lm)
- Xác định số bộ đèn: N
boden
=

Kết luận : Chọn 6 bộ đèn.
- Kiểm tra độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc :
E
tb
=
32,200
25,124
313,032006
1/







dS
UN
bocacbongboden

lux
- Phân bố các đèn dựa trên các yếu tố :
+ Phân bố cho độ rọi đồng đều và sáng tránh chói, chống mỏi mắt, đặc
điểm phân bố đồ đạc trong phòng
Thỏa mãn nhu cầu về nhu cầu về khoảng cách tối đa giữa các dây và giữa
các bóng đèn trong một dãy : dễ dàng vận hành và bảo trì
+ Ta phân bố các bộ đèn sao cho khoảng cách trong một dãy là
L
doc
< L

m
= 3500
o
K có R
a
= 85 công suất định mức
P
đm
= 18W và có quang thông
d

= 1300 lm
Chọn số đèn /1 bộ: 1 quang thông các bóng trên 1 bộ là: 1300 lm
- Phân bố bộ đèn: cách trần h
’
= 0
Bề mặt làm việc : 0,76 m
Chiều cao treo đèn so với bề mặt làm việc: 3,44 m
- Chỉ số địa điểm: K=
36,0
)8,14(44,3
8.14
)(




 bah
ab
tt


GVHD: NGUYỄN HOÀI BÃO Page 14

Số bộ đèn: N
bộ
= 46,1
1300
1902
1

den
tông


bộ, vậy ta chọn 2 bộ đèn
- Kiểm tra sai số quang thông:
%36.0
1902
190213002
%
1/





tong
tongbocacbongboden
N


2
- Màu sơn: trần màu trắng; tường: màu xanh trắng; sàn gạch.
Hệ số phản xạ trần, tường, sàn lần lược là: 0,75; 0,45; 0,2.
- Độ rọi yêu cầu: E
tc
=75 lux [theo TCVN – 7114 – 1 - 2008]
- Chọn hệ chiếu sáng: chung đều
ÐỒ ÁN MÔN HỌC I KHOA ÐIỆN – ÐIỆN TỬ

GVHD: NGUYỄN HOÀI BÃO Page 15

- Chọn nhiệt độ màu: T
m
(
0
k) = 2700 theo theo đồ thị Kruithof [TLTK/4]
- Dùng đèn huỳnh quang compact, ballast dạng xung lm
Đèn hình cầu, công suất 18W.
cosφ = 0,5, đường kính 72mm, cao 178mm.
Chiếu sáng trực tiếp:chiếu sâu, chóa đèn phản xạ tròn nên
Quang thông thực tế của bộ đèn:
- Chọn số đèn/1 bộ: 1; quang thông của các bóng/1 bộ: 900lm
- Phân bố bộ đèn: cách trần: h’= 0 m
Bề mặt làm việc: 0,76 m
Chiều cao treo đèn so với bề mặt làm việc: h
tt
= 3,44 m
- Chỉ số địa điểm:
   
5,0

9209
7,0
25,176,6875






U
dSE
tc
tong

lm
- Số bộ đèn: N
bo
=
23,10
900
9209
1/

bocacbong
tong


bộ
Vậy chọn 11 bộ đèn
- Kiểm tra độ sai số quang thông:



dS
UN
E
bocacbongboden
tb
lm
Vậy số đèn cần bố trí là 11 bộ
1200
 
0.75
L


1 1200 0.75 900
L
lm
    
ÐỒ ÁN MÔN HỌC I KHOA ÐIỆN – ÐIỆN TỬ

GVHD: NGUYỄN HOÀI BÃO Page 16

2.6. Tính toán chiếu sáng cho hành lang sau
+ Chiều dài: a = 41,62 m
+ Chiều rộng: b =1,4 m
+ Chiều cao: c = 4,2 m
Diện tích: S=74,916 m
2
- Màu sơn: trần: trắng hệ số phản xạ trần p

tt
= 3,44 m
- Chỉ số địa điểm:
   
4,0
4,162,4144,3
4,162,41






bah
ab
k
tt

- Hệ số sử dung: U = 0,7
- Hệ số bù: d = 1,25
- Tỉ số treo: 0
44,30
0
'
'







- Số bộ đèn: N
bo
=
67,8
900
75,7803
1/

bocacbong
tong


bộ
Vậy chọn 9 bộ đèn
- Kiểm tra độ sai số quang thông:
04,0
75,7803
75,78039009
%
1/










Trần: màu trắng; tường: màu xanh trắng; sàn: gạch:
Hệ số phản xạ trần, tường, sàn lần lược là: 0,75; 0,45; 0,2.
- Độ rọi yêu cầu: E
yc
= 50 lux [ theo TCVN – 7114 – 1 – 2008 ]
- Chọn hệ chiếu sáng: chung đều.
- Chọn nhiệt độ màu: T
m
(
0
K) = 2500 – 3100 theo biểu đồ Kruithof
[TLTK/4]
- Chọn bộ đèn: Aresa 202 RPM/RPP, có cấp độ đèn là E, có hiệu suất: 0,73
Chọn số đèn / bộ: 1, quang thông các bóng trên 1 bộ:

= 1800 lm
L
doc max
= 1,4h
tt

L
ngang max
= 1,44h
tt

ÐỒ ÁN MÔN HỌC I KHOA ÐIỆN – ÐIỆN TỬ

GVHD: NGUYỄN HOÀI BÃO Page 18





tt
hh
h
j
- Hệ số sử dụng: U= n
d
u
d
+ n
l
u
l
= 0,73 x 0,5= 0,365
Trong đó n
d
= 0,73, u
d
= 0,5
- Quang thông tổng:
tong

=
3300
365,0
25,12,1950



tongbocacbongboden
N




- Kết luận: chọn 2 bộ đèn.
- Kiểm tra độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc:
E
tb
=
75,54
25,12,19
365,018002
1/







dS
UN
bocacbongboden

lux
- Phân bố các đèn dựa trên các yếu tố
ÐỒ ÁN MÔN HỌC I KHOA ÐIỆN – ÐIỆN TỬ