Đang tải... (xem toàn văn)
Đồ án thiết kế cung cấp điện cho nhà A5 mới nhất năm học 20212022Tài liệu chỉ để tham khảo, vui lòng không copy để nộp dưới mọi hình thứcĐồ án thiết kế cung cấp điện cho nhà A5 mới nhất năm học 20212022Tài liệu chỉ để tham khảo, vui lòng không copy để nộp dưới mọi hình thứcĐồ án thiết kế cung cấp điện cho nhà A5 mới nhất năm học 20212022Tài liệu chỉ để tham khảo, vui lòng không copy để nộp dưới mọi hình thứcĐồ án thiết kế cung cấp điện cho nhà A5 mới nhất năm học 20212022Tài liệu chỉ để tham khảo, vui lòng không copy để nộp dưới mọi hình thức
Mục lục LỜI NÓI ĐẦU Ngành điện ngành quan trong xã hội bây giờ, trình phát triển nhanh khoa học kĩ thuạt nước ta đường cơng nghiệp hóa đại hóa đất nước Vì thế, việc thiết kế cung cấp điện vấn đề quan trọng thiếu nghành điện nói chung sinh viên học tập, nghiên cứu vè lĩnh vực nói riêng Với đề tài “ Thiết kế cung cấp điện cho tòa nhà A5”, chúng em cố học hỏi, tìm hiểu để hồn thành cách tốt Trong thời gian thực đề tài, với cố gắng, đồng thời hướng dẫn tận tình giáo T.S Phạm Thị Hồng Anh – người trực tiếp giảng dạy môn Cung cấp điện hướng dẫn chúng em thực đề tài Song kiến thức hạn chế nên làm chúng em không tránh khỏi thiếu sót Do chúng em kính mong nhận góp ý bảo ban để chúng em hồn thiện đề tài cảu hoàn thành tốt việc học tập nhà trường công việc sau Chúng em xin chân thành cảm ơn! Hải phòng, ngày 19 tháng năm 2019 Nhóm sinh viên thực Đỗ Mạnh Cường Vũ Văn Cường Nguyễn Việt Bắc Đề tài : “Thiết kế cung cấp điện cho tòa nhà A5 trường Đại học Hàng Hải Việt Nam Thu thập số liệu ban đầu: Việc thu thập số liệu ban đầu đóng vai trò quan trọng Nếu thu thập liệu kỹ càng, tỉ mỉ kết trình thiết kế đảm bảo Nếu thu thập số liệu ban đầu khơng xác q trình thi cơng phải chỉnh lại nhiều lần Số liệu nguồn: Dung lượng MBA: 400KVA Cấp điện áp :22/0,4 KV Khoảng cách từ MBA đến toàn nhà : 100m CHƯƠNG XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI ĐIỆN Đặt vấn đề Phụ tải tính tốn: Là loại phụ tải giả thiết lâu ngày không đổi mặt biến đổi nhiệt Nó làm nóng dây dẫn lên tới nhiệt độ nhiệt độ lớn phụ tải thực tế gây Ptt= knc.Pđm (Lấy hệ số knc= 0.8 ; cos = 0.9 => tg =0.48) Ptb PttPmax Cơng suất phản kháng tính tốn: Qtt=Ptt.tg ( KVAR) Công suất biểu kiến: (KVA) Một cách gần ta lấy: Pđ=Pđm: Trong • • • • • Pđi,Pđmi : công suất đặt công suất định mức thiết bị thứ i (KW) Ptt,Qtt,Stt : cơng suất tác dụng, phản kháng tồn phần tính tốn nhóm thiết bị (KW), (KVAR), (KVA) Knc: hệ số nhu cầu cos: hệ số cơng suất tính tốn, tra sổ tay kĩ thuật, từ cosφ tính tgφ n: số thiết bị nhóm Nếu hệ số cơng suất cosφ thiết bị nhóm khơng giống phải tính hệ số cơng suất trung bình theo cơng thức sau: Đối với nhóm thiết bị có knc: Ptt=knc.(KW) Qtt= Ptt.tg(KVAR) Stt= (KVA) Với cos= Ưu điểm: Đơn giản, tính tốn thuận tiện Nhược điểm: Kém xác hệ số nhu cầu tra sổ tay Số liệu công suất thiết bị nhà A5 Bảng 1.1: Các thiết bị công suất thiết bị 1.1 Tên thiết bị Công suất(KW) Đèn tuýp 0.022 Đèn tròn 0.022 Điều hòa 1.2 Điều hịa 12 Máy chiếu 0.225 Máy tính 0.05 Quạt treo tường 0.045 Quạt trần 0.06 Quạt thơng gió 0.035 Báo cháy 0.015 Xác định phụ tải tính tốn tầng Bảng 1.2: Số liệu phụ tải phòng tầng Tầng1 Các thiết bị Phòn g Đèn Đèn trịn Điều hịa Máy tính Quạt treo Máy Quạt tườn chiếu trần g Quạt thơn g gió Báo cháy 101 2 102 2 103 1 1 104A 1 1 104B 2 105A 2 105B 2 106 2 107 1 108 4 109 1 1 109A 2 2 19 18 21 12 WC Tổng 1 60 Từ bảng 1.2 ta tính cơng suất định mức: Pdm = Hình 3.4: Sơ đồ phụ tải tầng • Nhánh từ P.307 đến P.301 Chọn: x0 = 0.25 (Ω/Km) Tính Udm=380V = = 0,13 (V) = 19 – 0,13 = 18,87 (V) = mm2 Ta chọn dây có Ftc ≥ Ftt Tra bảng 2-36/645, tài liệu[1] Ta chọn dây đồng có tiết diện mm2 có ro = (Ω/Km) xo = 0,09(Ω/Km) • Nhánh từ P.308 đến P.310 Chọn: x0 = 0.25 (Ω/Km) Tính Udm=380V = = 0,13 (V) = 19 – 0,13 = 18,87 (V) = 0,26 mm2 Ta chọn dây có Ftc ≥ Ftt Tra bảng 2-36/645, tài liệu[1] Ta chọn dây đồng có tiết diện mm2 có ro = (Ω/Km) xo = 0,09(Ω/Km) Tính lại = = 5,1 (V) ≤ = 19 V Vậy chọn dây dẫn hợp lí 3.1.1 Lựa chọn dây dãn tầng Bảng 3.4: Cơng suất tính tốn phòng tầng STT Phòng Tổng P Ptt Qtt 401 12.859 10.287 4.938 402 12.859 10.287 4.938 403 12.859 10.287 4.938 404 12.859 10.287 4.938 405 12.859 10.287 4.938 406 12.859 10.287 4.938 407 12.859 10.287 4.938 408 12.859 10.287 4.938 409 12.859 10.287 4.938 Hình 3.5: Sơ đồ phụ tải tầng Ta chuyển sang sơ đồ tương đương Hình 3.6: Sơ đồ tương đương 10 = = 152,2 (VAR) - Tính tổn hao cơng suất tồn phần == 481.4 (VA) Tổn hao điện áp, tổn hao công suất tầng Tổn hao điện áp 3.2.3 • == 2,32 (V) Suy • - Tổn hao cơng suất Tính tổn hao cơng suất tác dụng = 376,04 (W) - Tính tổn hao cơng suất phản kháng = 6,8 (VAR) - Tính tổn hao cơng suất tồn phần • == 376,1 (VA) 3.2.4 Tổn hao điện áp, tổn hao công suất tầng Tổn hao điện áp 14 == 6,42 (V) Suy • - Tổn hao cơng suất Tính tổn hao cơng suất tác dụng = =303,3 (W) - Tính tổn hao cơng suất phản kháng = 5,46 (VAR) - Tính tổn hao cơng suất tồn phần • = = 303,4 (VA) 3.2.5 Tổn hao điện áp, tổn hao công suất tầng Tổn hao điện áp == 6,32 (V) Suy • - Tổn hao cơng suất Tính tổn hao cơng suất tác dụng = 194,26 (W) 15 - Tính tổn hao cơng suất phản kháng = 3,5 (VAR) - Tính tổn hao cơng suất tồn phần • == 194,3 (VA) 3.2.6 Tổn hao điện áp, tổn hao công suất tầng Tổn hao điện áp == 13,05 (V) Suy • - Tổn hao cơng suất Tính tổn hao cơng suất tác dụng = 2301,9 (W) - Tính tổn hao cơng suất phản kháng = 80,57 (VAR) - Tính tổn hao cơng suất tồn phần 3.2 == 2303,3 (VA) Lựa chọn thiết bị đóng cắt bảo vệ 16 Aptomat thiết bị đóng cắt hạ áp, có chức bảo vệ tải ngắn mạch Do có ưu điểm hẳn cầu chì khả làm việc chắn, tin cậy, an tồn đóng cắt đồng thời pha khả tự động hóa cao, nên aptomat có giá đắt ngày dùng rộng rãi lưới điện hạ áp công nghiệp lưới điện ánh sáng sinh hoạt Aptomat chế tạo với điện áp khác nhau: 400V, 440V, 500V, 600V, 690V Người ta chế tạo loại aptomat pha, hai pha, ba pha với số cực khác nhau: cực, hai cực, ba cực, bốn cực Ngoài người ta chế tạo aptomat chống rò điện, aptomat chống rò tự động cắt mạch điện dịng dị có trị số 30 mA, 100 mA 300 mA tùy loại 3.3.1 Tính tốn ngắn mạch Để tính ngắn mạch hạ áp, cho phép lấy kết gần cách cho trạm biến áp phân phối nguồn tổng trở ngắn mạch cần kể từ tổng trở biến áp tới điểm cần tính ngắn mạch Trạm biến áp có dung lượng 400KVA ta có Điện trở điện kháng đường dây: Ta có đường dây đến máy biến áp có tiết diện F = 95mm2 có vỏ bọc, ta có: 17 Tổng trở từ nguồn điểm ngắn mạch: Dịng điện ngắn mạch là: • Chọn aptomat tổng Tra bảng 3.2/146 tài liệu [2], ta chọn aptomat từ 250 đến 1200A LG chế tạo • Loại Kiểu Uđm(V) Iđm(A) Icđm(KA) Số cực 400AF ABS403a 600 300 18 Chọn áp tô mát tầng Tra bảng 3.2/146 tài liệu [2], ta chọn aptomat từ 250 đến 1200A LG chế tạo Loại Kiểu Uđm(V) Iđm(A) Icđm(KA) Số cực 225AF ABE203a 600 125 7,5 18 • Chọn aptomat cho tầng Tra bảng 3.2/146 tài liệu [2], ta chọn aptomat từ 250 đến 1200A LG chế tạo • Loại Kiểu Uđm(V) Iđm(A) Icđm(KA) Số cực 225AF ABE203a 600 125 7,5 Chọn aptomat cho tầng Tra bảng 3.2/146 tài liệu [2], ta chọn aptomat từ 250 đến 1200A LG chế tạo • Loại Kiểu Uđm(V) Iđm(A) Icđm(KA) Số cực 225AF ABE203a 600 125 7,5 Chọn aptomat cho tầng Tra bảng 3.2/146 tài liệu [2], ta chọn aptomat từ 250 đến 1200A LG chế tạo Loại Kiểu Uđm(V) Iđm(A) Icđm(KA) Số cực 400AF ABS403a 600 300 22 19 • Chọn aptomat cho phịng tầng Ta chọn aptomat theo công suất lớn phòng tầng Tra bảng 3.9/177, tài liệu [2], chọn aptomat cỡ nhỏ điện áp 230/400V, I N=10KA, mã hiệu 5SX4 220-6 Siemens chế tạo, Iđm = 20A • Chọn aptomat cho phịng tầng Ta chọn aptomat theo cơng suất lớn phịng tầng Tra bảng 3.9/177, tài liệu [2], chọn aptomat cỡ nhỏ điện áp 230/400V, I N=10KA, mã hiệu 5SX4 220-6 Siemens chế tạo, Iđm = 20A • Chọn aptomat cho phòng tầng Ta chọn aptomat theo cơng suất lớn phịng tầng Tra bảng 3.9/177, tài liệu [2], chọn aptomat cỡ nhỏ điện áp 230/400V, I N=10KA, mã hiệu 5SX4 220-6 Siemens chế tạo, Iđm = 20A • Chọn aptomat cho phịng tầng Ta chọn aptomat theo cơng suất lớn phòng tầng Tra bảng3.1/146, tài liệu [2],chọn aptomat cỡ nhỏ điện áp 230/400V, I N=10KA, mã hiệu ABE 103a- LG chế tạo, Iđm = 60A 20 4.1 CHƯƠNG TÍNH TỐN NỐI ĐẤT VÀ CHỐNG SÉT Tính tốn chống sét lựa chọn thiết bị chống sét Sét đánh trực tiếp vào đường dây tải điện gây nhiều tác hại nghiêm trọng như: làm gián đoạn việc cung cấp điện hệ thống, làm ngắn mạch, chạm đất pha thiết bị điện tượng điện áp dẫn đến hư hỏng cách điện thiết bị Khi sét đánh vào cơng trình điện, tồ nhà cao tầng; dịng điện sét sinh gây tác dụng nhiệt, cơ, điện từ gây hư hại tài sản: vật dụng, thiết bị nguy hiểm cho tính mạng người Do đó, bảo vệ chống sét việc cần thiết cho cơng trình Việc bảo vệ chống sét đánh trực tiếp thường thực phương pháp dùng cột thu sét dây thu sét Bao gồm: phận thu sét, phận nối đất phận dẫn dòng điện sét tản xuống đất (nối liền từ phận thu sét phận nối đất) Nguyên tắc bảo vệ : • Bảo vệ chống sét theo nguyên tắc trọng điểm : Áp dụng công trình có độ cao 15(m) cơng trình không quan trọng Theo phương thức bảo vệ trọng điểm, phận thường bị sét đánh phải bảo vệ Đối với cơng trình mái bằng, trọng điểm bảo vệ bốn góc, xung quanh tường chắn mái kết cấu nhô cao khỏi mặt đất Đối với cơng trình mái dốc, trọng điểm đỉnh góc, bờ bờ chảy, gốc diềm mái kết cấu • nhơ cao lên khỏi mặt mái Bảo vệ chống sét theo nguyên tắc tồn : Áp dụng cơng trình có độ cao 20 (m) cơng trình quan trọng, dễ cháy nổ Theo nguyên tắc tồn cơng trình phải nằm phạm vi bảo vệ cột thu sét Như vậy, tịa nhà A5 có chiều cao 20m ta sử dụng phương pháp bảo vệ toàn bộ, sử dụng kim thu lôi kết hợp với hệ thống nối đất 21 Trên sở nghiên cứu mơ hình, người ta xác định vùng bảo vệ cột thu lôi Đó khoảng khơng gian gần cột thu lơi mà vật bảo vệ đó, có khả bị sét đánh Phạm vi bảo vệ cột thu lơi hình nón cong trịn xoay có tiết diện ngang hình trịn, độ cao hx có bán kính Rx Hình 4.1: Phạm vi bảo vệ cột thu lôi Ở độ cao hx < h Rx = 1,5h ( 1- ) Ở độ cao hx > Rx =0.75 h( - ) Trong tài liệu gần Nga, sở khảo sát mô hình, trị số bán kính - bảo vệ xác định theo công thức sau : - Rx = 1,6ha.P/ ( + ) Trong : hx chiều cao đối tượng cần bảo vệ chiều cao hiệu dụng cột thu lôi = h-hx P hệ số, với h < 30m P=1 Với h>30m, p=5,5/ Qua tìm hiểu, kim thu sét đại INGESCO PDC 2.1 có bán kính bảo vệ lớn, thích hợp bảo vệ cho cơng trình mà khơng cần sử dụng q nhiều kim 22 Tịa nhà có chiều dài khoảng 30m, chiều rộng khoảng 10m, chiều cao khoảng 20m Ta chọn kim Ingesco PDC 2.1 có bán kính thu sét 15m Diện tích bảo vệ kim thu sét chọn S= Π.R2 = Π.152 = 706.5 ( m2 ) Diện tích mặt tịa nhà là: 30.10 = 300m2 Vì diện tích vùng bảo vệ kim thu sét lớn diện tích cần bảo vệ tòa nhà nên kim chọn hợp lý 4.2 Tính tốn nối đất Để đảm bảo cho dòng điện sét tản nhanh vào đất chọn giá trị điện trở hệ thống nối đất Rđ 10 Ω.Vậy ta chọn Rđ = 10Ω Vì tịa nhà A5 xây dựng đất pha cát nên điện trở suất đất có giá trị ρ = 3.104 Ωcm Điện trở suất đất không cố định năm ảnh hưởng độ ẩm nhiệt độ đất Do điện trở trang bị nối đất thay đổi Vì vậy, ρtt = K.ρ, K hệ số hiệu chỉnh tăng cao Tra bảng 10-1 trang 384 tài liệu [1] Chọn K = 1,4 => ρtt = K.ρ = 1,4.3.104 =4,2.104 Chọn phương án nối đất sử dụng cọc thanh, ta sử dụng 20 cọc sắt L60x60x6 dài l=2,5m, chôn sâu cách mặt đất t c = 0,8m Cột chôn thành mạch vòng, cách a = 5m Chọn ngang thép trịn, đường kính 8mm chơn cách mặt đất 0,9m Với thông số chọn trên, điện trở nối đất cọc tính theo công thức gần : R1C = 0,00298 ρtt =0,00298.4,2.104 = 125Ω 23 Tra bảng 10-3 trang 387 tài liệu [1] Với tỉ lệ a/l = 5/2,5 = ta có ηđ = 0,64 ηng = 0,32 Điện trở khuếch tán 20 cọc : Rc = r1c/n ηđ = 125/20.0,64 = 9,75Ω Chiều dài tất cọc nối lại với nhau: L = n a = 20.5 = 100m Điện trở nối nằm ngang: Rlt = Trong đó: ρtt = 4,2 .ρtt lg ( ) Ωcm l = 10000 + 2000= 12000cm: chiều dài tạo nên 20 nối + chiều cao từ cọc đến kim thu sét đặt mái dt = 0.8cm: bề rộng nối tc = 0,8 m: độ sâu chôn cọc l t = tc + = 2,05m Khi đó: Rt’ = 4,2.104 lg = 7,6 (Ω) Điện trở tản nối: Rt = = 23.75 (Ω) Vậy điện trở nối đất hệ thống là: Rc Rt Rht = Rc + Rt = = 6,9 (Ω) < Rđ = 10 (Ω) Như hệ thống nối đất chống sét đạt yêu cầu 24 KẾT LUẬN Sau 15 tuần nghiên cứu thực hiện, nhóm em hồn thành đồ án môn học với đề tài : “Thiết kế cung cấp điện cho tòa nhà A5” Bằng kiến thức học, chúng em vận dụng hoàn thành đồ án cung cấp điện cho tòa nhà, nắm rõ yếu tố cách tính tốn thiết kế cung cấp điện cho tòa nhà Tuy nhiên kiến thức thực tế hạn chế nên đồ án cịn nhiều khiếm khuyết, qua chúng em mong nhận góp ý từ bạn để đồ án hoàn thiện Chúng em xin chân thành cảm ơn cô giáo Phạm Thị Hồng Anh tận tình hướng dẫn, giúp đõ chúng em để chúng em hoàn thành đồ án 25 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Xuân Phú, Nguyễn Công Hiền, Nguyễn Bội Khuê Cung cấp điện Nhà xuất KHKT, 2006 [2] Ngô Hồng Quang Sổ tay lựa chọn tra cứu thiết bị điện từ 0,4KV đến 500KV Nhà xuất KHKT, 2002 26 ... thành đồ án mơn học với đề tài : “Thiết kế cung cấp điện cho tòa nhà A5? ?? Bằng kiến thức học, chúng em vận dụng hoàn thành đồ án cung cấp điện cho tòa nhà, nắm rõ yếu tố cách tính tốn thiết kế cung. .. tải điện gây nhiều tác hại nghiêm trọng như: làm gián đoạn việc cung cấp điện hệ thống, làm ngắn mạch, chạm đất pha thiết bị điện tượng điện áp dẫn đến hư hỏng cách điện thiết bị Khi sét đánh... tố cách tính tốn thiết kế cung cấp điện cho tòa nhà Tuy nhiên kiến thức thực tế hạn chế nên đồ án nhiều khiếm khuyết, qua chúng em mong nhận góp ý từ bạn để đồ án hoàn thiện Chúng em xin chân