THIẾT kế cấp điện CHO một NHÀ BIỆT THỰ

2 56 BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN Chuyên ngành Điện Điện tử Đề tài THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN CHO MỘT NHÀ BIỆT THỰ GVHD Phạm Trung Hiếu Hà Nội – 2022 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ĐỀ TÀI VÀ NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI Thiết kế cung cấp điện cho một nhà biệt thự Mô hình nhà biệt thự NHIỆM VỤ THIẾT KẾ 1 Xác định phụ tải tính toán của tòa nhà 2 Xác định sơ đồ nối dây của mạng điện 3 Lựa chọn phương án tối ưu 4 Lựa chọn thiết bị điện của phương án tối ưu 5 Xác định các.

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN Chuyên ngành: Điện- Điện tử Đề tài THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN CHO MỘT NHÀ BIỆT THỰ GVHD: Phạm Trung Hiếu Hà Nội – 2022 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ĐỀ TÀI VÀ NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI Thiết kế cung cấp điện cho nhà biệt thự - - Mơ hình nhà biệt thự NHIỆM VỤ THIẾT KẾ Xác định phụ tải tính tốn tịa nhà Xác định sơ đồ nối dây mạng điện Lựa chọn phương án tối ưu Lựa chọn thiết bị điện phương án tối ưu: Xác định tham số chế độ mạng điện : ∆U, ∆P, ∆A, U2 Tính tốn nối đất cho trạm biến áp (với đất cát pha), Tính tốn dung lượng bù để cải thiện hệ số công suất lên giá trị cosϕ2 =0,95 Thiết kế chiếu sáng cho phịng điển hình MỤC LỤC Lời nói đầu Điện nguồn lượng sử dụng rộng rãi tất ngành kinh tế quốc dân nói chung ngành Cơng nghiệp nói riêng Đóng vai trị quan trọng cơng cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nước Nước ta bước xây dựng kinh tế công nghiệp đại, nhu cầu điện ngày tăng Việc xây dựng hệ thống điện lưới quốc gia chất lượng, an toàn, tiết kiệm hiệu yếu tố tiên Muốn làm điều hệ thống cấp điện cho đối tượng nhỏ phải thiết kế chi tiết, cụ thể, đạt chuẩn đại Do đó, nhóm chúng em chọn đề tài “Thiết kế hệ thống cấp điện cho nhà biệt thự”, đề tài gẫn gũi với thực tế Qua đề tài giúp chúng em làm quen với hệ thống cấp điện, tiêu chuẩn thiết kế, an toàn điện rèn luyện kỹ tính tốn, lựa chọn thiết bị điện, nâng cao kỹ làm việc nhóm Sử dụng kiến thức học để thiết kế hệ thống cấp điện chi tiết Với giúp đỡ nhiệt tình thầy Phạm Trung Hiếu thầy cô trường đến đồ án môn học chúng em hồn thành Em kính mong đóng góp ý kiến thầy cô để đồ án chúng em hoàn thiện Chúng em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2022 CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT CHUNG VỀ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN SINH HOẠT 1.1 Yêu cầu, đặc điếm hệ thống cung cấp điện sinh hoạt 1.1.1 Yêu cầu Khi thiết kế hệ thống cung cấp điện sinh hoạt bao gồm chiếu sáng thiết bị điện sinh hoạt khác phải thoả mãn yêu cầu sau: - An toàn điện, bảo vệ mạch điện kịp thời tránh gây hoả hoạn - Dễ sử dụng điều khiển kiểm soát, dễ sửa chữa - Đạt yêu cầu kỹ thuật mỹ thuật - Việc đảm bảo độ tin cậy cấp điện khơng u cầu cao thuộc hộ tiêu thụ loại phải đảm bảo chất lượng điện tức độ lệch dao động điện áp bé nằm phạm vi cho phép Với mạng chiếu sáng độ lệch điện áp cho phép ± 2.5% - Ngoài thiết kế cung cấp điện cho hệ thống điện sinh hoạt cần phải tính đến đường dây trục nên tính dư thừa đề phịng phụ tải tăng sau - Đảm bảo độ an tồn điện bàng khí cụ điện đóng cắt bảo vệ aptomat, cầu chì, cầu dao, cơng tắc - Ngày thấy điện để cung cấp cho sinh hoạt, công nghiệp, dịch vụ thiếu nhiều nên thường xuyên phải cắt điện ln phiên thiếu điện Do thiết kế cần tính tốn kỳ chi phí vận hành hệ thống điện thấp để tiết kiệm điện 1.1.2 Đặc điểm - Hệ thống cung cấp điện sinh hoạt thuộc loại cung cấp điện cho hộ tiêu thụ loại hộ cho phép với mức độ tin cậy điện thấp, cho phép điện thời gian sửa chữa, thay thiết bị cố thường không cho phép ngày đêm bao gồm khu nhà ở, nhà kho, trường học - Để cung cấp cho mạng điện sinh hoạt ta dùng nguồn điện đường dây lộ - Mạng điện sinh hoạt mạng pha nhận điện từ mạng phân phối pha điện áp thấp để cung cấp cho thiết bị, đồ dùng điện chiếu sáng - Mạng điện sinh hoạt thường có trị số điện áp pha định mức 380/220 220/127 Tuy nhiên thất điện áp đường dây tải nên cuối nguồn điện áp bị giảm so với định mức Để bù lại giảm áp hộ tiêu thụ thường dùng máy biến áp điều chỉnh để nâng điện áp đạt trị số định mức - Mạng điện sinh hoạt gồm mạch mạch nhánh Mạch giữ vai trò mạch cung cấp mạch nhánh rẻ từ đường dây mắc song song để điều khiển độc lập mạch phân phối điện tới đồ dùng điện - Với hệ thống cung cấp điện cho sinh hoạt chiếu sáng cấp chung với mạng điện cấp cho phụ tải khác - Mạng điện sinh hoạt cần có thiết bị đo lường điều khiển, bảo vệ công tơ điện, cầu dao, aptomat, cầu chì, cơng tắc - Mạng điện sinh hoạt thường có phương thức phân phối điện sau: • Sơ đồ phân nhánh Đặc điểm: Mỗi hộ có đường dây vào nhà lắp cơng tơ điện, cầu dao, Aptomat có dịng điện điện áp định mức phù hợp với cấp điện áp dòng điện sử dụng hộ Đường dây suốt qua khu vực cần cấp điện đến điểm rẽ nhánh Những thiết bị điện có cơng suất cao đường dây riêng biệt nhánh có khí cụ bảo vệ Ưu, nhược điểm: + Phương thức đơn giản thi cơng, sử dụng dây thiết bị bảo vệ phí kinh tế thấp + Mạng điện dễ kiểm tra sửa chữa + Tuy nhiên phân tán nhiều bảng điện nhánh nên ảnh hưởng đến yêu cầu mỹ thuật toàn hệ thống điện • Sơ đồ hình tia Đặc điểm: Đường điện sau cơng tơ aptomat phân thành nhiều nhánh khác nhánh dẫn đến khu vực hộ Trên đường dây nhánh phải đặt Aptomat riêng cho nhánh phù hợp với dòng điện chạy qua Ưu, nhược điểm: + Bảo vệ nhanh có chọn lọc có cổ chập mạch tải tránh gây hoả hoạn + Sử dụng thuận tiện, dễ dàng kiểm tra, an toàn điện đạt yêu cầu mỹ thuật + Tuy nhiên phương thức dây phải sử dụng nhiều dây khí cụ điện phí kinh tế cao 1.2 Các phương pháp xác định phụ tải tính tốn 1.2.1 Giới thiệu chung Phụ tải tính tốn phụ tải khơng có thực, cần thiết cho việc chọn trang thiết bị cung cấp điện trạng thái vận hành hệ thống cung cấp điện Trong thực tế vận hành chế độ dài hạn người ta muốn phụ tải thực tế không gây phát nóng mức trang thiết bị cung cấp điện (dây dẫn, máy biến áp, thiết bị đóng cắt v.v ), ngồi chế độ ngắn hạn khơng gây tác động cho thiết bị bảo vệ (ví dụ chế độ khởi động phụ tải cầu chì thiết bị bảo vệ khác khơng cắt) Như phụ tải tính tốn thực chất phụ tải giả thiết tương đương với phụ tải thực tế vài phương diện Trong thực tế thiết kế người ta thường quan tâm đến hai yếu tố phụ tải gây phát nóng tổn thất 10 tồn hai loại phụ tải tính tốn cần phải xác định: Phụ tải tính tốn theo điều kiện phát nóng Phụ tải tính tốn theo điều kiện tổn thất Phụ tải tính tốn theo điều kiện phát nóng: Là phụ tải giả thiết lâu dài, khơng đổi tương đương với phụ tải thực tế, biến thiên hiệu phát nhiệt lớn Phụ tải tính tốn theo điều kiện tổn thất (thường gọi phụ tải đỉnh nhọn): Là phụ tải cực đại ngắn hạn xuất thời gian ngắn từ đến giây, chúng chưa gây phát nóng cho trang thiết bị lại gây tổn thất nhẩy bảo vệ làm đứt cầu chì Trong thực tế phụ tải đỉnh nhọn thường xuất khởi động động đóng cắt thiết bị điện khác Tùy theo tầm quan trọng kinh tế xã hội, hộ tiêu thụ cung cấp điện với mức độ tin cậy khác phân thành loại: Hộ loại 1: Là hộ mà có cố dừng cung cấp điện gây nên hậu nguy hiểm đến tính mạng người, gây thiệt hại lớn kinh tế, hư hỏng thiết kế, gây rối loạn q trình cơng nghiệp có ảnh hưởng khơng tốt phương diện trị Đối với hộ loại phải cung cấp với độ tin cậy cao, thường dùng hai nguồn điện đến, có nguồn dự phịng nhằm hạn chế mức thấp việc điện Thời gian điện thường coi thời gian đóng nguồn dự trữ Hộ loại 2: Là hộ tiêu thụ ngừng cung cấp điện gây thiệt hại kinh tế, hư hỏng sản phẩm , sản xuất bị đình trệ, gây rối loạn q trình cơng nghệ Để cung cấp điện cho hộ loại ta sử dụng phương pháp có khơng có nguồn dự phịng, hộ loại cho phép ngừng cung cấp điện thời gian đóng nguồn dự trữ tay Hộ loại 3: Là hộ tiêu thụ cho phép cung cấp điện với mức độ tin cậy thấp, cho phép mắt điện ttrong thời gian sửa chữa, thay có cố 1.2.2 Các phương pháp xác định phụ tải tính tốn Gồm có phương pháp xác định phụ tải tính tốn: - Xác định phụ tải tính tốn theo công suất đặt hệ số nhu cầu - Xác định phụ tải tính tốn theo suất phụ tải đơn vị diện tích sản xuất 49 - Các hệ số phản xạ Hệ số phản xạ trần: ρtrÇn = 50% Hệ số phản xạ trường: Hệ số phản xạ sàn: ρtr­ êng = 30% ρsµn = 10% - Xác định hệ số sử dụng CU Chỉ số sảnh Chỉ số phòng i: i= a ×b 3,8 ×3, = = 0,5 h tt ×(a + b) 3,9 ×(3,8 + 3, 6) Căn kiểu chiếu sáng đèn, số phòng hệ số phản xạ, xác định hệ số sử dụng đèn CU = 0,62 - Hệ số ánh sáng LLF Hệ số ánh sáng LLF = 0,8 - Độ rọi tiêu chuẩn phòng khách Etc: Etc = 100 - Xác định số đèn Tổng số đèn cần thiết cho sảnh: E tc ×S 100 ×14 N= = =8 Φ đ ×CU ×LLF 400 ×0,8 ×0, 62 Căn vào chiều dài, chiều rộng phịng, đồng thời bố trí đèn cho có độ rọi đồng đều, tính thẩm mỹ cho phịng 2.3.2.4 Tính tốn chiếu sáng tầng a Phịng thờ - Chọn đèn Chọn đèn có cơng suất W, quang thông đèn 400 lm - Kích thước phịng Chiều dài: a = 3,3 m Chiều rộng: b = 2,5 m Diện tích: s = 8,25 m2 Chiều cao : c = 3,9 m - Các hệ số phản xạ 50 Hệ số phản xạ trần: ρtrÇn = 50% Hệ số phản xạ trường: Hệ số phản xạ sàn: ρtr­ êng = 30% ρsµn = 10% - Xác định hệ số sử dụng CU Chỉ số phòng thờ Chỉ số phòng i: i= a ×b 3,3 ×2,5 = = 0, h tt ×(a + b) 3,9 ×(3,3 + 2,5) Căn kiểu chiếu sáng đèn, số phòng hệ số phản xạ, xác định hệ số sử dụng đèn CU = 0,62 - Hệ số ánh sáng LLF Hệ số ánh sáng LLF = 0,8 - Độ rọi tiêu chuẩn phòng khách Etc: Etc = 100 - Xác định số đèn Tổng số đèn cần thiết cho phịng thờ: E tc ×S 100 ×8, 25 N= = =4 Φ đ ×CU ×LLF 400 ×0,8 ×0, 62 Căn vào chiều dài, chiều rộng phịng, đồng thời bố trí đèn cho có độ rọi đồng đều, tính thẩm mỹ cho phòng b Sảnh - Chọn đèn Chọn đèn có cơng suất W, quang thơng đèn 400 lm - Kích thước phịng Chiều dài: a = 3,8 m Chiều rộng: b = 2,3 m Diện tích: s = 8,28 m2 Chiều cao : c = 3,9 m - Các hệ số phản xạ Hệ số phản xạ trần: ρtrÇn = 50% 51 Hệ số phản xạ trường: Hệ số phản xạ sàn: ρtr­ êng = 30% ρsµn = 10% - Xác định hệ số sử dụng CU Chỉ số sảnh Chỉ số phịng i: i= a ×b 3,6 ×2,3 = = 0, h tt ×(a + b) 3,9 ×(3, + 2,3) Căn kiểu chiếu sáng đèn, số phòng hệ số phản xạ, xác định hệ số sử dụng đèn CU = 0,62 - Hệ số ánh sáng LLF Hệ số ánh sáng LLF = 0,8 - Độ rọi tiêu chuẩn phòng khách Etc: Etc = 100 - Xác định số đèn Tổng số đèn cần thiết cho sảnh: E tc ×S 100 ×2, 28 N= = =4 Φ đ ×CU ×LLF 400 ×0,8 ×0, 62 Căn vào chiều dài, chiều rộng phịng, đồng thời bố trí đèn cho có độ rọi đồng đều, tính thẩm mỹ cho phịng 2.3.3 Sơ đồ bố trí thiết bị điện cho hộ gia đình Trên sở tính tốn chiếu sáng, thực bố trí thiết bị chiếu sáng cho tầng Và bố trí thiết bị khác (Cơng tắc, ổ cắm, nóng lạnh, điều hịa …) Ta có mặt bố trí thiết bị điện cho tòa nhà sau: 2.3.4 Xác định phụ tải tính tốn cho hộ gia đình Áp dụng phương pháp xác định cơng suất tính tốn theo hệ số sử dụng hệ số đồng thời ta tính tốn phụ tải cho cơng trình - Theo phương pháp này, hệ số công suất phụ tải khác cơng suất tính tốn nhóm n thiết bị xác định theo biểu thức sau: 52 n Ptt = K ®t.∑ k sdi P®mi (kW) i =1 n Q tt = K ®t.∑ k sdi Q ®mi (kVAr) i =1 Stt = P + Q 2tt (kVA) tt Trong đó: ksdi: Là hệ số sử dụng thiết bị thứ i Pđmi: Là công suất định mức thiết bị thứ i n: Là thiết bị nhóm - Hệ số sử dụng hệ số đồng thời thiết bị khác tra sổ tay thiết kế - Hệ số đồng thời theo số mạch điện tủ điện phân phối tủ điện phân phối phụ Do tải ta tải cố định thay đổi, nguồn cung cấp với công suất tương đối nhỏ.Ta xác định thông số sau: - Hệ số sử dụng (ksd) Trong điều kiện vận hành bình thường, cơng suất tiêu thụ thực thường bé giá trị định mức hệ số sử dụng k sd dùng để đánh giá, giá trị công suất tiêu thụ thực hệ số cần áp dụng cho tải riêng biệt Theo tiêu chuẩn IEC hệ số sử dụng cho thiết bị điện sau: ksdi = cho thiết bị chiếu sáng ổ cắm ksdi=0,8cho thiết bị điều hịa, nóng lạnh - Hệ số đồng thời (kđt) theo chức mạch Theo tiêu chuẩn việt nam TCVN9206-2012 hệ số đồng thời kđt theo chức mạch sau: kđti = cho mạch chiếu sáng kđti = 0,5 – 0,8 cho ổ cắm kđti = cho lò sưởi máy lạnh - Hệ số đồng thời (kđt) tủ phân phối theo số mạch 53 - Thơng thường vận hành tất tải có lưới điện khơng xảy Hệ số đồng thời (kđt) dùng để đánh giá phụ tải - Hệ số kđt thường dùng cho nhóm tải (được nối với tủ phân phối tủ phân phối phụ) - Việc xác định đòi hỏi hiểu biết chi tiết người thiết kế mạch điều kiện vận hành tải riêng biệt mạng khó xác định xác cho trường hợp Theo tiêu chuẩn việt nam TCVN9206-2012 hệ số đồng thời k đt tủ phân phối theo số mạch Ta chon kđt Sau lập phương án tải cho cơng trình, thơng số k sd đèn, ổ cắm, điều hịa nóng lạnh tra theo tiêu chuẩn IEC Tiến hành tính tốn phụ tải cho tầng a) Tính tốn phụ tải cho tầng Tầng gồm thiết bị, số lượng công suất đặt sau: - Đèn 9(W) 27 cỏi, 7(W) cỏi, 5(W) cỏi Pđđ = 27ì9 + 3×7+ 9×5 = 309W - Ổ cắm: 13 Pđoc = 13ì300 = 3900W - iu hũa: cỏi Pđđh = 1ì1500 = 1500W - Núng lnh: cỏi Pđnl = 1ì2500 = 2500W Theo tiờu chun IEC v hệ số sử dụng cho thiết bị điện sau: - ksdi = cho thiết bị chiếu sáng ổ cắm - ksdi = 0,8 cho thiết bị điều hịa, nóng lạnh - Hệ số đồng thời (kđt) theo chức mạch Theo tiêu chuẩn việt nam TCVN9206-2012 (Tra bảng 9, mục 5.12) hệ số đồng thời kđt theo chức mạch sau: - kđti = cho mạch chiếu sáng - kđti = 0,5 – 0,8 cho ổ cắm 54 - kđti = cho lò sưởi máy lạnh Tổng cơng suất nhóm thiết bị là: ∑P n ®m = k đti k sdi Pđmi = 309 ì1 ×1 + 3900 ×0,5 ×1 + 1500 ×1 ×0,8 + 2500 ×1 ×0,8 = 5459 W i =1 - Hệ số đồng thời (kđt) tủ phân phối theo số mạch Số nhóm (mạch) phụ tải tầng có nhóm theo TCVN9206-2012 (Tra k®t = 0,8 bảng 8, mục 5.11) nên - Cơng suất tính tốn tầng là: n Ptt1 = k ®t∑ P®mi = k ®t∑ P®m = 0,8 ×5459 = 4367, 2W i =1 Bảng số liệu tính tốn phụ tải cho tầng sau: Số P stt Tên thiết bị Pđ(W) ksdi kđti (W) lượng Đèn 39 309 1 309 Ổ cắm 13 3900 0,5 1950 Điều hịa 1500 0.8 1200 Nóng lạnh 2500 0.8 2000 b) Tính tốn phụ tải cho tầng 2, tầng *) Tính tốn phụ tải cho tầng Tầng gồm thiết bị, số lượng công suất đặt sau: - Đèn 9(W) 27 cái, 7(W) cái, 5(W) P®® = 8×9+ 8×7+ 17×5 = 213W - Ổ cắm: 11 Pđoc = 11ì300 = 3300W - iu hũa: cỏi Pđđh = 2ì1000 = 2000W - Núng lnh: cỏi kt Ptt(W) 0.8 4367,2 55 Pđnl = 1ì2500 = 2500W Theo tiêu chuẩn IEC hệ số sử dụng cho thiết bị điện sau: - ksdi = cho thiết bị chiếu sáng ổ cắm - ksdi = 0,8 cho thiết bị điều hịa, nóng lạnh - Hệ số đồng thời (kđt) theo chức mạch Theo tiêu chuẩn việt nam TCVN9206-2012 (Tra bảng 9, mục 5.12) hệ số đồng thời kđt theo chức mạch sau: - kđti = cho mạch chiếu sáng - kđti = 0,5 – 0,8 cho ổ cắm - kđti = cho lò sưởi máy lạnh Tổng cơng suất nhóm thiết bị là: ∑P ® m2 n = ∑ k ®ti k sdi P®mi = 213.1.1 + 3300.0,5.1 + 3000.1.0,8 + 2500.1.0,8 = 6263W i =1 *) Tính tốn phụ tải cho tầng Tầng gồm thiết bị, số lượng công suất đặt sau: - Đèn (5W): cỏi Pđđ = ì5 = 40 W - cm: cỏi Pđoc = ì300 = 1800 W Theo tiêu chuẩn IEC hệ số sử dụng cho thiết bị điện sau: - ksdi = cho thiết bị chiếu sáng ổ cắm - Hệ số đồng thời (kđt) theo chức mạch Theo tiêu chuẩn việt nam TCVN9206-2012 (Tra bảng 9, mục 5.12) hệ số đồng thời kđt theo chức mạch sau: - kđti = cho mạch chiếu sáng - kđti = 0,5 – 0,8 cho ổ cắm Tổng cơng suất nhóm thiết bị là: n ∑ P®m3 = ∑ k ®ti k sdi P®mi = 40.1.1 + 1800.0,5.1 = 940W i =1 56 *) Hệ số đồng thời (kđt) tủ phân phối theo số mạch Số nhóm (mạch) phụ tải tầng 2, tầng có nhóm, theo TCVN9206-2012 k®t = 0,7 (Tra bảng 8, mục 5.11) ta có - Tổng cơng suất tính tốn tầng 2, tầng là: n Ptt 2,3 = k ®t ∑ P®mi = k ®t∑ P®m = 0,7 ×(6263 + 940) = 5042,1W i =1 Bảng số liệu tính tốn phụ tải cho tầng 2, tầng sau: ksd Tên thiết bị Số lượng Pđ(W) Đèn 33 213 1 213 Ổ cắm 11 3300 0,5 1650 Điều hòa 1 1500 0.8 1200 Điều hòa 1500 0.8 1200 Nóng lạnh 2500 0.8 2000 Tầng 940 1 940 STT i kđti P (W) kđ t Ptt(W) 5042,1 c) Tính tốn phụ tải tổng tịa nhà Cơng suất tính phụ tải tổng tịa nhà: - Cơng suất tính tốn tầng 1: Ptt1 = 4367,2 W - Cơng suất tính tốn tầng 2, 3: Ptt2,3 = 5042,1 W - Hệ số đồng thời (kđt) tủ phân phối theo số mạch Số nhóm (mạch) tổng tịa nhà có nhóm nên - Cơng suất tính tốn tổng tịa nhà là: n k®t = 0,9 Ptỉng = k ®t∑ Ptti = k ®t(Ptt1 + Ptt 2,3 ) = 0,9 ×(4367, + 5042,1) = 8468,37 W i =1 57 2.3.5 Lựa chọn dây dẫn - Hệ thống điện gia đình (điện sinh hoạt) có đường dây cung cấp điện từ nguồn đến phụ tải tiêu thụ không dài công suất không lớn Nên dây dẫn lựa chọn dựa vào dịng điện định mức để chọn thích hợp (chọn theo điều kiện phát nóng) Khơng thiết phải kiểm tra tổn thất điện áp - Theo tiêu chuẩn việt nam TCVN9206-2012 mặt cắt ruột dây dẫn đoạn thuộc lưới điện nhà không nhỏ trị số quy định bảng sau: Quy định mặt cắt ruột dây dẫn nhỏ lưới điện nhà Bảng quy định mặt cắt ruột dây dẫn nhỏ lưới điện nhà Tên đường dây Mặt cắt nhỏ ruột dây dẫn (mm2) Đồng Nhơm - Lưới điện nhóm chiếu sáng khơng có ổ cắm 1,5 2,5 - Lưới điện nhóm chiếu sáng có ổ cắm điện; lưới điện nhóm ổ cắm; lưới điện phân phối động lực 2,5 - Đường dây từ tủ điện tầng đến tủ điện phòng - Đường dây trục đứng cấp điện cho tầng 10 2.3.5.1 Tính tốn chọn dây cho nóng lạnh - Xác định mã chữ phụ thuộc vào dạng dây cách lắp đặt Ta chọn dây lõi cách thức lắp đặt cho dây âm tường Nên mã chữ B - Theo tiêu chuẩn IEC ta có cách lắp đặt cáp kiểu B Khi xét ảnh hưởng cách thức lắp đặt cáp kiểu B1 với trường hợp khác (Tra bảng H1-13, tiêu chuẩn IEC) ta có K1 = - Hệ số thể ảnh hưởng tương hỗ hai mạch gần đặt kề Hai dây đơn lắp ống (Tra bảng B.52.17, TCVN 9207: 2012) ta có K2 = 0,8 58 - Hệ số thể ảnh hưởng nhiệt dộ tương ứng với dạng cách điện Nhiệt độ môi trường 35oC, vật liệu cách điện PVC (Tra bảng B.52.14, TCVN 9207: 2012) K3 = 0,94 - Hệ số hiểu chỉnh K = K1 ×K ×K = ×0,8 ×0,94 = 0, 75 - Xác định dòng định mức cho nóng lạnh I tt = I ®m = P®m 2500 = = 11,36(A) U ®m 220 - Dịng cho phép (Tra bảng B.52.2, TCVN 9207: 2012) Icp = 24 A Dịng cho phép dây dẫn tính đến hệ số hiểu chỉnh K1 ×K ×K ×ICP = 0,75 ×24 = 18(A) > 11,36(A) = I tt - Vậy chọn dây đôi PVC(2x2,5)mm2 cách điện vật liệu PVC 2.3.5.2 Tính tốn chọn dây cho điều hòa - Xác định mã chữ phụ thuộc vào dạng dây cách lắp đặt Ta chọn dây lõi cách thức lắp đặt cho dây âm tường Nên mã chữ B - Chọn dây đôi PVC(2x1,5)mm2 cách điện vật liệu PVC - Theo tiêu chuẩn IEC ta có cách lắp đặt cáp kiểu B Khi xét ảnh hưởng cách thức lắp đặt cáp kiểu B1 với trường hợp khác (Tra bảng H1-13, tiêu chuẩn IEC) ta có K1 = - Hệ số thể ảnh hưởng tương hỗ hai mạch gần đặt kề Hai dây đơn lắp ống (Tra bảng B.52.17, TCVN 9207: 2012) ta có K2 = 0,8 - Hệ số thể ảnh hưởng nhiệt dộ tương ứng với dạng cách điện Nhiệt độ môi trường 35oC, vật liệu cách điện PVC (Tra bảng B.52.14, TCVN 9207: 2012) K3 = 0,94 - Hệ số hiểu chỉnh K = K1 ×K ×K = ×0,8 ×0,94 = 0, 75 - Xác định dịng định mức cho nóng lạnh 59 I tt = I ®m = P®m 1500 = = 8,91 (A) U đm ìCos đm ì đm 220 ×0,9 ×0,85 - Dòng cho phép (Tra bảng B.52.2, TCVN 9207: 2012) Icp = 17,5 A Dòng cho phép dây dẫn tính đến hệ số hiểu chỉnh K1 ×K ×K ×I CP = 0,75 ×17,5 = 13,13(A) > 8,91 = I tt - Vậy chọn dây đôi PVC (2x1,5)mm2 cách điện vật liệu PVC 2.3.5.3 Tính tốn chọn dây điện tổng tịa nhà - Theo tiêu chuẩn (TCVN_9206_2012, Mục 5.8) Hệ số cơng suất tính tốn lưới điện nhà lấy 0.8 đến 0.85 - Theo tiêu chuẩn IEC ta có cách lắp đặt cáp kiểu B Khi xét ảnh hưởng cách thức lắp đặt cáp kiểu B2 với trường hợp khác (Tra bảng H1-13, tiêu chuẩn IEC) ta có K1 = - Hệ số thể ảnh hưởng tương hỗ hai mạch gần đặt kề Một cáp điện lõi lắp ống (Tra bảng B.52.17, TCVN 9207: 2012) ta có K2 = 0,8 - Hệ số thể ảnh hưởng nhiệt dộ tương ứng với dạng cách điện Nhiệt độ môi trường 35 oC, vật liệu cách điện XLPE (Tra bảng B.52.14, TCVN 9207: 2012) K3 = 0,96 - Hệ số hiểu chỉnh K = K1 ×K ×K = ×0,8 ×0,94 = 0, 77 - Xác định dòng định mức cho tòa nhà I tt = I ®m = P®m 8468,37 = = 45, 29(A) U đm ìCos đm 220 ì0,85 - Dũng cho phộp (Tra bảng B.52.3, TCVN 9207: 2012) Icp = 91 A Dịng cho phép dây dẫn tính đến hệ số hiểu chỉnh K1 ×K ×K ×I CP = 0,77 ×91 = 70(A) > 49, 2(A) = I tt - Vậy chọn cáp điện lõi XLPE(2x16)mm2 cách điện XLPE, đặt ống PVC 60 2.3.6 Lựa chọn thiết bị bảo vệ Thiết bị bảo vệ thiết bị quan trọng thiết bị điện sử dụng gia đình, người sử dụng, để thuận tiện cho việc lắp đặt, chi phí đầu tư tính an tồn Ta chọn thiết bị bảo vệ Aptomat phù hợp - Aptomat thiết bị đóng cắt hạ áp, có chức bảo vệ tải ngắn mạch - Cách tính tốn lựa chọn aptomat sau: Aptomat chọn theo điều kiện: UđmA > UđmLV IđmA > Itt IcđmA > IN Trong mạng điện dân dụng hộ xa trạm biến áp nên ta thường bỏ qua điều kiện ngắn mạch Vậy nên việc chọn aptomat ta tính tốn theo dịng điện tính tốn phụ tải dòng điện định mức aptomat: IđmA > Itt 2.3.6.1 Chọn aptomat cho nóng lạnh Theo tiêu chuẩn IEC hệ số sử dụng cho thiết bị điện sau: - ksdi = cho thiết bị chiếu sáng ổ cắm - ksdi = 0,8 cho thiết bị điều hịa, nóng lạnh - Xác định dịng định mức cho nóng lạnh I tt = I ®m = P®m 2500 = = 14, 2(A) U đm cos 220 ì0,8 - Ta chn aptomat có dịng điện định mức IđmA = 20(A) > Itt 2.3.6.2 Chọn aptomat cho điều hòa Theo tiêu chuẩn IEC hệ số sử dụng cho thiết bị điện sau: - ksdi = cho thiết bị chiếu sáng ổ cắm - ksdi = 0,8 cho thiết bị điều hịa, nóng lạnh - Theo tiêu chuẩn (TCVN_9206_2012, Mục 5.8) Hệ số công suất tính tốn lưới điện nhà lấy 0.8 đến 0.85 - Xác định dòng định mức cho điều hòa I tt = I®m = P®m 1500 = = 10,03 (A) U đm ìCos đm ì đm 220 ì0,8 ì0,85 61 - Ta chọn aptomat có dịng điện định mức IđmA = 16(A) > Itt 2.3.6.3 Chọn aptomat cho chiếu sáng - Do công suất chiếu sáng không lớn nên ta chọn aptomat có dịng định mức 16(A) 2.3.6.4 Chọn aptomat cho ổ cắm - Do ổ cắm sử dụng nhà Thường dùng phụ tải như: Tivi, tủ lạnh, máy hút bụi, quạt… Các phụ tải có cơng suất từ 50 – 1500 (W) Nên ta chọn aptomat có dịng điện định mức 25(A) 2.3.6.5 Chọn aptomat tổng cho hộ - Theo tiêu chuẩn (TCVN_9206_2012, Mục 5.8) Hệ số cơng suất tính tốn lưới điện nhà lấy 0.8 đến 0.85 - Xác định dòng định mức cho tịa nhà I tt = I®m = P®m 8468,37 = = 45, 29 (A) U đm ìCos đm 220 ×0,85 - Ta chọn aptomat có dịng điện định mức IđmA = 50(A) > Itt? 2.3.7 Thiết kế hệ thống chống sét nối đất an toàn 2.3.7.1 Nối đất a Mục đích việc nối đất Mục đích: Bảo vệ nối đất nhằm bảo vệ an toàn cho người người tiếp xúc với thiết bị bị chạm vỏ cách giảm điện áp vỏ thiết bị xuống trị số an toàn Chú ý: Ở ta hiểu chạm vỏ tượng pha bị hỏng cách điện có tiếp xúc điện với vỏ thiết bị Ý nghĩa: tạo vỏ thiết bị đất mạch điện có điện dẫn lớn làm giảm phân lượng dịng điện qua người (nói cách khác giảm điện áp vỏ thiết bị) đến trị số an toàn người chạm vào vỏ thiết bị bị chạm vỏ b Tính tốn cụ thể - Phân tích hệ thống nối đất đại: 62 Để đảm bảo tản nhanh dịng sét vào đất điện trở hệ thống nối đất chống sét cho nhà Ryc ≤ 10Ω, để bảo vệ an toàn cho người sử dụng thiết bị điện bị rị điện trở nối đất an toàn Ryc ≤ 4Ω Để giảm điện trở nối đất thường dùng biện pháp đơn giản tăng số lượng cọc, kích thước cọc, cải tạo đất dùng than, muối Các biện pháp dễ làm hiệu kỹ thuật không cao gặp số hạn chế Điện cực nối đất sử dụng cọc thép bọc đồng đường kính 13mm, 16mm, hay 23mm có giá thành rẻ, độ dẫn điện tốt, độ chống ăn mòn cao tác động khí hay đất bọc xung quanh bền vững kết nối lắp đặt Liên kết phận nối đất thực cơng nghệ hàn hóa nhiệt CADWELD sử dụng để nối kết phận nối đất với chất lượng cao Hàn hóa nhiệt CADWELD có khả tạo mối nối phân tử đồng-đồng, đồng-thép mà khơng cần lượng ngồi hay nguồn nhiệt Các mối nối hàn hóa nhiệt CADWELD có đặc điểm sau: - Tản dòng điện hiệu dây dẫn - Không hư hỏng hay giảm chất lượng theo thời gian - Mối nối hàn hóa nhiệt CADWELD mối nối phân tử nên không bị hỏng hay ăn mịn - Chịu dịng cố lặp lại, khơng đòi hỏi kỹ đặc biệt để thực mối hàn hóa nhiệt CADWELD - Thiết bị nhẹ, khơng địi hỏi nguồn ngồi khơng đắt tiền Để đạt trị số điện trở yêu cầu vùng có điện trở suất cao ln vấn đề khó khăn, yêu cầu điện trở đất hệ thống R yc ≤ 10Ω sử dụng đơn cọc đồng, lưới nhơm khơng nhận kết mong muốn Vì cần phải sử dụng loại hóa chất giảm điện trở đất EEC GEM Hóa chất giảm trở đất có ưu điểm sau: - Bền vững khơng cần bảo trì - Giữ điện trở đất số ổn định với thời gian - Không bị phân hủy hay mục rữa - Thích hợp cho việc lắp đặt nơi đất khô hay đất bùn 63 - Không phụ thuộc vào diện nước để trì tính dẫn điện - Tính tốn cho hệ thống nhà biệt thự + Nối đất an toàn Nối đất làm việc theo quy định phải nhỏ R yc ≤4Ω Hệ thống nối đất dùng mạch vịng gồm n cọc chơn đứng đất độ sâu 0,8m hàn nối với hình chữ nhật Để đảm bảo an tồn cho hệ thống chọn phương án nối đất cọc thanh, chọn cọc thép trịn mạ đồng có đường kính d c = 16mm, dài l = 2.5m, cọc chôn cách khoảng a = 5m CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN DUNG LƯỢNG BÙ Tính tốn dung lượng bù để cải thiện hệ số công suất lên giá trị cosφ2=0,95 - Phụ tải tính tốn biệt thự là: Pttbt= 6,77 kW - Hệ số công suất biệt thự: Cosφ1 = 0,85 Ta có : Cosφ1 = 0,85 => Tanφ1 = 0,62 Cosφ2 = 0,95 => Tanφ2 = 0,33 - Dung lượng bù cho nhà biệt thự: Qb = Ptt bt ( Tanφ1- Tanφ2) =6,77.( 0,62 - 0,33) = 1,96 kVAr Theo tính tốn dung lượng bù Qb =1,96 kVAr công suất phụ tải nhỏ nên không cần thiết để lắp thiết bị bù ... TÀI Thiết kế cung cấp điện cho nhà biệt thự - - Mơ hình nhà biệt thự NHIỆM VỤ THIẾT KẾ Xác định phụ tải tính tốn tịa nhà Xác định sơ đồ nối dây mạng điện Lựa chọn phương án tối ưu Lựa chọn thiết. .. em chọn đề tài ? ?Thiết kế hệ thống cấp điện cho nhà biệt thự? ??, đề tài gẫn gũi với thực tế Qua đề tài giúp chúng em làm quen với hệ thống cấp điện, tiêu chuẩn thiết kế, an toàn điện rèn luyện kỹ... ngủ, nhà WC, sân phơi 37 38 39 Yêu cầu thiết kế hệ thống điện gia đình Những yêu cầu thiết kế hệ thống điện gia đình: - Nguồn điện cung cấp cho cơng trình nguồn điện pha 220V, lấy từ nguồn điện điện