đề tài thiết kế cung cấp điện cho tòa nhà a5

Tổn hao điện áp, tổn hao công suất tầng 3

- Tính tổn hao công suất tác dụụ̣ng

TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat

- Tính tổn hao công suất phản kháng

- Tính tổn hao công suất toàn phần

=√ 194,26 2 +3,5 2 = 194,3 (VA) 3.2.6 Tổn hao điện áp, tổn hao công suất tầng 4

- Tính tổn hao công suất tác dụụ̣ng

- Tính tổn hao công suất phản kháng

- Tính tổn hao công suất toàn phần

3.3 Lựa chọn các thiết bị đóng cắt và bảo vệ.

Aptomat là thiết bị đóng cắt hạ áp, có chức năng bảo vệ quá tải và ngắn mạch.

Aptomat được ưa chuộng hơn cầu chì nhờ vào khả năng làm việc ổn định, tin cậy và an toàn khi đóng cắt đồng thời 3 pha Mặc dù có giá thành cao hơn, nhưng tính năng tự động hóa vượt trội của aptomat đã khiến nó ngày càng trở nên phổ biến trong lưới điện hạ áp công nghiệp và hệ thống điện sinh hoạt.

Aptomat được chế tạo với các điện áp khác nhau: 400V, 440V, 500V, 600V, 690V.

Người ta cũng chế tạo các loại aptomat một pha, hai pha, ba pha với số cực khác nhau: một cực, hai cực, ba cực, bốn cực

Aptomat chống rò điện được thiết kế để tự động cắt mạch điện khi phát hiện dòng dò đạt giá trị 30 mA, 100 mA hoặc 300 mA, tùy thuộc vào loại thiết bị.

Để tính toán ngắn mạch hạ áp, có thể sử dụng phương pháp gần đúng bằng cách coi trạm biến áp phân phối là nguồn Trong tổng trở ngắn mạch, chỉ cần xem xét tổng trở của biến áp đến điểm cần tính ngắn mạch.

Trạm biến áp có dung lượng 400KVA ta có

S đm Điện trở và điện kháng của đường dây:

Ta có đường dây đến máy biến áp có tiết diện là F = 95mm 2 có vỏ bọc, ta có: { r x o o = = 0,21 0,06 Ω/km r đd =r 0 l=0,21.0,1=0,021(Ω) x đd =0,06.0,1=0,06(Ω)

Tổng trở từ nguồn về điểm ngắn mạch:

Z tổng = √ ( R BA +r đd ) 2 +( X BA +x đd ) 2 =0,06538(Ω)

Dòng điện ngắn mạch là:

Tra bảng 3.2/146 tài liệu [2], ta chọn được aptomat từ 250 đến 1200A do LG chế tạo

Chọn áp tô mát tầng 1

Chọn aptomat cho các phòng tầng 1

Ta chọn aptomat theo công suất lớn nhất của các phòng tầng 1

Tra bảng 3.9/177, tài liệu [2], chọn aptomat cỡ nhỏ điện áp 230/400V, I N KA, mã hiệu 5SX4 220-6 do Siemens chế tạo, I đm = 20A

Tra bảng3.1/146, tài liệu [2],chọn aptomat cỡ nhỏ điện áp 230/400V, I N KA, mã hiệu ABE 103a- do LG chế tạo, I đm = 60A

CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT VÀ CHỐNG SÉT 4.1 Tính toán chống sét và lựa chọn thiết bị chống sét

Sét đánh trực tiếp vào đường dây tải điện gây ra nhiều tác hại nghiêm trọng, bao gồm việc gián đoạn cung cấp điện, gây ngắn mạch và chạm đất các pha thiết bị điện do hiện tượng quá điện áp Hiện tượng này dẫn đến hư hỏng cách điện của các thiết bị Khi sét đánh vào các công trình điện và toà nhà cao tầng, dòng điện sét sinh ra có thể gây ra các tác dụng nhiệt, cơ và điện từ, làm hư hại tài sản và vật dụng.

Bảo vệ chống sét là rất quan trọng để đảm bảo an toàn cho các công trình và tính mạng con người Tải xuống tài liệu TIEU LUAN MOI qua email skknchat123@gmail.com để tìm hiểu thêm về các thiết bị mới nhất và nguy cơ tiềm ẩn từ sét.

Bảo vệ chống sét đánh trực tiếp thường được thực hiện thông qua việc sử dụng cột thu sét hoặc dây thu sét Hệ thống này bao gồm ba bộ phận chính: bộ phận thu sét, bộ phận nối đất và bộ phận dẫn dòng điện sét tản xuống đất, kết nối từ bộ phận thu sét đến bộ phận nối đất.

Bảo vệ chống sét theo nguyên tắc trọng điểm được áp dụng cho các công trình có độ cao dưới 15m và các công trình không quan trọng Phương thức này chỉ yêu cầu bảo vệ những bộ phận thường xuyên bị sét đánh Đối với công trình mái bằng, các trọng điểm bảo vệ bao gồm bốn góc, xung quanh tường chắn mái và các kết cấu nhô cao Trong khi đó, đối với công trình mái dốc, trọng điểm bảo vệ là các đỉnh tại các góc, bờ nóc, bờ chảy, các gốc diềm mái và các kết cấu nhô cao lên khỏi mặt mái.

Bảo vệ chống sét toàn bộ là nguyên tắc áp dụng cho các công trình cao trên 20 mét và những công trình quan trọng, dễ cháy nổ Theo nguyên tắc này, toàn bộ công trình cần được bao phủ trong phạm vi bảo vệ của các cột thu sét.

Tòa nhà A5 cao 20m sẽ được bảo vệ toàn bộ bằng cách sử dụng kim thu lôi kết hợp với hệ thống nối đất.

Dựa trên nghiên cứu các mô hình, có thể xác định vùng bảo vệ quanh cột thu lôi, nơi mà các vật thể được bảo vệ có khả năng bị sét đánh rất thấp.

Phạm vi bảo vệ cột thu lôi là hình nón cong tròn xoay có tiết diện ngang là những hình tròn, ở độ cao hx có bán kính Rx

Hình 4.1: Phạm vi bảo vệ của cột thu lôi

- Ở độ cao hx < 2 3 h Rx = 1,5h ( 1- 0,8 hx h )

- Ở độ cao hx > Rx =0.75 h( 1 - hx h )

Trong các tài liệu gần đây của Nga, trên cơ sở khảo sát mô hình, trị số bán kính bảo vệ được xác định theo công thức sau :

Trong đó : hx là chiều cao đối tượng cần bảo vệ ha chiều cao hiệu dụụ̣ng cột thu lôi ha = h-hx

P là hệ số, với h < 30m thì P=1 Với h>30m, p=5,5/√ h

Kim thu sét hiện đại INGESCO PDC 2.1 có bán kính bảo vệ lớn, rất phù hợp để bảo vệ các công trình mà không cần sử dụng quá nhiều kim thu sét.

Tòa 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 là 15m.

Diện tích bảo vệ của kim thu sét đã chọn là

Diện tích mặt bằng tòa nhà là: 30.10 = 300m 2

Vì diện tích vùng bảo vệ của kim thu sét lớn hơn diện tích cần bảo vệ của tòa nhà nên kim đã chọn là hợp lý.

Để đảm bảo dòng điện sét được tản nhanh vào đất, giá trị điện trở của hệ thống nối đất cần được xác định Theo đó, chúng ta chọn giá trị Rđ là 10 ohm.

Tòa nhà A5 được xây dựng trên nền đất pha cát, với điện trở suất của đất là 3.10^4 cm Giá trị điện trở suất này không ổn định suốt năm, mà chịu ảnh hưởng bởi độ ẩm và nhiệt độ của đất, dẫn đến sự thay đổi trong điện trở của hệ thống nối đất Do đó, điện trở của thiết bị nối đất được điều chỉnh theo hệ số K, phản ánh sự biến động này.

Tra bảng 10-1 trang 384 tài liệu [1]

Để đảm bảo an toàn điện, phương án nối đất được lựa chọn là sử dụng cọc và thanh, với 20 cọc sắt L60x60x6 có chiều dài 2,5m, được chôn sâu 0,8m so với mặt đất Các cọc được bố trí thành mạch vòng, cách nhau 5m.

Chọn thanh ngang bằng thép tròn có đường kính 8mm và chôn sâu 0,9m dưới mặt đất Với các thông số đã chọn, điện trở nối đất của một cọc được tính theo công thức gần đúng là R 1C = 0,00298, kết quả là R 1C = 0,00298 x 4,2 x 10^4 = 125.

Với tỉ lệ a/l = 5/2,5 = 2 ta có đ = 0,64 và ng = 0,32. Điện trở khuếch tán của 20 cọc là :

R c = r 1c /n đ = 125/20.0,64 = 9,75 Chiều dài của tất cả các cọc nối lại với nhau: L = n a = 20.5 = 100m Điện trở của thanh nối nằm ngang:

Lựa chọn các thiết bị đóng cắt và bảo vệ

Tính toán ngắn mạch

Để tính toán ngắn mạch hạ áp, có thể sử dụng phương pháp gần đúng bằng cách xem trạm biến áp phân phối là nguồn Trong tổng trở ngắn mạch, chỉ cần tính từ tổng trở của biến áp đến điểm cần xác định ngắn mạch.

Trạm biến áp có dung lượng 400KVA ta có

S đm Điện trở và điện kháng của đường dây:

Ta có đường dây đến máy biến áp có tiết diện là F = 95mm 2 có vỏ bọc, ta có: { r x o o = = 0,21 0,06 Ω/km r đd =r 0 l=0,21.0,1=0,021(Ω) x đd =0,06.0,1=0,06(Ω)

Tổng trở từ nguồn về điểm ngắn mạch:

Z tổng = √ ( R BA +r đd ) 2 +( X BA +x đd ) 2 =0,06538(Ω)

Dòng điện ngắn mạch là:

Chọn áp tô mát tầng 1

Tra bảng3.1/146, tài liệu [2],chọn aptomat cỡ nhỏ điện áp 230/400V, I N KA, mã hiệu ABE 103a- do LG chế tạo, I đm = 60A

TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT VÀ CHỐNG SÉT

Tính toán chống sét và lựa chọn thiết bị chống sét

Sét đánh trực tiếp vào đường dây tải điện gây ra nhiều tác hại nghiêm trọng, bao gồm gián đoạn cung cấp điện, ngắn mạch, và hư hỏng cách điện của thiết bị Hiện tượng quá điện áp do sét có thể dẫn đến chạm đất các pha ở các thiết bị điện Khi sét đánh vào các công trình điện hoặc tòa nhà cao tầng, dòng điện sét sinh ra gây ra các tác động nhiệt, cơ, và điện từ, làm hư hại tài sản và vật dụng.

Tải xuống tài liệu TIEU LUAN MOI qua email skknchat123@gmail.com để tìm hiểu về thiết bị mới nhất và những nguy hiểm có thể gây ra cho tính mạng con người Việc bảo vệ chống sét trở nên cần thiết cho các công trình nhằm đảm bảo an toàn cho người sử dụng.

Bảo vệ chống sét đánh trực tiếp thường được thực hiện thông qua việc sử dụng cột thu sét hoặc dây thu sét Hệ thống này bao gồm ba thành phần chính: bộ phận thu sét, bộ phận nối đất và bộ phận dẫn dòng điện sét xuống đất, kết nối liền mạch giữa bộ phận thu sét và bộ phận nối đất.

Bảo vệ chống sét theo nguyên tắc trọng điểm áp dụng cho các công trình có độ cao dưới 15 mét và các công trình không quan trọng Theo phương thức này, chỉ những bộ phận dễ bị sét đánh cần được bảo vệ Đối với công trình mái bằng, trọng điểm bảo vệ bao gồm bốn góc, xung quanh tường chắn mái và các kết cấu nhô cao Trong khi đó, đối với công trình mái dốc, trọng điểm bảo vệ là các đỉnh tại các góc, bờ nóc, bờ chảy, các gốc diềm mái và các kết cấu nhô cao khỏi mặt mái.

Bảo vệ chống sét toàn bộ áp dụng cho các công trình có độ cao trên 20 mét và những công trình quan trọng, dễ cháy nổ Theo nguyên tắc này, toàn bộ công trình cần nằm trong phạm vi bảo vệ của các cột thu sét để đảm bảo an toàn tối đa.

Tòa nhà A5 cao 20m sẽ được bảo vệ toàn diện bằng cách sử dụng kim thu lôi kết hợp với hệ thống nối đất.

Dựa trên nghiên cứu các mô hình, có thể xác định vùng bảo vệ của cột thu lôi, tức là khu vực xung quanh cột thu lôi nơi vật thể được bảo vệ có nguy cơ bị sét đánh rất thấp.

Phạm vi bảo vệ cột thu lôi là hình nón cong tròn xoay có tiết diện ngang là những hình tròn, ở độ cao hx có bán kính Rx

Hình 4.1: Phạm vi bảo vệ của cột thu lôi

- Ở độ cao hx < 2 3 h Rx = 1,5h ( 1- 0,8 hx h )

- Ở độ cao hx > Rx =0.75 h( 1 - hx h )

Trong các tài liệu gần đây của Nga, trên cơ sở khảo sát mô hình, trị số bán kính bảo vệ được xác định theo công thức sau :

Trong đó : hx là chiều cao đối tượng cần bảo vệ ha chiều cao hiệu dụụ̣ng cột thu lôi ha = h-hx

P là hệ số, với h < 30m thì P=1 Với h>30m, p=5,5/√ h

Kim thu sét hiện đại INGESCO PDC 2.1 có bán kính bảo vệ lớn, lý tưởng cho việc bảo vệ các công trình mà không cần sử dụng nhiều kim thu sét.

Tòa 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 là 15m.

Diện tích bảo vệ của kim thu sét đã chọn là

Diện tích mặt bằng tòa nhà là: 30.10 = 300m 2

Vì diện tích vùng bảo vệ của kim thu sét lớn hơn diện tích cần bảo vệ của tòa nhà nên kim đã chọn là hợp lý.

Tính toán nối đất

Để đảm bảo cho dòng điện sét tản nhanh vào đất chọn giá trị điện trở của hệ thống nối đất là R đ 10 Vậy ta chọn Rđ = 10

Tòa nhà A5 được xây dựng trên nền đất pha cát với điện trở suất đạt 3.10^4 cm, tuy nhiên, giá trị này không ổn định trong suốt năm do sự biến đổi của độ ẩm và nhiệt độ Sự thay đổi này cũng ảnh hưởng đến điện trở của các thiết bị nối đất, dẫn đến việc cần điều chỉnh hệ số hiệu chỉnh K để đảm bảo an toàn và hiệu quả.

Để thực hiện phương án nối đất, chúng ta sử dụng 20 cọc sắt có kích thước 60x60x6 mm và chiều dài 2,5m, trong đó phần cọc chôn sâu 0,8m so với mặt đất Các cột được chôn theo hình mạch vòng, với khoảng cách giữa các cột là 5m.

Chọn thanh ngang bằng thép tròn có đường kính 8mm, chôn sâu 0,9m dưới mặt đất Với các thông số đã chọn, điện trở nối đất của một cọc được tính bằng công thức gần đúng: R 1C = 0,00298 tt = 0,00298.4,2.10^4 = 125.

Với tỉ lệ a/l = 5/2,5 = 2 ta có đ = 0,64 và ng = 0,32. Điện trở khuếch tán của 20 cọc là :

R c = r 1c /n đ = 125/20.0,64 = 9,75 Chiều dài của tất cả các cọc nối lại với nhau: L = n a = 20.5 = 100m Điện trở của thanh nối nằm ngang:

Trọng đỡ của hệ thống được tính toán với điện trở suất tt = 4,2 Ωcm Chiều dài tổng cộng được tạo nên từ 20 thanh nối là 12000 cm, bao gồm chiều cao từ cọc đến kim thu sét trên mái Bề rộng của thanh nối là d t = 0,8 cm, trong khi độ sâu chôn cọc là t c = 0,8 m, dẫn đến chiều dài chôn cọc l t = t c + 2 = 2,05 m.

R ht = = = 6,9 (Ω) < R đ = 10 (Ω) Như vậy hệ thống nối đất chống sét ở trên đạt yêu cầu c R t

Vậy điện trở nối đất của hệ thống là:

Khi đó: R t ’ Điện trở tản của thanh nối:

Định dạng
Số trang	68
Dung lượng	364,68 KB