Đồ án tốt nghiệp thiết kế hệ thống cung cấp điện cho tòa nhà c1 vinhome new center hà tĩnh

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho tòa nhà C1 Vinhome New Center Hà Tĩnh Ngành Kỹ thuật điện Chuyên ngành Hệ thống điện Giảng viên hướng dẫn: KHOA: Điện HÀ NỘI, 12 / 2022 i Giáo viên hướng dẫn Ký ghi rõ họ tên Lời cảm ơn Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp, em nhận nhiều giúp đỡ, đóng góp ý kiến bảo nhiệt tình thầy cơ, gia đình bạn bè Tóm tắt nội dung đồ án Cung cấp điện ngành quan trọng xã hội đại, trình phát triển nhanh khoa học kĩ thuật nước ta đường cơng nghiệp hóa đại hóa đất nước Vì việc thiết kế cung cấp điện vấn đề quan trọng thiếu ngành điện sinh viên học tập Cùng với phát triển ngành cung cấp điện phát triển phần mềm tính tốn cho hệ thống điện (Dialux, Ecodial, Gem calculator,…) Để cố kiến thức học trường vào việc thiết kế cụ thể Chúng em chọn đề tài cho đồ án tốt nghiệp mình: “Thiết kế cung cấp điện cho tòa nhà” Nội dung bao gồm: Chương 1: Tổng quan tòa nhà Chương 2: Tính tốn chiếu sáng Chương 3: Tính tốn phụ tải điện Chương 4: Lựa chọn MBA máy phát điện dự phòng Chương 5: Chọn dây dẫn thiết bị bảo vệ Chương 6: Bù công suất phản kháng Chương 7: Hệ thống nối đất chống sét Sau thời gian làm đồ án, hướng dẫn thầy Lê Việt Tiến, đến em hoàn thành nội dung đồ án Do kiến thức cịn hạn chế nên khơng thể tránh khỏi thiếu sót, em mong nhận bảo, giúp đỡ thầy cô để đồ án hoàn thiện Đồng thời giúp chúng em nâng cao trình độ chun mơn, đáp ứng nhiệm vụ cơng tác sau Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Lê Việt Tiến tất thầy cô giáo giúp em hoàn thành đồ án MỤC LỤC CHƯƠNG TÌM HIỂU TỔNG QUAN VỀ TỊA NHÀ VÀ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN 1.1 TỔNG QUAN VỀ TÒA NHÀ VÀ HỆ THỐNG CẤP ĐIỆN Giới thiệu tòa nhà Quy mô dự án 1.2 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CẤP ĐIỆN CHO CƠNG TRÌNH Giới thiệu cung cấp điện Đặc điểm hộ tiêu thụ điện Những yêu cầu thiết kế cung cấp điện 1.3 CÁC BƯỚC THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHƯƠNG THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG 2.1 TỔNG QUAN VỀ CHIẾU SÁNG Khái niệm ánh sáng Các đại lượng đo ánh sáng Yêu cầu chung hệ thống chiếu sáng 10 Các dạng chiếu sáng 10 2.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH CHIẾU SÁNG 11 Phương pháp tính gần 11 Tính tốn theo phương pháp hệ số sử dụng 12 2.3 TÍNH TỐN CHIẾU SÁNG CHO TỊA NHÀ 13 Tính tốn chiếu sáng hộ tầng 13 Tính tốn chiếu sáng cho hành lang cầu thang 15 Tính tốn chiếu sáng cho tầng hầm tầng TMDV 16 CHƯƠNG TÍNH TỐN PHỤ TẢI CHO TỊA NHÀ 18 3.1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 18 Đặt vấn đề 18 Các đại lượng hệ số tính tốn 19 Các phương pháp xác định phụ tải tính tốn 23 3.2 TÍNH TỐN PHỤ TẢI ĐỘNG LỰC CHO TÒA NHÀ 27 Phân loại phụ tải động lực 27 Tính tốn phụ tải khối hộ 28 Tính cơng suất phụ tải cần cấp cho khối đế 32 Tính tốn phụ tải phụ trợ 34 Tổng hợp công suất phụ tải tính tốn tịa nhà 40 CHƯƠNG CHỌN MÁY BIẾN ÁP VÀ MÁY PHÁT ĐIỆN DỰ PHÒNG 41 3.3 CHỌN PHƯƠNG ÁN CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ 42 Phương án cấp điện 42 Sơ đồ cấp điện cho tòa nhà 42 Chọn trạm biến áp cho tòa nhà 43 3.4 CHỌN DUNG LƯỢNG MÁY BIẾN ÁP CHO TÒA NHÀ 44 3.5 CHỌN MÁY PHÁT ĐIỆN 45 3.6 CHỌN TỦ ATS 46 Giới thiệu tủ ATS 46 Ứng dụng ATS 47 CHƯƠNG CHỌN DÂY DẪN VÀ THIẾT BỊ BẢO VỆ 48 3.7 CÁC PHƯƠNG PHÁP CHỌN DÂY DẪN VÀ THIẾT BỊ ĐIỆN 48 Phương pháp lựa chọn tiết diện dây dẫn cáp 48 Phương pháp chọn thiết bị điện 52 3.8 CHỌN CÁP VÀ THIẾT BỊ ĐIỆN CHO TÒA NHÀ 56 Chọn cáp thiết bị từ MBA đến tủ tổng hạ áp 56 Lựa chọn cáp thiết bị cho phụ tải ưu tiên có cháy 59 Lựa chọn cáp thiết bị cho phụ tải ưu tiên 70 Lựa chọn cáp thiết bị cho phụ tải không ưu tiên 81 Lựa chọn cáp thiết bị cho phụ tải hộ 86 CHƯƠNG BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG 93 3.9 TỔNG QUAN VỀ BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG 93 3.10 Ý NGHĨA CỦA VIỆC BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG 93 3.11 CÁC VỊ TRÍ ĐẶT THIẾT BỊ BÙ 94 3.12 TÍNH TỐN BÙ CƠNG SUẤT PHẢN KHÁNG CHO TÒA NHÀ 95 CHƯƠNG HỆ THỐNG NỐI ĐẤT VÀ CHỐNG SÉT 98 3.13 TỔNG QUAN 98 Nối đất 98 Chống sét 98 3.14 HỆ THỐNG NỐI ĐẤT 98 Cách thực nối đất 99 Các sơ đồ nối đất cho trạm biến áp 99 Tính tốn hệ thống nối đất cho trạm biến áp 102 3.15 HỆ THỐNG CHỐNG SÉT 107 Đặt vấn đề 107 Các dạng thu sét 108 Tính tốn hệ thống chống sét 109 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Vị trí dự án Hình 1.2 Phối cảnh tịa nhà Hình 1.3 Mặt tầng hộ Hình 2.1 Dải bước sóng ánh sáng Hình 2.2 Độ rọi Hình 2.3 So sánh lux lumens Hình 2.4 Mặt hộ loại 13 Hình 2.5 Mặt hộ loại 13 Hình 2.6 Mặt hộ loại 14 Hình 2.7 Mặt hộ loại 14 Hình 4.1 Sơ đồ cấp điện cho tịa nhà 42 Hình 4.3 Máy biến áp 2000kVA – 22/0.4kV 45 Hình 4.4 Máy phát điện Mitsubishi công suất 400 kVA 46 Hình 4.5 Hình ảnh tủ ATS 47 Hình 6.1 Tủ tụ bù hạ 98 Hình 7.1 Cọc nối đất 103 Hình 7.2 Thanh nối ngang 107 Hình 7.3 Sơ đồ cọc tiếp địa trạm biến áp 108 Hình 7.4 Sơ đồ cọc tiếp địa chống sét 113 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2-2 Bảng yêu cầu mật độ công suất chiêu sáng 12 Bảng 2-6 Tổng hợp công suất loại hộ 15 Bảng 2-7 Công suất chiếu sáng tầng hầm 16 Bảng 2-8 bảng công suất chiếu sáng tầng (tầng TMDV) 17 Bảng 3-1 Hệ số đồng thời nhà tập thể, chung cư (TCVN 9206-2012) 25 Bảng 3-2 Hệ số đồng thời Kđt lớn theo nhóm phụ tải (QC 09-2013) 26 Bảng 3-3 Hệ số đồng thời Kđt tủ phân phối (IEC60439) 26 Bảng 3-4 Hệ số yêu cầu Kyc thang máy cơng trình nhà 27 Bảng 3-5 Cơng suất tính tốn hộ loại 30 Bảng 3-6 Cơng suất tính tốn hộ loại 30 Bảng 3-7 Cơng suất tính tốn hộ loại 31 Bảng 3-8 Cơng suất tính tốn hộ loại 31 Bảng 3-9 Công suất tính tốn tủ điện tầng 31 Bảng 3-10 Cơng suất tính tốn tủ điện khối hộ 32 Bảng 3-11 Công suất yêu cầu theo chức tòa nhà 32 Bảng 3-12 Cơng suất tính tốn tầng 33 Bảng 3-13 Công suất tính tốn tầng hầm 33 Bảng 3-16 Tổng hợp cơng suất nhóm phụ tải phụ trợ 40 Bảng 3-17 Tổng hợp công suất phụ tải ưu tiên có cháy 40 Bảng 3-18 Tổng hợp cơng suất tính tốn tịa nhà 41 Bảng 4-2 Thông số kỹ thuật máy biến áp 2000kVA 46 Bảng 4-3 Thông số kỹ thuật máy phát 400kVA 47 Bảng 4-4 Thông số kỹ thuật ATS 48 Bảng 5-2 hệ số cách lắp đặt K1 49 Bảng 5-3 Bảng hệ số cách lắp đặt K2 50 Bảng 5-4 Bảng hệ số cách lắp đặt K3 51 Bảng 5-5 Bảng độ sụt áp cho phép 52 Bảng 5-6 Công thức tính sụt áp 52 Bảng 5-7 Bảng điều kiện chọn kiểm tra góp 55 Bảng 6-1 Bảng thông số tủ tụ bù 450 kvar 97 Bảng 7-1 Trị số điện trở suất đất 104 Bảng 7-2 Giá trị hệ số khc 104 Bảng 7-3 Hệ số sử dụng ηc cọc chôn thẳng đứng ηt thanh/ dây nối cọc 105 ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NÔI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG TÌM HIỂU TỔNG QUAN VỀ TÒA NHÀ VÀ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN 1.1 TỔNG QUAN VỀ TÒA NHÀ VÀ HỆ THỐNG CẤP ĐIỆN Giới thiệu tòa nhà  Tên dự án: Tòa C1 Vinhomes New Center Hà Tĩnh  Chủ đầu tư: Tập đoàn Vingroup Vinhomes Hà Tĩnh dự án thuộc dịng sản phẩm Vincity Tập đồn Vingroup làm chủ đầu tư, dành cho đối tượng khách hàng có thu nhập trung bình - thấp Theo dự kiến, Vincity Hà Tĩnh khởi công vào đầu năm 2017 Vinhome Hà Tĩnh tọa lạc trung tâm TP Hà Tĩnh, tỉnh Hà Tĩnh Từ dự án, cư dân di chuyển dễ dàng đến địa điểm quan trọng thành phố trung tâm hành chính, trường học, bệnh viện khu vực lận cận Vinhome Hà Tĩnh nằm mặt đường Hàm Nghi, phường Thạch Linh, thành phố Hà Tĩnh Dự án kết nối trực tiếp với quốc lộ 1A quan hành trọng yếu, bệnh viện, trường học… đồng thời nằm tuyến đường với trung tâm thương mại Vincom Plaza sầm uất Hình 1.1 Vị trí dự án SV: LÊ VĂN HÀ ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NÔI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP đồ - cách ly có cố thứ xảy IT Khi cố thứ rò Cải thiện độ tin -Yêu cầu phải có cách điện xảy ra, dòng cậy cung cấp giám sát cách rò nhỏ nên không điện: cố điện thiết nguy hiểm, nhiên thứ xảy bị cố cần phát nguồn không -Phải phát loại bỏ Khi cố thứ thiết phải định vị sớm xảy ra, thiết bị bảo cắt cố thứ để vệ tự động loại bỏ sữa chữa mạch cố -Yêu cầu nhân viên vận hành phải lành nghề Do công trình chung cư cao tầng khơng u cầu cao tính liên tục cung cấp điện,… nên ta chọn sơ đồ TN-S Tính tốn hệ thống nối đất cho trạm biến áp Xác định điện trở cọc chơn sâu đất: Hình 0.1 Cọc nối đất Ta có: R1C  ρ  2l 4t  l  k hc  ln  ln 2πl  d 4t  l  đó: R1C - điện trở nối đất cọc ρ - trị số điện trở suất đất tra bảng 102 SV: LÊ VĂN HÀ ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NÔI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP khc - hệ số hiệu chỉnh điện trở suất đất, phụ thuộc vào trạng thái đất m - độ chơn sâu cọc, tính từ điểm đầu cọc tới mặt đất: m = (0,5÷0,8)m t - độ chơn sâu cọc, tính từ mặt đất tới điểm cọc: t  m  l d - đường kính ngồi cọc l - chiều dài cọc: l = ( 2÷3)m Giá trị điện trở suất giới hạn (Ωm) Giá trị điện trở suất thiết kế (Ωm) 0,15 ÷ 0,25 0,2 0,5 ÷ 100 ÷ 12 10 -Nước sơng, ao hồ 10 ÷ 500 20 -Đất pha sét 20 ÷ 200 30 -Đất vườn, đất ruộng 20 ÷ 100 40 -Bê tơng 40 ÷ 1000 100 -Đất khơ 20 ÷ 1000 100 -Đất pha cát 300 ÷ 500 400 -Than 1000 ÷ 5000 2000 -Đất đá nhỏ 1000 ÷ 50000 3000 -Cát 1000 ÷ 10000 3000 -Đất đá lớn 10000 ÷ 50000 20000 Loại đất -Nước biển -Đất đen -Đất sét ẩm Bảng 0-1 Trị số điện trở suất đất Cực nối đất Đất ẩm Đất tr.bình Đất khô Thanh ngang dẹt chôn sâu 0,5m 6,5 4,5 Thanh ngang dẹt chôn sâu 0,8m 1,6 1,5 1,4 Cọc đóng sâu cách mặt đất 0,5÷0,8m Bảng 0-2 Giá trị hệ số khc 103 SV: LÊ VĂN HÀ ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NÔI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tỉ số a/l Số cọc chôn thẳng đứng (a :khoảng cách cọc, l :chiều dài cọc) ηc ηt ηc ηt ηc ηt 0,78 0,80 0,86 0,92 0,91 0,95 0,74 0,77 0,83 0,87 0,88 0,92 0,70 0,74 0,81 0,86 0,87 0,90 0,63 0,72 0,77 0,83 0,83 0,88 10 0,59 0,62 0,75 0,75 0,81 0,82 15 0,54 0,50 0,70 0,64 0,78 0,74 20 0,49 0,42 0,68 0,56 0,77 0,68 30 0,43 0,31 0,65 0,46 0,75 0,58 II Các cọc đặt theo chu vi mạch vòng: 0,69 0,45 0,78 0,55 0,85 0,70 0,62 0,40 0,73 0,48 0,80 0,64 0,58 0,36 0,71 0,43 0,78 0,60 0,55 0,34 0,69 0,40 0,76 0,56 10 0,47 0,27 0,64 0,32 0,71 0,47 20 0,43 0,24 0,60 0,30 0,68 0,41 30 0,40 0,21 0,56 0,28 0,66 0,37 50 0,38 0,20 0,54 0,26 0,64 0,35 I Các cọc đặt thành dãy: 70 0,35 0,19 0,52 0,24 0,62 0,33 100 Bảng 0-3 Hệ số sử dụng ηc cọc chôn thẳng đứng ηt thanh/ dây nối cọc Sơ chọn điện cực tiếp địa sử dụng cọc nối đất thép bọc đồng ɸ16, chiều dài lc= 2,5 m, chôn cách 5m chôn sâu m = 0,8m Vậy xác định điện trở nối đất cọc sau: Ta có: ρ = 100 Ωm điện trở suất đất (đất khô) khc = 1,4 (tra bảng 7.2 đất khô) d = 0,016 m l = 2,5 m 104 SV: LÊ VĂN HÀ ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NÔI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP m = 0,8 m Ryc = (Ω) => t  0,8  => R1c  2,5  2,05 m 100  2.2,5 4.2,05  2,5  1, ln  ln   54,03 (Ω) 2.3,14.2,5  0,016 4.2,05  2,5  Xác định số cọc sơ sau: n R1c 54,03   13,5 R yc Vậy ta chọn sơ 14 cọc + Xác định tổng trở tương đương 14 cọc: Hệ số sử dụng cọc: Tỷ lệ khoảng cách cọc/ chiều dài cọc = 5/2,5 = Tra bảng 7.3 khơng có giá trị ηc ηt 14 cọc nên ta sử dụng phương pháp nội suy để tính toán giá trị ηc ηt cho 14 cọc Tra bảng ta có giá trị ηc ηt tương ứng với số cọc n=10 n=15 sau: n=10 ηc =0,75 ηt = 0,75 n=15 ηc =0,7 ηt = 0,64 Dùng phương pháp nội suy ta tính hệ số ηc ηt tương ứng với số cọc n=14 sau:  14  10  c  0,75  (0,7  0,75).   0,71  15  10   14  10  t  0,75  (0,64  0,75).   0, 662  15  10  + Xác định điện trở nối nằm ngang Thanh nối sử dụng băng đồng tiếp địa có bề rộng b = 0,05 m chôn sâu h = 0,8m Thanh nối nối qua 14 cọc Chiều dài nối L = 13.5 =65 (m) 105 SV: LÊ VĂN HÀ ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NÔI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Hình 0.2 Thanh nối ngang Điện trở nối đất nối ngang: R ng   2.L2  .k hc ln   2L  b.h  Trong đó: b - bề rộng nối, b = 0,05m ρ - điện trở suất đất ( ρ =100 đất khô) khc = 1,6 (Tra bảng 7.2) L - chiều dài chu vi mạch vòng tạo nên nối, L=65m h - độ sâu chôn nối, h = 0,8 m => R ng  2.652   100.1,6.ln    4,81 Ω 2.65  0,05.0,8  Giá trị điện trở điện cực thẳng nối ngang có xét đến hệ số sử dụng sau: Rc  R 1c 54,03   5, 44 (Ω) n.c 14.0,71 R 'ng  R ng t  4,81  7,27 (Ω) 0,662 Tổng trở hệ thống nối đất: R  R c R 'ng Rc  R ' ng  5,44.7,27  3,1 (Ω) 5, 44  7, 27 Vậy RΣ < Ryc = 4Ω nên việc chọn sơ 106 SV: LÊ VĂN HÀ ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NƠI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Hình 0.3 Sơ đồ cọc tiếp địa trạm biến áp 3.15 HỆ THỐNG CHỐNG SÉT Đặt vấn đề Giông sét tượng thiên nhiên, phóng tia lửa điện khổng lồ khí đám mây mặt đất Khi sét đánh trực tiếp hay gián tiếp vào nhà hay cơng trình khơng làm hư hại nghiêm trọng cho phương tiện vật chất mà gây nguy hiểm đến tính mạng người Vì nhà cơng trình cơng cộng tùy theo mức độ thiết phải có hệ thống thiết bị chống sét biện pháp bảo vệ có sét đánh Với trung tâm thương mại khu mua sắm, giải trí đơng người, để đảm bảo an tồn người tài sản việc làm cần thiết Do cơng trình cần bảo vệ chống sét đánh thẳng chống việc xuất vùng mang điện áp cao đường dây Căn vào đặt tính tác dụng dịng điện sét, tầm quan trọng trình sử dụng theo yêu cầu cơng nghệ Tồn nhà cơng trình phân thành cấp bảo vệ: Bảo vệ cấp I: Những cơng trình, có tỏa chất khí cháy, bụi sợi dễ cháy chuyển sang trạng thái lơ lửng có khả 107 SV: LÊ VĂN HÀ ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NÔI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP kết hợp với khơng khí chất ơxi-hóa khác tạo thành hỗn hợp nổ, xảy điều kiện làm việc bình thường kể điều kiện làm việc bình thường ngắn hạn ( mở đóng thiết bị, chứa rót chất dễ bắt lửa chất lỏng chảy qua bình để hở ) Khi xảy nổ gây phá hoại lớn làm chết người Bảo vệ cấp II: Những cơng trình, có tỏa chất khí, hơi, bụi sợi cháy có hỗn hợp nổ Nhưng khả xảy có khả kết hợp với khơng khí chất ôxi- hóa khác tạo thành cố làm sai quy tắc, khơng thể xảy làm việc bình thường Khi xảy nổ gây hư hỏng nhỏ không làm chết người Bảo vệ cấp III: Tất cơng trình cịn lại Với chung cư nơi sinh hoạt nhiều hộ dân, để đảm bảo an toàn người tài sản việc làm cần thiết Do với cơng trình cần bảo vệ chống sét đánh thẳng chống việc xuất vùng mang điện áp cao đường dây, đường ống kim loại dẫn vào cơng trình Các dạng thu sét  Kim thu sét Kim thu sét vót nhọn đặt đỉnh cơng trình, nối xuống đất nhiều dây dẫn ( thường dây đồng )  Dây chống sét Dây kéo dài suốt cấu trúc cần bảo vệ  Lồng thu sét (lồng Faraday) Lồng thu sét gồm đai sét nối song song xuống đất bên ngồi tịa nhà, nối ngang tòa nhà cao Kết tạo thành lưới 15x15 10x10m, điều tạo nên lưới đẳng tốt cho tòa nhà chia nhỏ dịng sét, giảm đáng kể trường điện từ tượng cảm ứng  Thiết bị thu sét tiên đạo Trong dông, phận xử lý kim hình thành vùng từ trường rộng lớn đầu mũi kim Khi có tia sét đánh xuống vùng bảo vệ này, tia lượng đặc biệt phóng xuất ra, tiếp xúc với tia sét trước ( tiên đạo nghĩa đến trước) chạm vào tịa nhà Qua đó, chuyển hướng tia sét phía mũi kim thu sét 108 SV: LÊ VĂN HÀ ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NÔI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính tốn hệ thống chống sét  Tính xác suất sét đánh tổng hợp a) Xác suất sét đánh vào cơng trình Thơng số cơng trình: Chiều cao H = 85m, Chiều rộng W = 30m, Chiều dài L= 72m Diện tích thu sét hữu dụng Ac (m2) sau: (TCVN 9385_2012) Ac=L.W+2.H.(L+W)+ π.H2 =72.30+2.85.(72+30)+ π.852 =42198,7 m2 Xác định xác suất sét đánh vào cơng trình năm tính sau: p = Ac Ng 10-6 =42198,7.10,9.10-6 = 0,45 Trong đó: Ng : Mật độ sét đánh (lần/km2/năm), tra theo TCVN 9385_2012 đồ mật độ sét đánh năm lãnh thổ Việt Nam Ta tra N g =10,9 b) Xác suất sét đánh cho phép Xác suất sét đánh cho phép lấy p o = 10-5 năm c) Xác suất sét đánh tổng hợp Sau thiết lập giá trị p, số lần sét có khả đánh vào cơng trình năm, tính xác suất sét đánh tổng hợp cách nhân p với "hệ số điều chỉnh" cho bảng từ Bảng đến Bảng TCVN 9385_2012 Nếu xác suất sét đánh tổng hợp lớn xác suất sét đánh cho phép po = 10-5 năm cần phải bố trí hệ thống chống sét Xác định xác suất đánh tổng hợp: P = p A.B.C.D.E Trong đó: hệ số điều chỉnh A,B,C,D,E tra từ bảng đến bảng tài liệu TCVN 9385_2012 - Hệ số theo dạng cơng trình: A=1,3 ( Nơi tập trung đông người,trung tâm thương mại) - Hệ số theo kết cấu cơng trình: B=0,4 ( Kết cấu cơng trình bê tơng cốt thép có mái khơng phải kim loại) - Hệ số theo công sử dụng: C=1,7 ( Nơi tập trung đông người) - Hệ số theo mức độ cách ly: D=2 (Cơng trình cao hẳn cơng trình cối xung quanh lần) - Hệ số theo dạng địa hình: E=0,3 ( Vùng đồng bằng, trung du) Vậy xác suất sét đánh tổng hợp: P = p A B C D E = 0,45 1,3 0,4 1,7 0,3 = 0,238 > po = 10-5 => Cơng trình cần lắp đặt hệ thống chống sét 109 SV: LÊ VĂN HÀ ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NÔI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính tốn kim thu sét Cơng trình sử dụng thiết bị thu sét tia tiên đạo CARITEC PCS-ESE-3.350 Đầu thu sét đặt vị trí cao tịa nhà bán kính bảo vệ tính theo cơng thức sau: R p  h(2D  h)  L(2D  L) Trong đó: Rp : Bán kính bảo vệ mặt phẳng ngang tính từ chân đặt kim thu sét h : Chiều cao đầu thu sét bề mặt bảo vệ D : Chiều cao ảo tăng thêm chủ động phát xung theo tiêu chuẩn cấp bảo vệ dựa vào tiêu chuẩn NFC 17-102/1995 Pháp Tiêu chuẩn độ cao sau: + 20m dùng cho cấp I (Cơng trình: xăng dầu, kho đạn, khí gas) + 30m dùng cho cấp II (Cơng trình: Triển lãm, khu di tích lịch sử xếp hạng quốc gia; VP phủ; Toà nhà quốc hội….) + 45m dùng cho cấp III (Cơng trình: Tịa nhà VP, CT dân dụng, cơng nghiệp ) T (s): thời gian phát tia tiên đạo theo thực nghiệm L : 106 T Thay vào công thức với : h = 5m D =45 m tương ứng với bảo vệ cấp III ∆T Caritec PCS-ESE-3.350 = 30µs = 30 10-6s ∆L= 106 ΔT = 30 s => R p  5.(2.45  5)  30.(2.45  30)  63,4 m Chọn loại có Rp = 65 m với bán kính bảo vệ cấp III 110 SV: LÊ VĂN HÀ ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NÔI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chọn kim thu sét ELLIPS bán kính bảo vệ 65 m Thơng số : - Thời gian chủ động phóng tia tiên đạo 25µs Bán kính bảo vệ : Cấp III: 65 Mét (H=5 Mét) Sản xuất theo tiêu chuẩn NF C 17-102 Pháp Hãng: LPSFR Model: ELLIPS 1.2 Xuất xứ: PHÁP Hệ thống tiếp địa chống sét Hệ thống nối đất chống sét: Cọc thép bọc đồng tiếp đất, băng đồng liên kết phụ kiện đầu nối bố trí theo hệ thống nối đất gồm nhiều điện cực có tác dụng tản lượng sét xuống đất an toàn nhanh chóng Cọc nối đất thép bọc đồng ɸ16, chiều dài l = 2,5m chôn cách 5m,chôn sâu cách mặt đất 111 SV: LÊ VĂN HÀ ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NÔI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP m = 0,8m liên kết với băng đồng trần 50x3mm Điện trở nối đất chống sét ≤ Ryc = 10 Ω (tiêu chuẩn TCVN9385-2012) Xác định điện trở nối đất cọc: R 1C  ρ  2l 4t  l  k hc ln  ln 2πl  d 4t  l  Trong đó: R1C điện trở nối đất cọc ρ = 100 (Ωm) điện trở suất đất (đất khô) khc = 1,4 (Tra bảng 8,2 đất khô) d = 0,016m l = 2,5m m = 0,8m => t  0,8  => R1c  2,5  2,05 m 100  2.2,5 4.2,05  2,5  1,4 ln  ln   54,03 (Ω) 2.3,14.2,5 0,016 4.2,05  2,5   Xác định số cọc sơ sau: n R1c 54,03   5,4 R yc 10 Vậy ta chọn sơ cọc +Xác định tổng trở tương đương cọc: Hệ số sử dụng cọc: Tỷ lệ khoảng cách cọc/ chiều dài cọc=5/2,5=2 Tra bảng 8.3 ta giá trị ηc ηt cọc sau: n = ηc = 0,77 ηt = 0,83 + Xác định điện trở nối nằm ngang: Thanh nối sử dụng rải băng đồng tiếp địa có bề rộng b = 0,05m chôn sâu h=0,8 m Thanh nối nối qua cọc nối đến chân tòa nhà cách 5m Chiều dài nối l = 5.5 + = 30 m Điện trở nối đất nối với cọc:  2l  Rng   khc ln   2 l  b.h  112 SV: LÊ VĂN HÀ ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NƠI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP đó: Rng điện trở nối đất nối ngang b bề rộng nối, b=0,05m ρ điện trở suất đất ( ρ =100 đất khô) khc = 1,6 (Tra bảng 8.2) l chiều dài (chu vi) mạch vòng tạo nên nối, l = 30m h độ sâu chôn nối, h = 0,8 m => R ng   2.302  100.1,6.ln    9,1 (Ω) 2..30 0,05.0,8   Giá trị điện trở điện cực thẳng nối ngang có xét đến hệ số sử dụng sau: Rc  R 1c 54,03   11,69 (Ω) n.c 6.0,77 R 'ng  R ng t  9,1  10,96 (Ω) 0,83 Xác định tổng trở nối đất cho hệ thống chống sét sau: R  R c R 'ng Rc  R ' ng  11,69.10,96  5,7 (Ω) 11,69  10,96 Vậy RΣ =5,7 (Ω) < Ryc = 10 (Ω) nên việc chọn sơ Hình 0.4 Sơ đồ cọc tiếp địa chống sét 113 SV: LÊ VĂN HÀ ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NÔI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 114 SV: LÊ VĂN HÀ ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NÔI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TÀI LIỆU THAM KHẢO Giáo trình thiết kế cấp điện Vũ Văn Tẩm – Ngô Hồng Quang ( Nhà xuất giáo dục Việt Nam ) Sổ tay lựa chọn tra cứu thiết bị điện từ 0,4 đến 500 kV Ngô Hồng Quang ( Nhà xuất khoa học kỹ thuật ) Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9206 : 2012 Đặt thiết bị điện nhà cơng trình cơng cộng – Tiêu chuẩn thiết kế Hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn quốc tế IEC Nhà xuất khoa học kỹ thuật Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9385 : 2012 Chống sét cho công trình xây dựng, hướng dẫn thiết kế, kiểm tra bảo trì hệ thống Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9358 : 2012 Lắp đặt hệ thống nối đất cho cơng trình cơng nghiệp, u cầu chung QCVN 09:2013 Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia - cơng trình xây dựng sử dụng lượng hiệu LS busway catalogue 115 SV: LÊ VĂN HÀ ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NÔI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KẾT LUẬN Qua học kỳ nghiên cứu tài liệu, kiến thức học trường giúp đỡ hướng dẫn tận tình thầy cơ, bạn bè Đã giúp em vận dụng, hoàn thành đề tài tốt nghiệp với nội dung đề tài: "Thiết kế cung cấp điện cho dự án Chung cư ", thời gian quy định Qua trình làm đồ án tốt nghiệp em học hỏi nhiều kiến thức hệ thống cung cấp điện cho tòa nhà cao tầng Chúng em hiểu số vấn đề sau: Tính tốn phụ tải - Chọn phương án cấp điện ,chọn máy biến áp, máy phát điện - Cải thiện hệ số cơng suất - Tính tốn ngắn mạch - Chọn dây dẫn - Chọn thiết bị bảo vệ - Tính tốn sụt áp Em cố gắng để hồn thành đồ án này, trình độ có hạn chưa có nhiều kinh nghiệm nên khó tránh khỏi sai sót, thiếu sót Rất mong thầy cơ, anh chị bạn góp ý để em học hỏi rút kinh nghiệm sau Em xin chân thành cảm ơn! 116 SV: LÊ VĂN HÀ