Đồ án tốt nghiệp ngành điện thiết kế cung cấp điện cho giảng đường đại học 9 tầng

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA ĐIỆN  u iệ il Tà n iệ Đ n iệ -Đ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP tử THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ GIẢNG ĐƯỜNG ĐẠI HỌC TẦNG Giảng viên hướng dẫn : Ths PHÙNG THỊ VÂN Sinh viên thực : NGUYỄN VĂN THỊNH 1141040204 NGUYỄN VĂN DƯƠNG 1141040164 TRẦN VĂN HIẾU Lớp : ĐIỆN 3-K11 Hà Nội: 2019-202 1141040220 Đồ án tốt nghiệp Đại học Công Nghiệp Hà Nội MỤC LỤC CHƯƠNG 1: THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG CHO TẦNG ĐIỀN HÌNH 1.1 Giới thiệu giảng đường đại học tầng 1.2 Thiết kế chiếu sáng cho tầng điển hình 1.2.1 Giới thiệu phầm mềm DiaLux 1.2.2 Thiết kế chiếu sáng cho tầng 1.2.3 Chiếu sáng tầng hầm 16 CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN CHO TÒA NHÀ 26 il Tà 2.1 Phân loại phụ tải 26 u iệ 2.2 Phương pháp tính tốn phụ tải 26 Đ n iệ 2.3 Áp dụng phương pháp tính toán phụ tải 27 iệ -Đ 2.3.1 Phụ tải ưu tiên 27 n 2.3.2 Phụ tải thường 28 tử 2.4 Xác định công suất tòa nhà 30 CHƯƠNG 3: LẬP GIẢI PHÁP CẤP ĐIỆN CƠ SỞ CHO TÒA NHÀ 32 3.1 Chọn phương án cấp điện 32 3.1.1 Yêu cầu 32 3.1.2 Lựa chọn sơ đồ cấp điện trung áp 32 3.1.3 Phương án chọn máy biến áp, máy phát dự phòng 35 3.1.4 Chọn dung lượng máy biến áp máy phát 34 3.1.5 Sơ đồ nguyên lí trạm điện 37 3.2 Các bảo vệ trạm 38 Nhóm SV- K11 Đồ án tốt nghiệp Đại học Công Nghiệp Hà Nội 3.2.1 Bảo vệ chống điện giật áp 38 3.2.2 Bảo vệ tải 39 3.2.3 Bảo vệ ngắn mạch 39 3.3 Chọn dây khí cụ bảo vệ 39 3.3.1 Cơ sở lí thuyết 39 3.3.2 Lựa chọn máy cắt phụ tải 40 3.3.3 Lựa chọn cầu chì cao áp 41 3.3.4 Tính tốn khí cụ bảo vệ dây dẫn từ trạm biến áp đến tủ phân phối: 41 3.3.5 Chọn thiết bị bảo vệ dây dẫn từ tủ phân phối đến tủ phân Tà iệ il phối phụ đến phòng 43 u CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHỐNG SÉT VÀ NỐI ĐẤT CHO iệ Đ n TÒA NHÀ 55 -Đ n iệ 4.1 Tổng quang sét 55 tử 4.1.1 Sét q trình phóng điện sét 55 4.1.2 Tác hại sét 55 4.2 Giải pháp phòng chống sét 56 4.2.1 Thuật ngữ định nghĩa: 56 4.2.2 Chức hệ thống chống sét 57 4.3 Tính tốn nối đất cho hệ thống chống sét 57 4.4 Tính tốn lựa chọn kim thu sét 59 4.5 Tính toán nối đất 60 Nhóm SV- K11 Đồ án tốt nghiệp Đại học Công Nghiệp Hà Nội DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1-1: Giảng đường tầng Hình 1-2: Mặt tầng điển hình Hình 1-3: Khởi động chương trình DiaLux Evo Hình 1-4: Chọn thơng số chiều dài,rộng,cao cho phịng Hình 1-5: Chọn hệ số phản xạ phịng(trần,tường sàn) Hình 1-6: Lựa chọn loại đèn Hình 1-7: Chọn độ rọi yêu cầu Hình 1-8: Sơ đồ bố trí đèn il Tà Hình 1-9: Biểu đồ phân bố quang thơng kết tính tốn u iệ Hình 1-10: Hình ảnh phịng học 70 chỗ Đ n iệ Hình 1-11: Mơ phịng học 10 iệ -Đ Hình 1-12: Kết tính tốn chiếu sáng giảng đường 10 n Hình 1-13: Mơ phịng chờ giáo viên 11 tử Hình 1-14: Chiếu sáng phòng chờ giáo viên 11 Hình 1-15: Mơ phịng vệ sinh giáo viên 12 Hình 1-16: Chiếu sáng phòng vệ sinh giáo viên 12 Hình 1-17: Mơ phịng vệ sinh nam 13 Hình 1-18: Chiếu sáng phịng vệ sinh nam 13 Hình 1-19: Mơ phòng vệ sinh nữ 14 Hình 1-20: Chiếu sáng phịng vệ sinh nữ 14 Hình 1-21: Mơ hành lang 15 Hình 1-22: Chiếu sáng hành lang 15 Hình 1-23: Mô tầng hầm 16 Nhóm SV- K11 Đồ án tốt nghiệp Đại học Cơng Nghiệp Hà Nội Hình 1-24: Chiếu sáng tầng hầm 16 Hình 2-1: Sơ đồ phân loại phụ tải 26 Hình 3-1: Sơ đồ cấp điện trung áp 33 Hình 3-2: Sơ đồ cấp điện từ máy biến áp máy phát 35 Hình 4-1: Khoảng cánh an tồn 59 Hình 4-2: Kim thu sét 60 Hình 4-3: Cọc nối đất 61 u iệ il Tà n iệ Đ n iệ -Đ tử Nhóm SV- K11 Đồ án tốt nghiệp Đại học Công Nghiệp Hà Nội DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1-1:Thông số yêu cầu thiết kế chiếu sáng Bảng 1-2: Bảng thống kê chiếu sáng tầng điển hình 17 Bảng 1-3: Bảng tổng kết chiếu sáng tòa nhà 25 Bảng 1-4: Catalogue loại đèn sử dụng 25 Bảng 2-1: Tính tốn phụ tải ưu tiên 28 Bảng 2-2: Tính tốn phụ tải thường 29 Bảng 3-1: Phương án chọn sơ độ cấp điện trung áp 33 Bảng 3-3: Chọn máy biến áp 34 Bảng 3-2: Phương án chọn máy biến áp máy phát 36 Bảng 3-4: Phương án cấp điện hạ áp 37 Bảng 3-5: Sơ đồ nguyên lí trạm điện 37 il Tà Bảng 3-6:Thông số máy cắt phụ tải 40 u iệ Bảng 3-7: Bảng điều kiện chọn cầu chì cao áp 41 iệ Đ Bảng 3-8: Thơng số cầu chì cao áp 41 n Bảng 3-9: Thông số cáp từ máy biến áp đến tủ phân phối 43 -Đ iệ Bảng 3-10: Thông số aptomat cho phụ tải không ưu tiên 45 n Bảng 3-11: Điều kiện chọn dẫn 45 tử Bảng 3-12: Thông số dây dẫn cho phụ tải không ưu tiê 47 Bảng 3-13: Chọn dây dẫn từ tủ phân phối đến tầng 47 Bảng 3-14: Tính tốn chọn aptomat cho phụ tải ưu tiên 50 Bảng 3-15: Thông số aptomat cho phụ tải ưu tiên 50 Bảng 3-16: Điều kiện chọn dẫn 51 Bảng 3-17: Thông số dây dẫn cho tủ phụ tải ưu tiên 52 Bảng 3-18: Chọn dây dẫn từ tủ nhánh đến thiết bị phụ tải ưu tiên 54 Nhóm SV- K11 Đồ án tốt nghiệp Đại học Cơng Nghiệp Hà Nội Lời nói đầu Cung cấp điện ngành quan trọng xã hội lồi người, q trình phát triển nhanh khoa học kĩ thuật nước ta đường cơng nghiệp hóa đại hóa đất nước.Vì thế, việc thiết kế cung cấp điện vấn đề quan trọng thiếu ngành điện nói chung sinh viên học tập, nghiên cứu lĩnh vực nói riêng Trong năm gần đây, nước ta đạt nhựng thành tựu to lớn phát triển kinh tế xã hội số lượng nhà máy công nghiệp, hoạt động thương mại, dịch vụ, … gia tăng nhanh chóng, dẫn đến sản lượng điện sản xuất tiêu dùng nước ta tăng lên đáng kể dự báo tiếp tục tăng nhanh năm tới Do mà cần đội ngũ người am hiểu Tà iệ il điện để làm công tác thiết kế vận hành, cải tạo sữa chữa lưới điện nói u chung có khâu thiết kế cung cấp điện quan trọng Đ n iệ Nhằm giúp sinh viên củng cố kiến thức học trường vào việc thiết kế cụ iệ -Đ thể Nay em môn đồ án cung cấp điện giao cho nhiệm vụ “Thiết kế n cung cấp điện cho giảng đường đại học tầng’’ tử Trong trình thực đồ án chúng em cố gắng vận dụng kiến thức học, với giúp đỡ tận tình giáo Th.s Phùng Thị Vân thầy cô giáo khoa Điện chúng em hoàn thành đồ án thời hạn Tuy nhiên, trình độ cịn nhiều hạn chế nên khơng thể tránh khỏi thiếu sót Chúng em mong nhận đóng góp, ý kiến đánh giá thầy để đồ án hồn thiện Chúng em xin chân thành cảm ơn!!! Nhóm SV- K11 Đồ án tốt nghiệp Đại học Công Nghiệp Hà Nội CHƯƠNG 1: THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG CHO TẦNG ĐIỀN HÌNH 1.1 Giới thiệu giảng đường đại học tầng u iệ il Tà n iệ Đ -Đ n iệ Hình 1-1: Giảng đường tầng tử Là giảng đường trường đại học lớn, giảng đường tầng có đầy đủ yêu cầu theo tiêu chuẩn không gian, trang thiết bị để phục vụ tốt cho công tác đào tạo Giảng đường giảng đường trường Để thuận tiện cho công tác dạy học giáo viên sinh viên nên giảng đường bố trí xây dựng gần với cổng trường • Địa điểm giảng đường Tòa nhà giảng đường xây dựng đặt trường đại học lớn có vị trí thuận lợi hệ thống giao thông đường bộ, tuyến đường huyết mạch Gần khu vực dân cư sống đông đúc, gần chợ, trung tâm hành chính, trung tâm kinh tế khu cơng nghiệp Nhóm SV- K11 Đồ án tốt nghiệp Đại học Công Nghiệp Hà Nội • Mặt kiến trúc Tà u iệ il n iệ Đ n iệ -Đ tử Hình 1-2: Mặt tầng điển hình Nhóm SV- K11 Đồ án tốt nghiệp Đại học Cơng Nghiệp Hà Nội • Tịa nhà giảng đường có diện tích: 1693 m2 Gồm tầng lầu, tầng tầng hầm Mỗi tầng gồm phòng học, phòng giáo viên hệ thống nhà vệ sinh Phịng 70 chỗ: Diện tích 70 m2 Phịng chờ giáo: Diện tích 25 m2 Các phịng học, giảng đường trang bị thiết bị điện như: Đèn huỳnh quang, quạt trần, máy chiếu, loa-âm li, ổ cắm điện, ổ cắm âm thanh, aptomat -Tầng trệt: Ngồi phịng học, tầng cịn có thang máy, động bơm nước chữa cháy -Tầng hầm: đèn huỳnh quang, máy bơm nước sinh hoạt, quạt thơng gió Tầng Tà iệ il tầng trên, tầng có chiều cao 3,6 m, tầng hầm cao 4,5m u Từ tầng đến tầng tầng có phịng học có sức chứa 70 chỗ iệ Đ n 1.2 Thiết kế chiếu sáng cho tầng điển hình -Đ n iệ 1.2.1 Giới thiệu phầm mềm DiaLux tử DiaLux phần mềm hãng Dial GmbH Đức, cho phép tính tốn thiết kế chiếu sáng nhà trời với giao diện 3D trực quan sinh động Một số ưu điểm phần mềm đưa nhiều phương án lựa chọn đèn, không đèn hãng Osram mà hỗ trợ nhiều Databases nhiều hãng đèn khác giới như: Philips, Erco, Thorn, Meyer…, chí Rạng Đơng hay Điện Quang Việt Nam Các bước tiến hành thiết kế chiếu sáng phần mềm DiaLux: Nhóm SV- K11 Đồ án tốt nghiệp Đại học Công Nghiệp Hà Nội Đại lượng Cơng thức Dịng điện phát nóng lâu dài cho phép(A) K1.K2 Icp > Ilvmax Khả ổn định động (kg/cm2) ɵcp > ɵtt Khả ổn định nhiệt (mm2) 𝐹 𝑎 I𝑦 √𝑡𝑞𝑑 Bảng 3-16: Điều kiện chọn dẫn K1 = dẫn đặt đứng K1 = 0.95 dẫn đặt ngang K2 hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ mơi trường il Tà Icp dịng điện cưỡng bức( dòng cực đại chạy qua dẫn) u iệ ɵcp ứng suất cho phép vật liệu làm dẫn đồng= 1400 iệ Đ n Như tính phần ta có dịng điện tính tốn là: 123,3 A -Đ tử pha có Icp = 160 A n iệ Tra bảng PL 5.6 ta chọn dẫn đồng có kích thước 40x4 mm2 Mỗi ➢ Chọn dây dẫn Với mạng hạ áp ta chọn dây theo điều kiện phát nóng cho phép K1 K Icp >Itt Trong đó: K1 hệ số kể đến môi trường(K1 =1) K hệ số kể đến dây dẫn dặt song song đặt cáp rãnh có nhiều cáp K = Vậy tiết diện dây chọn theo điều kiện: Icp >Itt Nhóm SV- K11 51 Đồ án tốt nghiệp Đại học Công Nghiệp Hà Nội Dựa vào số liệu Itt tính Tra bảng PL 5.12 ta chọn cáp ruột đồng cách điện PVC hãng LENS chế tạo có thơng số: Cáp đến tủ Itt Icp Cáp Loại cáp Hãng (A) (A) Tổng phụ tải ưu tiên 123,3 150 Cu(4Cx35mm2)+E-1C 35mm2 Cu/Mica/XLPE/Fr-PVC LS Thang máy 53.5 Tà Cu(4Cx16mm2)+E-1C 16mm2 Cu/XLPE/PVC LS Máy bơm chữa cháy 8.2 20 Cu/XLPE/PVC LS Máy bơm sinh hoạt 8.2 20 Cu(4Cx4mm2)+E-1C 4mm2 Cu/XLPE/PVC LS Chiếu sáng hành lang tầng 57.7 63 Cu(4Cx16mm2)+E-1C 16mm2 Cu/XLPE/PVC LS Chiếu sáng tầng hầm 46.4 50 Cu(4Cx16mm2)+E-1C 16mm2 Cu/Mica/XLPE/Fr-PVC LS Quạt thơng gió tầng hầm 64.1 80 Cu(4Cx25mm2)+E-1C 25mm2 Cu/Mica/XLPE/Fr-PVC LS 63 u iệ il n iệ Đ Cu(4Cx4mm2)+E-1C 4mm2 n iệ -Đ tử Bảng 3-17: Thông số dây dẫn cho tủ phụ tải ưu tiên Nhóm SV- K11 52 Đồ án tốt nghiệp Đại học Công Nghiệp Hà Nội Itt Icp Cáp Loại cáp Hãng Thang máy 10.7 15 2x1C-2,5mm2+E-1C2,5mm2 CV LS Thang máy 10.7 15 2x1C-2,5mm2+E-1C2,5mm2 CV LS Thang máy 10.7 15 2x1C-2,5mm2+E-1C2,5mm2 CV LS Thang máy 10.7 15 2x1C-2,5mm2+E-1C2,5mm2 CV LS Thang máy 10.7 15 2x1C-2,5mm2+E-1C2,5mm2 CV LS Máy bơm chữa cháy 10 CV LS Máy bơm chữa cháy 10 2x1C-1,5mm2 CV LS Máy bơm sinh hoạt 10 2x1C-1,5mm2 CV LS Máy bơm sinh hoạt 10 2x1C-1,5mm2 CV LS Chiếu sáng hành lang tầng 8.2 10 2x1C-1,5mm2 CV LS Tà Cáp đến thiết bị u iệ il n iệ Đ n iệ -Đ 2x1C-1,5mm2 tử Nhóm SV- K11 53 Đồ án tốt nghiệp Đại học Công Nghiệp Hà Nội Chiếu sáng hành lang tầng 8.2 10 2x1C-1,5mm2 CV LS Chiếu sáng hành lang tầng 8.2 10 2x1C-1,5mm2 CV LS Chiếu sáng hành lang tầng 8.2 10 2x1C-1,5mm2 CV LS Chiếu sáng hành lang tầng 8.2 10 2x1C-1,5mm2 CV LS Chiếu sáng hành lang tầng 8.2 Tà 2x1C-1,5mm2 CV LS Chiếu sáng hành lang tầng 8.2 10 2x1C-1,5mm2 CV LS Chiếu sáng tầng hầm 23.3 25 2x1C-2,5mm2+E-1C2,5mm2 CV LS Chiếu sáng tầng hầm 23.3 25 2x1C-2,5mm2+E-1C2,5mm2 CV LS Quạt thơng gió tầng hầm 32.3 35 2x1C-2,5mm2+E-1C2,5mm2 CV LS Quạt thơng gió tầng hầm 32.3 35 2x1C-2,5mm2+E-1C2,5mm2 CV LS u iệ il 10 n iệ Đ n iệ -Đ tử Bảng 3-18: Chọn dây dẫn từ tủ nhánh đến thiết bị phụ tải ưu tiên Nhóm SV- K11 54 Đồ án tốt nghiệp Đại học Công Nghiệp Hà Nội CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHỐNG SÉT VÀ NỐI ĐẤT CHO TÒA NHÀ 4.1 Tổng quan sét 4.1.1 Sét trình phóng điện sét Sét phóng điện khí đám mây mặt đất hay đám mây tích điện với Sự phóng điện sét chia làm giai đoạn: - Sự phóng điện đám mây mặt đất bắt đầu xuất dòng sáng phát triển xuống mặt đất theo đợt với tốc độ 100 – 1000 km/giây Dịng mang phần lớn điện tích đám mây, tạo đầu cực u iệ đạo il Tà điện hàng triệu vơn Giai đoạn gọi giai đoạn phóng tia tiên iệ Đ - Khi dòng tiên đạo vừa phát triển xuống mặt đất giai đoạn thứ hai bắt n đầu, giai đoạn phóng điện chủ đạo sét Trong giai đoạn -Đ iệ điện tích dương phía mặt đất di chuyển từ hướng mặt đất theo tia tiên n đạo với tốc độ lớn (6.104 – 105 km/giây) chạy lên trung hịa điện tích tử âm dịng tiên đạo Sự phóng điện chủ yếu đặc trưng dòng điện lớn gọi dòng điện sét lóe sáng (chớp) mãnh liệt dịng phóng điện Khơng khí vùng đốt nóng đến hàng vạn độ giãn nở nhanh tạo thành dịng âm (sấm) - Ở giai đoạn phóng điện thứ ba kết thúc di chuyển điện tích đám mây, q trình phóng điện lóe sáng biến 4.1.2 Tác hại sét Đặt vấn đề sét tượng tự nhiên, gây thiệt hại lớn cho người kinh tế Việc nghiên cứu tác hại làm giảm thiểu tác hại sét gây quan tâm nhiều nhà khoa học, đặc biệt lĩnh vực điện Nhóm SV- K11 55 Đồ án tốt nghiệp Đại học Công Nghiệp Hà Nội Với đặc thù riêng, hầu hết cơng trình gồm đường dây trạm biến áp xây dựng trời, kết cấu kim loại có chiều cao lớn, nguy hiểm tăng nguy tiềm tàng gây cố bất khả kháng sét Sét đánh vào đường dây gây vỡ sứ đứt dây, đồng thời lan truyền vào trạm biến áp gây hỏng hóc thiết bị chủ yếu máy biến áp, làm giám đoạn cung cấp điện thiệt hại kinh tế sửa chữa, ngừng trệ sản xuất ảnh hưởng tới sinh hoạt người Các thiết bị điện, đường dây tải điện, … bị hư hỏng bị điện áp thiên nhiên (sát đánh trực tiếp hay gián tiếp) Trong tác hại sét đánh trực tiếp nguy hiểm Do phải có thiết bị bảo vệ tránh bị sét đánh trực tiếp gián tiếp il Tà 4.2 Giải pháp phịng chống sét u iệ Vì việc nghiên cứu để lựa chọn áp dụng biện pháp hạn chế iệ Đ tác hại sét khu vực, đối tượng cụ thể cho đảm bảo n kinh tế kỹ thuật cần thiết khơng riêng ngành điện mà cịn với n iệ -Đ ngành khác tử Hiện sử dụng phổ biến kiểu chống sét là: + Đối với cơng trình kiến trúc kiến trúc lắp đặt kim thu sét (cột thu lôi) + Đối với cơng trình điện (đường dây trạm biến áp) sử dụng đường dây chống sét chống sét van 4.2.1 Thuật ngữ định nghĩa: Hệ thống chống sét: Toàn hệ thống dây dẫn sử dụng để bảo vệ cơng trình khỏi tác động sét Bộ phận thu sét: Một phận hệ thống chống sét nhằm mục đích thu hút sét đánh vào Mạng nối đất: Một phận hệ thống chống sét nhằm tiêu tán dịng điện xuống đất Nhóm SV- K11 56 Đồ án tốt nghiệp Đại học Công Nghiệp Hà Nội Dây dẫn: Bộ phận nhóm phận dẫn điện có tiếp xúc với đất truyền dịng điện xuống đất Cực nối đất mạch vòng: Cực nối đất tạo vịng khép kín xung quanh cơng trình bề mặt đất, phía móng cơng trình Vùng bảo vệ: Thể tích mà dây dẫn sét tạo khả chống sét đánh thẳng cách thu hút sét đánh vào 4.2.2 Chức hệ thống chống sét Chức hệ thống thu dẫn sét thu hút sét đánh vào lan truyền dòng diện sét tạo xuống đất cách an toàn, tránh sét đánh vào Tà kết cấu cần bảo vệ cơng trình Phạm vi hệ thống thu dẫn sét không u iệ il cố định coi hàm mức độ tiêu tán dòng diện sét iệ Đ 4.3 Tính tốn nối đất cho hệ thống chống sét n Điện trở nối đất chống sét thời điểm không vượt 10Ω (theo -Đ n iệ tiêu chuẩn điện trở nối đất yêu cầu TCVN 4759-49) tử Dự kiến dùng n cọc tròn d=16 mm dài l=2,5 m, chơn thẳng đứng đóng xuống đất độ sâu tt=0,8 m, cọc cách khoảng a=5m Điện trở tản cọc: RC = ρ 2l t + l (ln + ln ) 2π l d t − l Độ chôn sâu cọc: tc = tt + l = 0,8 + 1,25 = 2,05 m d = 0,016 m ρ = ρdo k m = 100.1,4 = 140 Ωm ( ρdo = 100Ωm điện trở suất đất pha sét, km=1,4: hệ số mùa) Nhóm SV- K11 57 Đồ án tốt nghiệp Đại học Công Nghiệp Hà Nội Thay vào công thức ta có: RC = 140 2.2,5 4.2,05 + 2,5 + ln (ln ) = 54,03 Ω 2.3,14.2,5 0,016 4.2,05 − 2,5 Điện trở tản xung kích cọc nối đất: R xk = αxk R c ( theo tiêu chuẩn 20 TCVN 46-84 chống sét cho cơng trình xây dựng) Trong đó: αxk : Hệ số xung kích cọc R c : Điện trở tản xoay chiều cọc R xk : Điện trở xung kích cọc il Tà Giả sử dòng chống sét I=20 kA =>αxk = 0,7 =>R xk = 0,7.54,03 = u iệ 37,82 (Ω) Đ n iệ Hệ thống nối đất có n cọc giống (điện trở nối dây chúng bỏ qua) -Đ ghép song song cách đoạn L điện trở xung kích tổ hợp tính n iệ theo: tử R xk∑ = R xk = R nđ xk Trong đó: xk: Hệ số xung kích tổ hợp Ước lượng sơ số cọc cần: n= R xk 37,82 = = 9,46 R nd Giả sử hệ thống sử dụng 12 cọc nối đất dây nối chúng có điện trở khơng đáng kể đặt cách 5m ta có: R nđ = Nhóm SV- K11 R xk 37,82 = = 3,94 (Ω) < R yc n xk 12.0,8 58 Đồ án tốt nghiệp Đại học Công Nghiệp Hà Nội 4.4 Tính tốn lựa chọn kim thu sét Cơng thức tính bán kính bảo vệ thu sét: R p = √h (2D − h) + ∆L (2D + ∆L) Trong đó: Rp: Bán kính bảo vệ mặt ngang tính từ chân kim thu sét (m) h: Chiều cao kim thu sét (m) D: Chiều cao ảo tăng thêm cấp bảo vệ chống sét (m) ∆L: Hằng số khả sét (∆L = 30) Cơng trình dân dụng cơng trình cấp II ta có thơng số sau: u iệ il Tà h=5 m, D=60 m n iệ Đ n iệ -Đ tử Hình 4-1: Khoảng cánh an tồn Thay vào cơng thức ta được: R p = √5 (2.60 − 5) + 30 (2.60 + 30) = 71,24 (m) Do chọn thiết bị thu sét có đặc tính sau: h(m) Mã hiệu STORMASTERESE30 Nhóm SV- K11 Cấp bảo vệ II Rp(m) 72 59 Đồ án tốt nghiệp Đại học Công Nghiệp Hà Nội Hình 4-2: Kim thu sét Chọn dây dẫn sét theo tiêu chuẩn TCVN 9888.3:2013 lựa chọn dây dẫn sét tiếp đất Để đảm bảo dây dẫn sét không bị phá hủy có dịng điện sét qua tiết diện dây dẫn không nhỏ 50 mm2 Do dây dẫn có tiết diện Tà 95 mm2 làm dây dẫn sét cho nhà xưởng u iệ il 4.5 Tính tốn nối đất iệ Đ Đối với mạng điện có điện áp 1000 V, điện trở nối đất thời điểm n không vượt Ω (theo tiêu chuẩn điện trở nối đất yêu cầu TCVN 4759-49) -Đ n iệ Dự kiến dùng điện cực hỗn hợp gồm 16 cọc thép 60x60x6mm2 dài l=2,5 m, tử chơn thẳng đứng theo mạch vịng hình chữ nhật, cọc cách khoảng a=5m Thanh ngang dùng thép dẹt 40x5 mm cọc chôn độ sâu tt=0,8 m Vậy ta áp dụng công thức: R= Rc R𝑡 ηt R c + n ηc R t Điện trở tản cọc: Rc = Nhóm SV- K11 ρ 2l t + l (ln + ln ) 2π l d t − l 60 Đồ án tốt nghiệp Đại học Công Nghiệp Hà Nội Hình 4-3: Cọc nối đất Chiều dài cọc l=2,5 m l = 0,8 + 1,25 = 2,05 m iệ il Tà Độ chôn sâu cọc: u tc = tt + n iệ Đ d= 0,95b= 0,95.60= 0,057 m -Đ n iệ ρ = ρdo k m = 100.1,4 = 140 Ωm RC = tử Thay số vào cơng thức ta có: 140 2.2,5 4.2,05 + 2,5 + ln (ln ) = 42,7 Ω 2.3,14.2,5 0,057 4.2,05 − 2,5 Điện trở thanh: ρ KL2 Rt = ln 2π L td Trong đó: t = 0,8 m d = 0,02 m L = 16.5 = 80 m Hệ số phụ thuộc K = 8,17 (tra bảng 5.3 giáo trình vật liệu điện) Nhóm SV- K11 61 Đồ án tốt nghiệp Đại học Công Nghiệp Hà Nội Thay vào công thức ta được: 140 8,51 802 Rt = ln = 4,19 Ω 2.3,14.80 0.8.0,02 Tra bảng 5.4 giáo trình vật liệu điện ta có: ηt = 0,32, ηc = 0,64 Điện trở hệ thống nối đất: R= 42,7.4,19 = 3,16 Ω ≤ 4Ω 0,32.42,7 + 14.0,64.4,19 Như hệ thống nối đất dự kiến ban đầu phù hợp u iệ il Tà n iệ Đ n iệ -Đ tử Nhóm SV- K11 62 Đồ án tốt nghiệp Đại học Công Nghiệp Hà Nội KẾT LUẬN Được phân công quý thầy cô khoa Điện, trường Đại học Công nghiệp Hà Nội Sau gần ba tháng thực hiện, chúng em hoàn thành đồ án tốt nghiệp với đề tài: “ Thiết kế cung cấp điện cho giảng đường đại học tầng’’ Các nội dung chúng em hoàn thành: - Thiết kế chiếu sáng cho tầng điển hình vận dụng TCVN chiếu sáng nhà sử dụng phần mềm DiaLux Evo để tiến hành tính tốn bố trí đèn - Xác định phụ tải tính tốn cho tịa nhà gồm: Phụ tải ưu tiên, phụ tải khơng ưu tiên phụ tải tính tốn tồn tịa nhà Tà iệ il - Lập giải pháp cấp điện sở cho tòa nhà: Đưa phương án cấp u điện, chọn máy biến áp, máy phát dự phòng phù hợp với yêu cầu cấp n iệ Đ điện cho tòa nhà -Đ - Thiết kế hệ thống chống sét nối đất cho tòa nhà: Đảm bảo an toàn n iệ cho thiết bị người sử dụng xảy cố điện Nhóm SV- K11 tử cố giơng, sét từ thiên nhiên 63 Đồ án tốt nghiệp Đại học Công Nghiệp Hà Nội TÀI LIỆU THAM KHẢO TCVN 7117- 1: 2018 Tiêu chuẩn quốc gia chiếu sáng nhà TCVN 9206- 2012: Tiêu chuẩn quốc gia lắp đặt thiết bị điện nhà nơi công cộng TCVN 9207- 2012: Tiêu chuẩn thiết kế đặt đường dây điện nhà nơi công cộng TCVN 9888- 3: Bảo vệ chống sét phần Giáo trình thiết kế cấp điện- Ngô Hồng Quang- Vũ Văn Tẩm Catalogue dây LS Tiêu chuẩn điện trở nối đất yêu cầu TCVN 4759-49 u iệ il Tà n iệ Đ n iệ -Đ tử Nhóm SV- K11 64 Đồ án tốt nghiệp Đại học Công Nghiệp Hà Nội PHỤ LỤC Bản vẽ 1: Thiết kế hệ thống cấp điện tòa nhà Bản vẽ 2: Thiết kế cấp điện cho tầng mẫu Bản vẽ 3: Thiết kế cấp điện cho giảng đường Bản vẽ 4: Thiết kế chiếu sáng cho tầng hầm Bản vẽ 6: Thiết kế chiếu sáng cho tầng Bản vẽ 7: Thiết kế chiếu sáng cho tầng Bản vẽ 8: Thiết kế chiếu sáng cho tầng Bản vẽ 9: Thiết kế chiếu sáng cho tầng il Tà Bản vẽ 10: Thiết kế chiếu sáng cho tầng u iệ Bản vẽ 11: Thiết kế chiếu sáng cho tầng Đ n iệ Bản vẽ 12: Thiết kế chiếu sáng cho tầng tử Bản vẽ 15: Mặt đứng bảo vệ chống sét n Bản vẽ 14: Mặt chống sét iệ -Đ Bản vẽ 13: Sơ đồ nguyên lí hệ thống chống sét nối đất Bản vẽ 16: Thiết kế hệ thống cọc chống sét, nối đất mặt cắt cọc Nhóm SV- K11 65