THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO CĂN HỘ

TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ    ĐỒ ÁN 3 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO CĂN HỘ GVHD: Th.S Hồ Đăng Sang SVTH: ĐỖ NHỰT DUY MSSV: 41301242 LỚP: 13040103 TP.HỒ CHÍ MINH, ngày 05 tháng 05 năm 2017 CHƯƠNG I: TÌM HIỂU PHẦN MỀM DIALUX VÀ PHẦN MỀM ECODIAL Giới thiệu về dialux: DIALux là một phần mềm khá mạnh, có thể: Tính toán nhanh hoặc tính toán cụ thể cho một dự án. Tính toán chiếu sáng cho căn phòng có hình dạng phức tạp. Tính toán chiều sáng với những ảnh hưởng của ánh sáng bên ngoài và vật dụng bên trong phòng. Tính toán chiếu sáng cho đường giao thông. Thư viện đèn và vật dụng phong phú. Dễ dàng sử dụng. Có thể xuất kết quả tính toán dưới dạng PDF. Nhận thông số đầu vào cho phần mềm tính toán: Kích thước và hình dạng của phòng. Hệ số phản xạ của trần, tường, sàn. Lựa chọn môi trường làm việc của phòng. Chọn hệ số LLF. Chiều cao mặt phẳng làm việc. Lựa chọn loại bóng đèn. Chọn kiểu treo đèn, chiều cao treo đèn. Chọn độ rọi tiêu chuẩn. Xuất kết quả tính toán và lưu. Yêu cầu thiết kế chiếu sáng: Đảm bảo độ rọi đầy đủ trên bề mặt làm việc. Sự tương phản giữa vật cần chiếu sáng và nền, độ chói hoặc màu sắc trong một số trường hợp phụ thuộc vào phương chiếu sáng, mức độ chiếu sáng và tập hợp quang phổ chiếu sáng. Độ chói phân bố đồng đều trong phạm vi bề mặt làm việc cũng như trong toàn bộ trường nhìn phụ thuộc vào các dạng chiếu sáng, sự phân bố ánh sáng đèn và cách bố trí đèn. Hạn chế sự phản xạ chói trên bề mặt làm việc, giảm độ chói của nguồn bằng cách dùng ánh sáng phản xạ, chọn cách bố trí đèn và phân bố ánh sáng của đèn, kể cả trong trường hợp mặt phẳn làm việc là mặt phẳng nghiêng. Đèn được bố trí sao cho giảm được bóng tối để trên bề mặt làm việc bằng cách tăng số lượng đèn, dùng đèn có ánh sáng phản xạ hoặc khuyết tán. Đảm bảo độ rọi ổn định trong quá trình chiếu sáng, bằng cách hạn chế sự dao động của lưới điện, cố định đèn chắc chắn, với đèn huỳnh quang cần hạn chế quang thông bù. Phương Pháp chiếu sáng: Phương pháp quang thông: Phương pháp quang thông thường được sử dụng cho trường hợp chiếu sáng chung đều, và thường được áp dụng chuo những nơi cần có độ sáng cao, có kể ánh sáng phản xạ của trần, tường và sàn nhưng không thích hợp để tính toán chiếu sáng cục bộ và chiếu sáng cho các mặt phẳng làm việc không phải nằm ngang. Phương pháp hệ số sử dụng:Đây là phương pháp khá chính xác, thường được áp dụng cho các đối tượng quan trọng, nơi cần ánh sáng cao và phòng có dạng hình hộp chữ nhật, tuy nhiên có thể tính toán cho các dạng phòng khác nếu qui đổi về dạng hình hộp. Phần mềm Ecodial: Đặc điểm chính của Ecodial là đưa ra được 2 chế độ tính toán phụ thuộc vào nhu cầu người thiết kế: Tính toán sơ bộ (Presizing) để tính toán nhanh thông số của mạng điện. Tính toán từng bước (Calculate), ở chế độ này Ecodial sẽ tính toán các thông số của mạng từng bước theo các đặc tính hay các ràng buộc do người thiết kế nhập vào. Phần mềm Ecodial là phần mềm cung cấp đầy đủ các tính năng giúp cho người thiết kế thao tác ngay trên chương trình để hoàn tất các chương trình thiết kế. Ecodial cho phép thiết lập các đặc tính mạch tải cần yêu cầu: Thiết lập sơ đồ đơn tuyến. Tính toán phụ tải Chọn các chế độ nguồn và bảo vệ mạch Lựa chọn kích thước dây dẫn. Chọn máy biến áp và nguồn dự phòng. Tính toán dòng ngắn mạch và độ sụt áp. Xác định yêu cầu chọn lọc cho các thiết bị bảo vệ. Kiểm các tính nhất quán của thông tin được nhập vào. Trong quá trình tính toán, Ecodial sẽ báo lỗi bất kỳ các trục trặc nào gặp phải và đưa ra yêu cầu cần thực hiện In trực tiếp các tính toán như các file văn bản khác có kèm theo cả sơ đồ đơn tuyến. CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG Sơ Đồ Chiếu Sáng tầng trệt và các thông số tính toán: Sơ đồ chiếu sáng tầng trệt: Thông số tính toán tầng trệt: Sơ đồ chiếu sáng tầng 1: Thông số tính toán tầng 1: Sơ đồ tầng 2: Thông số tính toán tầng 2: CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN THÔNG SỐ LỰA CHỌN CB VÀ DÂY DẪN Thông số tính toán dây dẫn và CB thu được trên phần mềm ECODIAL: CB và dây dẫn phòng ngủ tầng trệt: CB và dây dẫn phòng khách tầng trệt: CB và dây dẫn phòng bếp + ăn tầng trệt: CB và dây dẫn nhà xe: CB và dây dẫn tầng trệt: CB và dây dẫn phòng ngủ lớn + phòng làm việc tầng 1: CB và dây dẫn phòng sinh hoạt tầng 1: CB và dây dẫn phòng ngủ nhỏ tầng 1: CB và dây dẫn Sân Phơi 1: CB và dây dẫn tầng 1: CB và dây dẫn phòng chung tầng 2: CB và dây dẫn phòng thể dục tầng 2: CB và dây dẫn sân phơi + sân thượng tầng 2: CB và dây dẫn tầng 2: CB và dây dẫn Tổng Tòa Nhà: CHƯƠNG IV: KIỂM TRA SỤT ÁP Tính Toán Sụt Áp: Sụt áp từ Công Tơ Điện đến TPPC : Chiều dài từ Công Tơ Điện đến TPPC: 10 m R=22.516=1.4 (Ωkm) Do tiết diện nhỏ hơn 50 mm2 nên bỏ qua X Trường hợp dây có tiết diện lớn hơn 50 mm2 lấy X = 0.08 (Ωkm) cosφ_(tb Công Tơ Điện đến TPPC )= (∑▒〖P_đmicosφ_i 〗)(∑▒P_(đmb Công Tơ Điện đến TPPC) ) = ((5.58+4.01+3.84+0.13+5.82+2.5+3.26+0.13+5.3+3.3+2.095)0.94)35.965 = (35.9650.94)35.965 = 0.94 sinφ_(tb b Công Tơ Điện đến TPPC )= 0.34 ∆U_(Công Tơ Điện đến TPPC)=2I_b(Rcosφ+Xsinφ)L = 260.08(1.40.94) 101000 = 1.58 (V) Sụt áp từ TPPC đến TĐL tầng trệt : Chiều dài từ TPPC đến tâm tủ động lực tầng 1: 5 m. R=22.56=3.75 (Ωkm) Do tiết diện nhỏ hơn 50 mm2 nên bỏ qua X Trường hợp dây có tiết diện lớn hơn 50 mm2 lấy X = 0.08 (Ωkm) cosφ_(tbP.Ngủ Trệt )= (∑▒〖P_đmicosφ_i 〗)(∑▒P_(đmP.Ngủ Trệt) ) = (1.120.92+20.95+0.050.95+0.060.9+2.30.95+0.050.95)5.58 = 5.265.58 = 0.94 sinφ_(tbP.Ngủ Trệt )= 0.34 cosφ_(tbP.Khách Trệt )= (∑▒〖P_đmicosφ_i 〗)(∑▒P_(đmP.Ngủ Trệt) ) = (1.120.92+20.95+0.050.95+0.090.9+0.750.95)4.01 = 3.774.01 = 0.94 sinφ_(tbP.Khách Trệt )= 0.34 cosφ_(tbP.Bếp+Ăn )= (∑▒〖P_đmicosφ_i 〗)(∑▒P_(đmP.Ngủ Trệt) ) = (0.40.93+20.95+0.050.95+0.090.9+1.20.92+0.10.92)3.84 = 3.63.84 = 0.94 sinφ_(tbP.Bếp+Ăn )= 0.34 cosφ_(tbNhà Xe )= (∑▒〖P_đmicosφ_i 〗)(∑▒P_(đmP.Ngủ Trệt) ) = (0.030.9+0.10.95)0.13 = 0.1220.13 = 0.94 sinφ_(tbNhà Xe)= 0.34 cosφ_(tbTầng Trệt)= (∑▒〖P_đmicosφ_i 〗)(∑▒P_(đmP.Ngủ Trệt) ) = ((5.58+4.01+3.84+0.13)0.94)13.56 = 0.94 sinφ_(tbTầng Trệt)= 0.34 ∆U_(Tầng Trệt)=2I_b(Rcosφ+Xsinφ)L=224.5 (3.750.94)51000 = 0.86 (V) Sụt áp từ TPPC đến TĐL tầng 1 : Chiều dài từ TPPC đến tâm tủ động lực tầng 1: 11 m. R=22.54=5.6 (Ωkm) Do tiết diện nhỏ hơn 50 mm2 nên bỏ qua X Trường hợp dây có tiết diện lớn hơn 50 mm2 lấy X = 0.08 (Ωkm) cosφ_(tbP.Ngủ Lớn )= (∑▒〖P_đmicosφ_i 〗)(∑▒P_(đmP.Ngủ Lớn) ) = (1.120.92+20.95+0.050.95+0.10.92+0.20.9+2.30.95+0.050.95)5.82 = 5.485.82 = 0.94 sinφ_(tbP.Ngủ Lớn )= 0.34 cosφ_(tbP.Sinh Hoạt )= (∑▒〖P_đmicosφ_i 〗)(∑▒P_(đmP.Sinh Hoạt) ) = (0.0450.9+20.95+0.050.95)2.5 = 1.992.1 = 0.94 sinφ_(tbP.Sinh Hoạt) = 0.34 cosφ_(tbP.Ngủ Nhỏ )= (∑▒〖P_đmicosφ_i 〗)(∑▒P_(đmP.Ngủ Nhỏ) ) = (1.120.92+0.050.95+20.95+0.090.9)3.26 = 3.063.26 = 0.94 sinφ_(tbP.Ngủ Nhỏ )= 0.34 cosφ_(tbSân Phơi Tầng 1 )= (∑▒〖P_đmicosφ_i 〗)(∑▒P_(đmSân Phơi Tầng 1) ) = (0.030.9+0.10.95)0.13 = 0.1220.13 = 0.94 sinφ_(tbSân Phơi Tầng 1 )= 0.34 cosφ_(tbTầng 1)= (∑▒〖P_đmicosφ_i 〗)(∑▒P_(đmP.Ngủ 1) ) = ((5.82+2.5+3.26+0.13)0.94)11.71 = 0.94 sinφ_(tbTầng 1)= 0.34 ∆U_(Tầng 1)=〖2 I〗_b(Rcosφ+Xsinφ)L=219.1 (5.60.94)111000 = 2.21 (V) Sụt áp từ TPPC đến TĐL tầng 2 : Chiều dài từ TPPC đến tâm tủ động lực tầng 2: 15 m. R=22.54=5.6 (Ωkm) Do tiết diện nhỏ hơn 50 mm2 nên bỏ qua X Trường hợp dây có tiết diện lớn hơn 50 mm2 lấy X = 0.08 (Ωkm) cosφ_(tbP.Ngủ Chung )= (∑▒〖P_đmicosφ_i 〗)(∑▒P_(đmP.Ngủ Chung) ) = (0.180.9+20.952+1.120.92)5.3 = 4.995.3 = 0.94 sinφ_(tbP.Ngủ Chung )= 0.34 cosφ_(tbP.Thể Dục )= (∑▒〖P_đmicosφ_i 〗)(∑▒P_(đmP.Thể Dục) ) = (0.1350.9+1.120.92+20.95+0.050.95)3.3 = 3.13.3 = 0.94 sinφ_(tbP.Thể Dục) = 0.34 cosφ_(tbSân Phơi Tầng 2 )= (∑▒〖P_đmicosφ_i 〗)(∑▒P_(đmSân Phơi Tầng 2) ) = (0.0450.9+20.95+0.050.95+0.60.9)2.695 = 2.5282.695 = 0.94 sinφ_(tbSân Phơi Tầng 2 )= 0.34 cosφ_(tbTầng 2)= (∑▒〖P_đmicosφ_i 〗)(∑▒P_(đmP.Ngủ 1) ) = ((5.3+3.3+2.095)0.94)10.695 = 0.94 sinφ_(tbTầng 2)= 0.34 ∆U_(Tầng 2)=2I_b(Rcosφ+Xsinφ)L=224 (5.60.94)151000 = 3.79 (V) Bảng tổng hợp công suất và hệ số sử dụng cosφ: Thành Phần P_đm (kW) cosφ sinφ Tầng Trệt Phòng Ngủ Trệt 5.58 0.94 0.34 Phòng Khách 4.01 0.94 0.34 Phòng Bếp + Ăn 3.84 0.94 0.34 Nhà Xe 0.13 0.94 0.34 Tầng 1 Phòng Ngủ Lớn 5.82 0.94 0.34 Phòng Sinh Hoạt 2.5 0.94 0.34 Phòng Ngủ Nhỏ 3.26 0.94 0.34 Sân Phơi Tầng 1 0.13 0.94 0.34 Tầng 2 Phòng Chung 5.3 0.94 0.34 Phòng Thể Dục 3.3 0.94 0.34 Sân Phơi Tầng 2 2.095 0.94 0.34 Bảng tổng hợp sụt áp từ TPPC đến các TĐL : Tên Ib( A ) Tiết diện (mm2) Chiều dài (m) cosφ sinφ Điện trở (Ωkm) Cảm kháng (Ωkm) ΔUj(V) TPPCTDL Tầng Trệt 24.5 6 5 0.94 0 3.75 0 0.86 TPPCTDL Tầng 1 19.1 4 11 0.94 0 5.6 0 2.21 TPPCTDL Tầng 2 24 4 15 0.94 0 5.6 0 3.79 Sụt áp từ TĐL tầng trệt đến các phòng: Chiều dài từ tâm tủ động lực tầng trệt đến Phòng Ngủ Tầng Trệt: 12m R=22.52.5=9 (Ωkm) Do tiết diện nhỏ hơn 50 mm2 nên bỏ qua X Trường hợp dây có tiết diện lớn hơn 50 mm2 lấy X = 0.08 (Ωkm) cosφ=0.94 => sinφ = 34 ∆U_(TĐL tầng trệtPhòng Ngủ Tầng Trệt)=2I_b(Rcosφ+Xsinφ)L=211.4(90.94+00.34) 121000 = 2.3 (V) ∆U_max=∆U_(Công Tơ Điện đến TPPC)+∆U_(TPPCTầng trệt)+∆U_(TĐL tầng trệtPhòng Ngủ Tầng Trệt)=1.58+0.86+2.3= 2.63 (V) %∆U_max=(∆U_max)(∆U_đm )100=2.63220100=1.19% sinφ = 34 ∆U_(TĐL tầng 1Phòng Ngủ Tầng Trệt)=2I_b(Rcosφ+Xsinφ)L=212.1(90.94+00.34)51000 = 1.02 (V) ∆U_max=∆U_(Công Tơ Điện đến TPPC)+∆U_(TPPCTầng 1)+∆U_(TĐL tầng 1Phòng Ngủ Lớn)=1.58+2.21+1.02= 4.81 (V) %∆U_max=(∆U_max)(∆U_đm )100=4.81220100=2.19% sinφ = 34 ∆U_(TĐL tầng 2Phòng Chung)=2I_b(Rcosφ+Xsinφ)L=213(90.94+00.34)151000 = 3.3 (V) ∆U_max=∆U_(Công Tơ Điện đến TPPC)+∆U_(TPPCTầng 2)+∆U_(TĐL tầng 2Phòng Chung)=1.58+3.79+3.3= 8.67 (V) %∆U_max=(∆U_max)(∆U_đm )100=8.67220100=3.94% k = 6.46 d = 3 (cm) đường kính của thanh Vậy: R_t = 100(2π72) ln (6.46〖72〗2)(0.80.03) = 3.13 Ω Điện trở mạch vòng gồm cả thanh và cọc: Dựa theo chu vi căn nhà ta có n = 20 cọc, mỗi cọc dài l = 3m, khoảng cách giữa 2 cọc a = 3m. Ta có: n = 20 (cọc) và tỏ số al = 1 => {█(η_c=0.47η_t=0.27)┤ R_mv = (R_c 〖R〗_t)(R_c 〖η〗_c+R_t 〖η〗_t ) = (29.93.13)(29.90.47+3.130.27) = 6.28 Ω < 10 Ω II Tính toán chống sét cho tòa nhà: Phạm vi bảo vệ của 1 kim thu sét: là 1 hình nón tròn xoay có đường bảo vệ là đường Heperbol. Bán kính bảo vệ ở độ cao h_x: r_x = 1.6 (h_aP)((1+ h_xh) ) Khi h ≤ 30m thì P = 1 Khi 30m ≤ h ≤ 60m thì P = √(30h) Với : h : chiều cao cột thu sét h_x: chiều cao của vật cần bảo vệ. h_a = h h_x : độ cao hiệu dụng của cột thu sét. Trong thiết kế để đơn giản người ta thường thay thế đường sinh dạng hyperbol giới hạn khu vực bảo vệ bởi hai đường thẳng. Một đường nối từ đỉnh kim đến một điểm ở mặt đất cách chân cột bằng 0,75h, đoạn kia nối từ kim thu sét với chiều cao 0,8h tới một điểm ở mặt đất cách chân cột thu sét bằng 1,5h. Nếu h_x ≤ 23 h thì r_x = 1.5hP (1 h_xh ) Nếu h_x ≥ 23 h thì r_x = 0.75hP (1 h_xh ) Phạm vi bảo vệ của hai cột thu sét : Nếu có 2 cột có cùng chiều cao h cách nhau 1 khoảng a ≤ 7h thì chúng có thể bảo vệ được 1 vật có độ cao h_0 đặt giữa chúng, với h_0 được xác định như sau : h − h_0 = a7p Để đảm bảo 1 độ cao giữa 2 cột thu sét thì khoảng cách giữa hai cột thu sét phải thỏa điều kiện : a ≤ 7P(h− h_0). r_0x = 1.6h_0(h_0 〖h〗_x)(h_0 〖+h〗_x ) Lựa chọn kim thu sét: PREVECTRON TS 2.25 Chiều Cao (m) Cấp I Đường kính = 20 m Cấp II Đường kính = 30m Cấp III Đường kính = 45m Cấp IV Đường kính = 60m 2 17 19 23 26 3 24 29 34 39 4 34 39 46 52 5 42 49 57 65 10 44 51 61 69 Vùng bảo vệ: Bán kín bảo vệ R_p của đầu kim thu sét PREVECTRON © 2 được tính theo công thức đã được định bởi tiêu chuẩn Quốc Gia Pháp NEC 17102. Đối với chiều cao h ≥ 5 R_p = √(h(2Dh)+∆l(2D+h)) Với h: khoảng cách từ đầu kim đến độ cao được bảo vệ D: 20m, 45m, 60m tùy thuộc vào cấp bảo vệ. ∆l(m) = 〖10〗6 ∆T (µs) 1 số loại kim thu sét PREVECTRON: Cấp bảo vệ I: D = 20m h (m) 2 3 4 5 10 S6.60 31 47 63 79 79 S4.50 27 41 55 68 69 S3.40 23 35 46 58 59 TS 3.40 23 35 46 58 59 TS 2.25 17 24 34 42 44 Cấp bảo vệ II: D = 30m h (m) 2 3 4 5 10 S6.60 34 52 68 86 88 S4.50 30 45 60 76 77 S3.40 26 39 52 65 67 TS 3.40 26 3 52 65 67 TS 2.25 19 29 39 49 51 Cấp bảo vệ III: D = 45m h (m) 2 3 4 5 10 S6.60 39 58 78 97 99 S4.50 34 52 69 86 88 S3.40 30 45 60 75 77 TS 3.40 30 45 60 75 77 TS 2.25 23 34 46 57 61 Cấp bảo vệ I: D = 60m h (m) 2 3 4 5 10 S6.60 43 64 85 107 109 S4.50 38 57 76 95 98 S3.40 33 50 67 84 87 TS 3.40 33 50 67 84 87 TS 2.25 26 39 52 65 69 Tính toán chóng sét: Chọn thiết bị chống sét tạo tia tiên đạo PREVECTRON © 2 để bảo vệ chống sét cho tòa nhà. Chiều cao của tòa nhà là 12 (m) Bán kính là R= 12 (m). Chọn cấp bảo vệ cấp 1: D= 20 m. Chiều cao từ độ cao cần bảo vệ 12m đến đầu kim thu sét là h= 2 (m). Chọn loại TS 2.25. Tra bảng số liệu ở trên, ta thấy: h = 2m, đầu TS 2.25có bán kính bảo vệ là: R_p = 17 (m) > 12 (m). Vậy bảo vệ được cho tòa nhà. Tầng Trệt: Tầng 1: Tầng 2: Bảng Thống Kê Vật Tư: STT Loại Vật Tư Số Lượng 1 Máy Lạnh 1.5 HP 5 cái Máy Lạnh 1 HP 1 cái 2 Quạt Hút 12 cái 3 Đèn Nội Thất PHILIPS INDOOR DOWNLIGHT 76 cái ~ 80 cái Đèn Ngoại Thất (Sân Thượng) PHILIPS OUTDOOR 2 cái 4 Ổ Cấm 10 cái 5 Motor Cửa Cuốn 1 cái 6 Máy Giặt 2 cái 7 Bếp Điện 1 cái 8 Tủ Lạnh 2 cái 9 Tủ Phân Phối Chính 3 Modul 1 cái Tủ Động Lực 4 Modul 2 cái 3 Modul 1 cái 10 CB MCCB iC60NC 63A 1 cái MCCB iC60NC 25A 2 cái MCCB iC60NC 20A 1 cái MCB iC60NC 16A 4 cái MCB iC60NC 13A 1 cái MCB iC60NC 10A 3 cái MCB iC60NC 6A 21 cái MCB iC60NC 2A 4 cái MCB iC60NC 1A 6 cái MCB iC60NC 0.5A 20 cái 11 Dây Dẫn 16 〖mm〗2 10 m ~ 12 m 6 〖mm〗2 5 m ~ 7 m 4 〖mm〗2 26 m ~ 30 m 2.5 〖mm〗2 107 m ~ 110 m 1.5 〖mm〗2 380 m ~ 400 m 12 Công Tắc Đèn + Quạt Hút 50 cái