Thiết kế cung cấp điện cho Tòa nhà Quốc Hội sinh viên TDT

LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn tới thầy giáo Hồ Đăng Sang giảng viên Trường Đại học Tôn Đức Thắng và thầy là người trực tiếp giảng dạy tôi môn Cung cấp điện và đã hướng dẫn tôi thực hiện Đồ án 3 về Thiết kế cung cấp điện cho Tòa nhà Quốc Hội .Đồ án này là kết quả của quá trình học tập trong gần 4 năm học tại trường. Do đó, tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới toàn thể tất cả thầy, cô khoa ĐiệnĐiện tử của Trường Đại học Tôn Đức Thắng những người đã tham gia vào quá trình giảng dạy và trang bị cho tôi những kiến thức để tôi có thể hoàn thành đồ án này. Tiếp đến là lời cảm ơn tới người thân, bạn bè đã hỗ trợ và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian làm đồ án cũng như thời gian học tập. Tôi xin chân thành cảm ơn Sinh viên Hoàng Đình Nhật Hiếu NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN Ngày…...tháng….năm 2017 Giảng viên hướng dẫn NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN Ngày….tháng ….năm 2017 Giảng viên phản biện Mục lục LỜI CẢM ƠN 1 CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI VÀ PHÂN CHIA NHÓM PHỤ TẢI 7 I: SƠ LƯỢC VỀ ĐỀ TÀI: 7 II. YÊU CẦU CẤP ĐIỆN: 8 CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG 9 I. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CHIẾU SÁNG: 9 II. TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG CHO TÒA NHÀ: 9 2.1 Tính chiếu sáng cho tầng hầm: 9 2.2 Tính chiếu sáng cho phòng làm việc: 11 2.3 Ứng dụng phần mềm DIALUX 4.12 tính toán chiếu sáng cho các tầng: 13 CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN PHỤ TẢI 21 I. BẢNG SỐ LƯỢNG VÀ CÔNG SUẤT CÁC THIẾT BỊ : 21 1.1 Đèn: 21 1.2 Ổ cắm: 21 1.3 Máy lạnh: 21 1.4 Bơm nước SH PCCC: 22 Máy bơm nước cho nhà cao tầng 22 Máy bơm PCCC cho nhà cao tầng 23 1.5 Thang máy: 23 II. CÔNG SUẤT TÍNH TOÁN CHO PHÒNG, TẦNG VÀ TÒA NHÀ 25 1.1 Công suất tính toán cho từng phòng của các tầng 25 1.2 Công suất tính toán cho từng tầng và các loại tải đặc biệt:s 27 1.3 Công suất tính toán cho toàn nhà 30 III. VỊ TRÍ ĐẶT CÁC TỦ DB VÀ TỦ MSB 31 CHƯƠNG 4: CHỌN MÁY BIẾN ÁP, TỤ BÙ VÀ MÁY PHÁT DỰ PHÒNG CHO CÔNG TRÌNH 32 I. PHÂN LOẠI MBA 32 II. CHỌN MBA CHO TÒA NHÀ 32 III. CHỌN MÁY PHÁT DỰ PHÒNG CHO TÒA NHÀ 34 CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN THIẾT BỊ BẢO VỆ VÀ DÂY DẪN CHO THIẾT BỊ 36 I. CHỌN CÁC THIẾT BỊ BẢO VỆ: 36 Tổng quan về CB: 36 II. CHỌN DÂY DẪN CHO THIẾT BỊ 37 Sơ lược về phương pháp chọn dây: 37 III. TÍNH TOÁN THIẾT BỊ BẢO VỆ VÀ DÂY DẪN BẰNG PHẦN MỀM ECODIAL: 38 III.1. CB cho phụ tải: 38 III.2. Dây dẫn cho phụ tải: 40 IV. KIỂM TRA LẠI THIẾT BỊ BẢO VỆ (TÍNH TAY): 42 a. CB cho các thiết bị tầng trệt: 42 CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN SỤT ÁP VÀ NGẮN MẠCH CHO PHỤ TẢI 48 I. KIỂM TRA SỤT ÁP: 48 I.1. Tổng quát: 48 I.2. Kiểm tra sụt áp: 49 II. TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH : 62 II.1. Ngắn mạch tại đầu cực MBA: 62 II.2. Ngắn mạch tại tủ phân phối chính (MSB): 62 II.3. Ngắn mạch tại các tủ DB: 62 II.4. Ngắn mạch tại các tủ của phòng và thiết bị: 63 III. CHỌN CB PHÙ HỢP: 70 III.1. Tầng hầm 70 III.2. Tầng 1 70 III.3. Tầng 2 71 III.4. Bơm SH, PCCC, Thang máy 71 III.5. Tổng nhà 71 CHƯƠNG 7: NỐI ĐẤT CHO TOÀN TÒA NHÀ 75 A. CHỌN SƠ ĐỒ NỐI ĐẤT: 75 B. NỐI ĐẤT HỆ THỐNG: 75 1. Khái niệm: 75 2. Mục đích của bảo vệ nối đất: 76 3. Loại nối đất: 76 4. Các hình thức nối đất 76 5. Điện trở suất của đất: 76 C. TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT HỆ THỐNG: 76 1. Nối đất chống sét: 76 2. Nối đất an toàn cho thiết bị: 78 D. KẾT LUẬN: 79 CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ CHỐNG SÉT CHO TÒA NHÀ 80 A. SƠ LƯỢC VỀ PHÓNG ĐIỆN SÉT, CÁC GIAI ĐOẠN PHÓNG ĐIỆN SÉT VÀ TÁC HẠI: 80 1. Khái niệm về sét: 80 2. Các giai đoạn phóng điện sét: 80 3. Tác hại: 80 B. CÁC BIỆN PHÁP BẢO VỆ VÀ TÍNH TOÁN LỰA CHỌN KIM CHỐNG SÉT CHO TÒA NHÀ: 80 1. Các biện pháp bảo vệ chống sét: 80 2. Lựa chọn kim chống sét cho Tòa nhà: 80 CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI VÀ PHÂN CHIA NHÓM PHỤ TẢI I: SƠ LƯỢC VỀ ĐỀ TÀI: Tòa nhà Quốc Hộ Đồng Nai, gồm: 1 tầng hầm , 3 tầng làm việc và 1 tầng thượng. Diện tích sử dụng làm 941.6m2 (bao gồm cả tầng hầm và tầng thượng). + Tầng hầm: 237m2 + Tầng trệt: 222.4m2 + Tầng 1: 240m2 + Tầng 2: 242.2m2 Thông tin số phòng và thiết bị : Tầng Phòng Đèn Ổ cắm Máy lạnh Các loại tải khác Ghi chú Hầm Tủ db 23 bộ 1 ổ 0 máy 2 máy bơm Hầm Cầu thang Trệt Tủ db 68 bộ 21 ổ 4 máy Sảnh P. Khánh tiết Phó chánh vpqh 1 Phó chánh vpqh 2 P. Chánh vpqh Toilet Toilet Toilet Toilet đôi Mái trước 1 Tủ db 58 bộ 18 ổ 4 máy Sảnh P. Công tác hđnd P. Công tác qh P. Phó đoàn qh P. Trưởng đoàn qh Toilet Toilet Toilet đôi Mái đón Sảnh P. Hành chánh q.trị Kho lưu trữ t.liệu Phòng nghĩ đbqh Toilet Toilet đôi 2 Tủ db 111 bộ 17 ổ 5 máy Sảnh Phòng nghĩ đbqh Kho ly tách Hội trường Toilet Toilet đôi II. YÊU CẦU CẤP ĐIỆN: Tòa nhà Quốc Hội thuộc dạng tải loại 1 nên cần thỏa các yêu cầu: Cần cung cấp vào 1 lộ qua 1 máy biến áp Cần có máy phát dự phòng cho các trường hợp sự cố Các phòng phải có 1 tủ DB riêng và từng tầng 1 tủ DB CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CHIẾU SÁNG: TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG CHO TÒA NHÀ: Ở đây ta thiết kế chiếu sáng cho từng phòng làm việc ở hệ chiếu sáng chung đều, khu hành lang ở hệ chiếu sáng chung đều. Đặc biệt, “ Hội trường” của văn phòng cần thiết kế theo kiểu phối hợp các loại đèn ,theo nhu cầu thẩm mỹ và tính chất làm việc của văn phòng. Theo tiêu chuẩn CIE S 008E2001 (ISO 8995:2002(E)): Làm việc trong nhà: loại văn phòng làm việc độ rọi yêu cầu Etc như sau: Nhu cầu: đánh máy, đọc, viết, xử lý số liệu và phòng họp : Etc=300 lx . Hành lang đi bộ: Etc= 100 lx ( tại lối ra vào cần có 1 vùng chuyển tiếp, như cửa, màn che ). Quầy tiếp tân: Etc= 300 lx . Thông số kỹ thuật và tính toán : Đối với tầng hầm chiều cao 4 (m), các tầng còn lại chiều cao là 3,5 (m). Ở đây ta tiến hành tính toán theo 2 phương pháp: Tính tay theo các bước của hệ chiếu sáng chung đều sơ bộ cho tầng hầm và 1 phòng làm việc. Sử dụng phần mềm DIALUX 4.12: để mô phỏng lại độ rọi cho phòng, tầng hầm, hành lang. Tính chiếu sáng cho tầng hầm: Thông số phòng: Chiều dài a=21(m) Chiều rộng b=10.7(m) Chiều cao h=4(m) Diện tích phòng S=a×b=224.7 (m2) Hệ số phản xạ: tường, trần, nền ( dựa vào màu sắc ) tr =0.7 tường =0.5 nền =0.1 Độ rọi yêu cầu: tùy vào tính chất yêu cầu của phòng : chọn độ rọi phù hợp Etc = 100 lx Lựa chọn hệ chiếu sáng : chung đều hoặc điểm Nhiệt độ màu : Tm =4000 0K Chọn loại đèn: Huỳnh quang Gồm: Quang thông : 3250 lm Công suất bóng: 36 (w) Chỉ số màu: Ra= 85 Bộ đèn: gồm: Số catalog:TMS022 1xTLD36W840 Số bóng bộ: 1 bóng Quang thông 1 bộ: 3250 Hiệu suất trực tiếp d=0,8, gián tiếpi=0 Phân bố các bộ đèn: Cách trần: khoảng cách của đèn với trần nhà : h’=0 Chiều cao làm việc: hlv= 0,8 m Chiều cao từ đèn đến bề mặt làm việc : h_tt=h (h’+h_lv)= 3.2 m Chỉ số địa điểm K=(a×b)(h_tt (a+b))=2.2 Hệ số bù: Hệ số suy giảm quang thông: 1= 0.9 Hệ số suy giảm do bụi:2= 0.9 Hệ số bù : d=1(_1×_2 )=1.23 Hệ số treo: j=h(h+h_tt )=0 Hệ số sử dụng: Loại bộ đèn cấp E ( loại chiếu sáng trực tiếp tăng cường) Ta trả bảng có: chỉ số địa điểm K=2.0 và K=2.5 + hệ số phản xạ 751: u_d=0,81 u_i=0 + hệ số phản xạ 751: u_d=0,85 u_i=0 Phương pháp nội suy Hệ số phản xạ 751 tại K=2.2 u_d=0.826 u_i=0 U=_d×u_d+_i×u_i=0.66 Quang thông tổng ɸ_tổng=(E_tc×S×d)U=41825.2 (lm) Xác định số bộ đèn N_(bộ đèn)=ɸ_tổngɸ_( bộ đèn) =12.8 ( bộ) Chọn 13 bộ đèn Kiểm tra sai số quang thông ∆=(N_(bộ đèn)×ɸ_(bộ đèn )ɸ_tổng)ɸ_tổng = 0.01 Thỏa yêu cầu Độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc E_tb=(N_(bộ đèn)×ɸ_( bộ đèn)×U)(S×d)=100.848 Tính chiếu sáng cho phòng làm việc: Thông số phòng: Chiều dài a=8.1(m) Chiều rộng b=3.85(m) Chiều cao h=3.5 (m) Diện tích phòng S=a×b=31.19 (m2) Hệ số phản xạ: tường, trần, nền ( dựa vào màu sắc ) tr =0.7 tường =0.5 nền =0.1 Độ rọi yêu cầu: tùy vào tính chất yêu cầu của phòng : chọn độ rọi phù hợp Etc = 300 lx Lựa chọn hệ chiếu sáng : chung đều hoặc điểm Nhiệt độ màu : Tm =4000 0K Chọn loại đèn: Huỳnh quang Gồm: Quang thông : 3600 lm Công suất bóng: 12 (w) Chỉ số màu: Ra= 85 Bộ đèn: gồm: Số catalog: PHILIPS TBS464 SQR 3xTL514W HFP C8C Số bóng bộ: 3 bóng Quang thông 1 bộ: 3600 Hiệu suất trực tiếp d=0,8, gián tiếpi=0 Phân bố các bộ đèn: Cách trần: khoảng cách của đèn với trần nhà : h’=0 Chiều cao làm việc: hlv= 0,8 m Chiều cao từ đèn đến bề mặt làm việc : h_tt=h (h’+h_lv)= 2,7 m Chỉ số địa điểm K=(a×b)(h_tt (a+b))=1 Hệ số bù: Hệ số suy giảm quang thông: 1= 0.9 Hệ số suy giảm do bụi:2= 0.9 Hệ số bù : d=1(_1×_2 )=1.23 Hệ số treo: j=h(h+h_tt )=0 Hệ số sử dụng: Loại bộ đèn cấp E 751 hệ số K=1 u_d=0.61 u_i=0 U=_d×u_d+_i×u_i=0.488 Quang thông tổng ɸ_tổng=(E_tc×S×d)U=23580.5 (lm) Xác định số bộ đèn N_(bộ đèn)=ɸ_tổngɸ_( bộ đèn) =6.55 ( bộ) Chọn 7 bộ đèn Kiểm tra sai số quang thông ∆=(N_(bộ đèn)×ɸ_(bộ đèn )ɸ_tổng)ɸ_tổng =0.07 Thỏa yêu cầu Độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc E_tb=(N_(bộ đèn)×ɸ_( bộ đèn)×U)(S×d)=320.6 lx 2.3 Ứng dụng phần mềm DIALUX 4.12 tính toán chiếu sáng cho các tầng: a. Tầng hầm Ở phần tính tay ta chọn 13 bóng thỏa yêu cầu. Nhưng ở Dialux chọn 18 bóng , để phân bố đều và 1 vị trí của cầu thang và dốc RAM chạy xe xuống hầm b. Tầng trệt c. Tầng 1 d. Tầng 2 CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN PHỤ TẢI BẢNG SỐ LƯỢNG VÀ CÔNG SUẤT CÁC THIẾT BỊ : Đèn: Đèn HQ 1,2m Đèn HQ 3x0,6m Đèn dự phòng Đèn lon âm Đèn lon nổi Cao áp Metal Vách gắn tường Đèn thoát hiểm HQ 1,2 hắt trần Hầm 23 4 1 Trệt 21 3 30 11 2 Tầng 1 20 3 29 1 3 1 Tầng 2 1 9 61 1 3 3 20 Tổng 22 41 19 120 14 3 3 6 20 Pđèn (W) 36 46 6 38 38 400 40 1 36 Ổ cắm: Ổ CẮM ĐÔI 3 CHẤU Hầm 1 Trệt 21 Tầng 1 18 Tầng 2 17 Tổng 57 Ptt (W) 300 (đã nhân ku) Máy lạnh: Máy lạnh treo tường 1Hp Máy lạnh treo tường 1.5 Hp Máy lạnh treo tường 2 Hp Máy lạnh treo tường 2.5 Hp Máy lạnh âm trần 2.5HP Hầm Trệt 1 1 1 1 Tầng 1 1 1 1 1 Tầng 2 1 4 Tổng 2 3 2 2 4 Bơm nước SH PCCC: Máy bơm nước cho nhà cao tầng Hiện nay trên thị trường có vô số loại bơm, mỗi loại bơm được chọn dựa vào bảng tra đường đặc tính làm việc riêng, hoặc phần mềm của tửng hãng bơm, kinh nghiệm vậy làm sao lựa chọn được công suất bơm một cách nhanh nhất chỉ dựa vào lưu lượng và cột áp khi chưa có bảng tra đặc tính bơm. Công thức dưới đây sẽ giúp bạn nhanh chóng tính được công suất bơm: P(kW)= Q(m3s)H(m)Tỉ trọng H2O(1000kgm3)102Hiệu suất bơm (0,80,9). Chọn động cơ: Pđc(kW)=P(kW)Hiệu suất motor (0,90,95). Ngoài ra cần lấy hệ số dư tải (an toàn)cho bơm thường =P (kW) 0.43 Công thức đơn giản: Nb = Q.Hb.1000(102. S) Q : là lưu lượng bơm (m3s) Hb : Cột áp bơm. S : Hiệu suất bơm, thường chọn = 0,8 Ngoài ra cần lấy hệ số dư tải (an toàn)cho bơm thường =P (kW) 0.43 Ngoài ra người ta còn tính đến các thông số của ông dẫn như cột áp bơm, cột áp hút, cột áp đẩy …. Bơm chìm đặt sâu 6m. Cột áp cao 14m. Lưu lượng 20m3h P= (20(6060) ) (6+14) 1000 ( 102 0.8) = 1.36 (kW) Pbơm=1.36 0.43 = 3.16 (kW) Chọn công suất máy bơm loại thả trong bể nước: Pđm=3.16 (kW) Máy bơm PCCC cho nhà cao tầng Chọn công suất máy bơm PCCC hãng PENTAX : Pđm=17 (kW) Máy bơm sinh hoạt Máy bơm PCCC Hầm 1 1 Pđm (kW) 3.16 17 Thang máy: THÔNG SỐ CƠ BẢN: Loại thang Thang gia đình Sử dụng kéo Bằng dây cáp Tải trọng 2 Người ( 140Kg) 3Nguời (200Kg) 4 Người (320Kg) 5 Người (400Kg) 6 Người (450Kg) Nguồn Điện Động Cơ 01 pha 220V50Hz 03 pha 38050Hz Đèn chiếu sángQuạt thông gió 01 pha 220V50Hz Công suất ( KW) 1.5 1.5 2.2(3.0) 2.2(3.7) 3.7 Số điểm dừng tối đa 7 điểm dừng Hành trình đối đa 20m Tốc độ 20mphút 30(45)mphút Cửa mở 2 cánh mở về một phía(2S), 2 cánh mở về 2 phía (C0) Kích thước cabin(mm) Rộng x Sâu x Cao 900x900 x2100 900x1200x2100 1000x1200x2100 1200x900x2100 1200x1000x2100 Kích thước lối vào (mm) 800x2000 Chiều cao tầng trên cùng ( OH) mm 2900 3100 3400 Chiều sâu hố (Pit) mm 350 400 600 Kích thước hố thang (mm) Rộng x Sâu 1550x1250 1550x1550 1550x1650 1550x1550 1750x1900 Ở đây ta chọn loại thang máy có công suất 3.7(kW) Thang máy Hầm 1 Pđm(kW) 3.7 CÔNG SUẤT TÍNH TOÁN CHO PHÒNG, TẦNG VÀ TÒA NHÀ 1.1 Công suất tính toán cho từng phòng của các tầng Công suất tính toán Ptt cho từng phòng: Ta có: P_tt=K_s ∑▒〖K_sd.P_đ 〗 Tra bảng( A12 trang A13 tài liệu IEC) để tìm hệ số đồng thời Ks và Ku Ta có : Hệ số sử dụng Ku: + Đèn và máy lạnh là 1 + Ổ cắm là 0.2 ( đã nhân trong công suất ổ cắm ) Hệ số đồng thời Ks: + Mỗi phòng có 3 line : Đèn, ổ cắm, máy lạnh  Ks = 0.9 Ta có bảng hệ số công suất: STT Tên cos⁡φ 1 Đèn 0.96 2 Ổ cắm 0.8 3 Máy lạnh 0.8 4 Máy bơm SH 0.8 5 Máy bơm PCCC 0.8 6 Thang máy 0.8 Tầng hầm P_tt=K_s ∑▒〖K_u P_đm 〗 cos⁡〖φ_tb 〗 Đèn Ổ cắm Tủ DB 38 38 0.96 Hầm 672 300 972 0.91 Cầu thang 180 180 0.96 Tầng trệt P_tt=K_s ∑▒〖K_u P_đm 〗 cos⁡〖φ_tb 〗 Đèn Ổ cắm Máy lạnh Tủ DB + sảnh + toilet đôi + mái trước 1426 1200 2626 0.89 P. Khánh tiết 276 1500 1492 3268 0.81 Phó chánh VPQH 1 + toilet 306 1200 1119 2625 0.82 Phó chánh VPQH 2 + toilet 222 900 746 1868 0.82 P. Chánh VPQH + toilet 314 1500 1865 3679 0.81 Tầng 1 P_tt=K_s ∑▒〖K_u P_đm 〗 cos⁡〖φ_tb 〗 Đèn Ổ cắm Máy lạnh Tủ DB + sảnh + toilet đôi + mái đón 2283 600 2883 0.93 P. Công tác HĐND 184 1200 1119 2503 0.82 P. Công tác QH 184 1200 746 2130 0.82 P. Phó đoàn QH + toilet 314 1200 1492 3006 0.82 P. Trưởng đoàn QH + toilet 314 1200 1865 3379 0.82 Tầng 2 P_tt=K_s ∑▒〖K_u P_đm 〗 cos⁡〖φ_tb 〗 Đèn Ổ cắm Máy lạnh Tủ DB+ sảnh + toilet đôi + kho ly tách 961 600 1561 0.9 Phòng nghĩ ĐBQH + toilet 500 1500 1119 3119 0.83 Hội trường 2260 3000 7460 12720 0.83 1.2 Công suất tính toán cho từng tầng và các loại tải đặc biệt:s Công suất tính toán Ptt cho từng tầng: Ta có: P_(tt tầng)=K_s ∑▒P_tt Tra bảng( A12 trang A18 tài liệu IEC) để tìm hệ số đồng thời Ks cos⁡〖φ_tb 〗=(∑_(j=1)n▒〖(P_(tt j).cos⁡〖φ_j 〗)〗)(∑_(j=1)n▒P_(tt j) ) I=P_tt(220×cos⁡〖φ_tb 〗 ) Tầng hầm Ptt cos⁡〖φ_tb 〗 Đèn Ổ cắm Tủ DB 38 38 0.96 Hầm 672 300 972 0.91 Cầu thang 180 180 0.96 Có 3 line CB  Ks= 0.9 P_(tt tầng)=K_s ∑▒P_tt =0.9×(38+972+180)=1071 (W) cos⁡〖φ_tb 〗=(0.96×(38+180)+0.91×972)(38+972+180)=0.92 Tàng trệt Ptt Đèn Ổ cắm Máy lạnh Tủ DB + sảnh + toilet đôi + mái trước 1426 1200 2626 P. Khánh tiết 276 1500 1492 3268 Phó chánh VPQH 1 + toilet 306 1200 1119 2625 Phó chánh VPQH 2 + toilet 222 900 746 1868 P. Chánh VPQH + toilet 314 1500 1865 3679 Có 5 line CB  Ks= 0.8 P_(tt tầng)=K_s ∑▒P_tt =0.8×(2626+3268+2625+1868+3679)=11252.8 (W) cos⁡〖φ_tb 〗=(0.89×2626+0.81(3268+3679)+0.82(2625+1868))(2626+3268+2625+1868+3679)=0.83 Tầng 1 Ptt Đèn Ổ cắm Máy lạnh Tủ DB + sảnh + toilet đôi + mái đón 2283 600 2883 P. Công tác HĐND 272 1200 1119 2503 P. Công tác QH 272 1200 746 2130 P. Phó đoàn QH + toilet 446 1200 1492 3006 P. Trưởng đoàn QH + toilet 446 1200 1865 3379 Có 5 line CB  Ks= 0.8 P_(tt tầng)=K_s ∑▒P_tt =0.8×(2883+2503+2130+3006+3379)=11120.8 (W) cos⁡〖φ_tb 〗=(0.93×2883+0.82(2503+2130+3006+3379))(2883+2503+2130+3006+3379)=0.84 Tầng 2 Ptt Đèn Ổ cắm Máy lạnh Tủ DB+ sảnh + toilet đôi + kho ly tách 961 600 1561 Phòng nghĩ ĐBQH + toilet 500 1500 1119 3119 Hội trường 2260 3000 7460 12720 Có 3 line CB  Ks= 0.9 P_(tt tầng)=K_s ∑▒P_tt =0.9×(1561+3119+12720)=15660 (W) cos⁡〖φ_tb 〗=(0.9×1561+0.83(3119+12720))(1561+3119+12720)=0.84 Bơm nước thang máy Máy bơm sinh hoạt Máy bơm PCCC Thang máy Hầm 1 1 1 Pđm (kW) 3.16 17 3.7 Ta phân thành 3 linre CB riêng biệt đến tủ tổng MSB và hệ số sử dụng Ku=1  chọn CB theo Iđm Ptt tầng (kW) cos⁡〖φ_tb 〗 Tầng hầm 1.071 0.92 Tầng trệt 11.253 0.83 Tầng 1 11.121 0.84 Tầng 2 15.66 0.84 Bơm nước SH 3.16 0.8 Bơm nước PCCC 17 0.8 Thang máy 3.7 0.8 1.3 Công suất tính toán cho toàn nhà Công suất tính toán Ptt cho cả tòa nhà: Xác định độ cân bằng pha Ptt tầng (kW) cos⁡〖φ_tb 〗 Pha Tầng hầm 1.071 0.92 A Tầng trệt 11.253 0.83 A Tầng 1 11.121 0.84 B Tầng 2 15.66 0.84 C Bơm nước SH 3.16 0.8 3 Pha Bơm nước PCCC 17 0.8 Thang máy 3.7 0.8 Tổng công suất 3 pha là: 23.86 (kW). Công suất 1 pha là: 7.95 (kW) Ta lập bảng phân pha: Pha A B C Công suất P(kW) 11.253 1.071+11.121 15.66 7.95 7.95 7.95 Độ cân bằng pha: (P_(P max)P_(P min))U_(P max) ×100=(15.66+7.95(11.253+7.95))(15.66+7.95)×100=18.67% Độ cân bằng pha > 15% nên ta áp dụng công thức tính công suất tính toán như sau: P_tt3pha=∑▒〖P_tt3pha+3×P_(tt1pha(max))=〗 23.86+3×15.66=70.84(kW) cos⁡〖φ_tb 〗=(0.92×1.071+0.83×11.253+0.84(11473+15.66)+0.8(3.16+17+3.7))(1.071+11.253+11.473+15.66+3.16+17+3.7)=0.824 →φ_tb=34.512 I_(tt ∑)=P_ttΣ(√3×0.38×0.824)=130.62 (A) S_tt=P_ttcos⁡〖φ_tb 〗 =70.840.824=85.97(kVA) VỊ TRÍ ĐẶT CÁC TỦ DB VÀ TỦ MSB Việc đặt các tủ DB và MSB cần được bố trí hợp lý: + Gần các phụ tải để giảm sụt áp trên đường dây  giảm chi phí khi chọn dây. + Thẩm mỹ : việc lắp đặt cần phải thuận tiện cho người sử dụng và thẩm mỹ cho công trình. Để thuận tiện cho việc sử dụng, ta đặt các tủ DB của phòng gần vị trí cửa ra vào, tủ tổng MSB của các tầng tại gần thang máy và tủ tổng MSB của tòa nhà được đặt ở tầng hầm tại vị trí gần cầu thang. CHƯƠNG 4: CHỌN MÁY BIẾN ÁP, TỤ BÙ VÀ MÁY PHÁT DỰ PHÒNG CHO CÔNG TRÌNH PHÂN LOẠI MBA Có 2 loại MBA: MBA khô và MBA dầu. MBA khô thường sử dụng cho các mục đích sau: Trong tòa nhà – Inside buildings Trong đường hầm – In tunnels Trong nhà máy chế biến thực phẩm – In food processing plants Trên tàu bè – On ship Trên khu cầu trục – On cranes Trên sàn ngoài khơi – On offshore flatforms MBA dầu thích hợp đặt ở các nơi khô thoáng, không bị cháy nổ. CHỌN MBA CHO TÒA NHÀ Ta có bảng số liệu về tòa nhà như sau: Thông số S (kVA) 85.97 P (kW) 70.84 Q (kVAr) 48.71 Cos(ɸ) 0.824 I (A) 130.62 Ở tòa nhà này ta chọn MBA dầu của hãng THIBIDI Với Stt=85.97(kVA) ta có công thức như sau: S_(đm MBA)≥(1.2÷1.3)×S_MSB 〖 S〗_(đm MBA)=160 (kVA) MÁY BIẾN ÁP 3 PHA 160 KVA Thông số kĩ thuật Tổn hao không tải Po (W) 280 Dòng điện không tải Io (%) 2 Tổn hao ngắn mạch ở 750C Pk(W) 2230 Điện áp ngắn mạch Uk (%) 4 Kích thước máy L 980 W 910 H 1430 A 550 Trọng lượng Dầu 220 Ruột máy 460 Tổng 900 CHỌN MÁY PHÁT DỰ PHÒNG CHO TÒA NHÀ Vì đây là phụ tải loại 1 nên ta cần có máy phát dự phòng cho tải. Để đảm bảo tính cung cấp điện lien tục ta cần chọn máy phát dự phòng có công suất bằng với máy biến áp. S_(đm MF)≤S_(đm MBA ) 〖 S〗_(đm MF)=150 (kVA) CHỌN TỤ BÙ CHO TÒA NHÀ Các kiểu bù thông dụng: + Bù tập trung + Bù theo nhóm (khu vực) + Bù riêng Khi tải không đổi và ổn định có thể sử dụng bù tập trung. Ta chọn bù tập trung vì có các ưu điểm sau: + Giảm tiền phạt do tiêu thụ quá mức công suất phản kháng. + Giảm bớt công suất biểu kiến yêu cầu, do đó giảm tiền chi trả theo công suất. + Giảm bớt tải cho máy biến áp và do đó có khả năng phát triển thêm phụ tải khi cần thiết. Nguyên lý: bộ tụ được đấu vào thanh góp của tủ phân phối hạ áp chính và làm việc trong thời gian tải bình thường. Bù công suất phản kháng để cải thiện hệ số công suất cosφ của tòa nhà lên 0,93. Việc bù công suất phản kháng không làm ảnh hưởng tới giá trị của công thụ tiêu thụ của tải nên trước và sau khi bù công suất tiêu thụ P không đổi. 〖cos⁡φ〗_trước=P_(tt ∑ )S_(tt ∑ ) =0.824 →φ_trước=34.51° 〖cos⁡φ〗_sau=0.93 →φ_trước=21.57° Q_bù=P_(tt ∑ ) (〖tan⁡φ〗_trước〖tan⁡φ〗_sau )=20.7 (kVAr) Catologue tụ bù của hãng Phicap Product Output (kVAr) IR (A) Cr (uF) Dimensions dxh (mm) Weight (kg) MKP440D6.3 6.3 8.1 3x34.0 75x160 0.5 MKP440D7.5 7.5 9.8 3x41.0 75x160 0.5 MKP440D8.3 8.3 11.0 3x46.0 75x198 0.6 MKP440D10.0 10.0 13.2 3x55.0 75x198 0.6 MKP440D10.4 10.4 13.6 3x57.0 75x198 0.6 MKP440D12.5 12.5 16.5 3x69.0 85x198 0.8 MKP440D15.0 15.0 19.6 3x82.0 85x273 1.1 MKP440D16.7 16.7 22.0 3x92.0 85x273 1.2 MKP440D20.8 20.8 27.3 3x114.0 85x273 1.2 MKP440D25.0 25.0 33.0 3x138.0 85x348 1.5 MKP440D28.0 28.0 36.8 3x154.0 85x348 1.5 MKP440D30.0 30.0 39.0 3x165.0 85x348 1.6 Vậy ta chọn lắp thêm 1 tụ MKP440D20.8 tụ 20.8(kVar) với tần số 50Hz, công suất tổng là :Q_bù=20.8 (kVar) CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN THIẾT BỊ BẢO VỆ VÀ DÂY DẪN CHO THIẾT BỊ CHỌN CÁC THIẾT BỊ BẢO VỆ: Tổng quan về CB: CB là thiết bị đóng cắt thỏa mãn đồng thời các chức năng cơ bản của một hệ thống điện, hơn nữa nó còn đảm bảo một số chức năng khác nhờ các linh kiện hỗ trợ như báo hiệu, bảo vệ điện áp thấp, điều khiển xa CB có các chức năng như sau: Bảo vệ: quá tải, ngắn mạch Điều khiển: cắt ngừng khẩn cấp. Phân loại: CB theo tiêu chuẩn IEC 60898: gồm có 3 loại CB type B được dùng cho những ứng dụng gia dụng và những lắp đặt thương mại không có dòng xung chuyển mạch. CB type C dùng cho những ứng dụng thương mại, công nghiệp có nhiều đèn quỳnh quang, động cơ nhỏ, tải điện cảm.....có dòng xung chuyển mạch. CB type D dùng cho những ứng dụng có dòng khởi động cao: đèn phóng điện, máy biến áp, máy X quang, máy hàn công nghiệp.... Xem trong bảng sau đây là thang dòng tác động bảo vệ quá tải và ngắn mạch của CB hạ thế thông dụng: Loại rơle bảo vệ Bảo vệ quá tải Bảo vệ ngắn mạch CB dân dụng IEC 60898 Từnhiệt Ir = In ngưỡng thấp dạng B 3In< Im< 5In ngưỡng chuẩn dạng C 5In < Im< 10In ngưỡng cao dạng D 10In < Im< 20In CB Công nghiệp Dạng mô đun Từnhiệt Ir = In Cố định ngưỡng thấp dạng B hoặc Z 3.2In150V (như các mạng điện 220, 380, 500...) đều phải được thực hiện nối đất trong tất cả các nhà sản xuất và các thiết bị điện đặt ngoài trời không phụ thuộc vào điều kiện môi trường. Loại nối đất: Nối đất tự nhiên: Tận dụng các bộ phận kim loại có sẵn trong lòng đất làm hệ thống nối đất. Nối dất nhân tạo: Chủ định dùng các điện cực kim loại (bằng đồng là tốt nhất) chôn sâu trong đất làm hệ thống nối đất. Nối dất hỗn hợp: Kết hợp 2 kiểu trên. Các hình thức nối đất Nối đất tập trung: Là hình thức dùng một số cọc nối đất tập trung trong đất tại một chỗ, một vùng nhất định phía ngoài vùng bảo vệ. Nhược điểm của nối đất tập trung là trong nhiều trường hợp nối đất tập trung không thể giảm được điện áp tiếp xúc và điện áp đến giá trị an toàn cho người. Nối đất mạch vòng: Để khắc phục nhược điểm của nối đất tập trung người ta sử dụng hình thức nối đất mạch vòng. Đó là hình thức dùng nhiều cọc đóng theo chu vi và có thể ở giữa khu vực đặt thiết bị điện Điện trở suất của đất: Điện trở trở suất của đất (ρ) thường được tính bằng đơn vị Ω.m hay Ω.cm Do thành phần phức tạp của điện trở suất nên điện trở suất của đất được thay đổi trong một phạm vi rất rộng. Thực tế cho thấy rằng điện trở suất phụ thuộc vào các yếu tố chính sau: Thành phần của đất Độ ẩm Nhiệt độ Độ nén của đất TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT HỆ THỐNG: Nối đất chống sét: Ta chọn nối đất chống sét theo dạng hình tia cho Tòa nhà  Rnđ ≤ 10 Với dạng đất là đất thịt  đất= 100 .m Chiều dài của cọc LC= 3 (m). Đường kính cọc là dc= 16 (mm). Cáp nối giữa các cọc với tiết diện: s= 50 (mm2). Cáp chôn sau h= 0.8 (m). Chiều dài cáp : Lth= 24 (m). Khoảng cách giữa 2 cọc là a= 6 (m)  số cọc là n= 6 cọc. Xác định điện trở nối đất cho 1 cọc và n cọc: r_c=ρ_tt(2πL_C )×(ln⁡(4L_C)(1,36×d_C )) (2h+L_C)(4h+L_C )=100(2π×3)×(ln⁡(4×3)(1,36×16×〖10〗(3) )) (2×0.8+3)(4×0.8+3)=24.85 aL_C =2→{█(_C=0.81_th=0.86)┤ R_C=r_c(n×_C )=24.85(6×0.81)=5.11 () Xác định điện trở nối đất cho 1 cáp nối và dãy cáp: s=π (d_th2)4 →d_th=√(4sπ)=8 (mm)=0.008 (m) r_th=ρ_tt(πL_th )×(ln⁡〖(4L_th)√(h×d_th )〗 )1=100(π×24)×(ln⁡〖(4×24)√(0.8×0.008)〗 )1=8.08 R_th=r_th_th =8.080.86=9.4 () Kiểm tra điện trở nối đất yêu cầu: R_(nđ ht)=(R_C×R_th)(R_C+R_th )=(5.11×9.4)(5.11+9.4)=3.31 ()  thõa yêu cầu Nối đất an toàn cho thiết bị: Tương tự đồi với hệ thống nối đất an toàn cho thiết bị với dạng hình vòng với yêu cầu là: Rnđ ≤ 4 . Với dạng đất là đất thịt  đất= 100 .m Chiều dài của cọc LC= 3 (m). Đường kính cọc là dc= 16 (mm). Cáp nối giữa các cọc với tiết diện: s= 50 (mm2). Cáp chôn sau h= 0.8 (m) Chiều dài hệ thống là: 96 (m). Chiều rộng hệ thống là: 60 (m).  Lth= 312 (m). Khoảng cách giữa 2 cọc là a= 6 (m)  số cọc là n= 52 cọc. Ta có: al=2 Số cọc c th 50 0.58 0.28 70 0.56 0.26  52 cọc: c=0.558 , th=0.278 Xác định điện trở nối đất cho 1 cọc và n cọc: r_c=ρ_tt(2πL_C )×(ln⁡(4L_C)(1,36×d_C )) (2h+L_C)(4h+L_C )=100(2π×3)×(ln⁡(4×3)(1,36×16×〖10〗(3) )) (2×0.8+3)(4×0.8+3)=24.85 R_C=r_c(n×_C )=24.85(52×0.558)=0.86 () Xác định điện trở nối đất cho 1 cáp nối và dãy cáp: s=π (d_th2)4 →d_th=√(4sπ)=8 (mm)=0.008 (m) r_th=ρ_tt(πL_th )×(ln⁡〖(4L_th)√(h×d_th )〗 )1=100(π×312)×(ln⁡〖(4×312)√(0.8×0.008)〗 )1=0.88 R_th=r_th_th =0.880.278=3.17 () Kiểm tra điện trở nối đất yêu cầu: R_(nđ ht)=(R_C×R_th)(R_C+R_th )=(0.86×3.17)(0.86+3.17)=0.68 ()  thõa yêu cầu KẾT LUẬN: Từ các thông số tính toán về hệ thống nối đất chống sét và an toàn cho thiết bị thõa với điện trở yêu cầu. Nên ta thiết kế và lắp đặt như hệ thống trên cho tòa nhà. CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ CHỐNG SÉT CHO TÒA NHÀ SƠ LƯỢC VỀ PHÓNG ĐIỆN SÉT, CÁC GIAI ĐOẠN PHÓNG ĐIỆN SÉT VÀ TÁC HẠI: Khái niệm về sét: Sét là một dạng phóng điện trong không khí với khoảng cách phóng điện rất lớn từ 3 đến 5 km. Giá trị dòng điện sét có giá trị từ 20 đến 100 kA. Các giai đoạn phóng điện sét: Phóng điện tiên đạo. Phóng điện ngược. Phóng điện chủ yếu và kết thúc. Tác hại: Có thể gây cháy, nổ, nứt, đổ công trình gây tử vong cho người. Gây quá điện áp của đường dây làm hư hỏng các thiết bị. Gián đoạn các thông tin liên lạc. CÁC BIỆN PHÁP BẢO VỆ VÀ TÍNH TOÁN LỰA CHỌN KIM CHỐNG SÉT CHO TÒA NHÀ: Các biện pháp bảo vệ chống sét: Bảo vệ chống sét theo phương pháp trọng điểm sử dụng kim cổ điển Frankin. Bảo vệ chống sét dùng kim hiện đại ESE. Một hệ thống bảo vệ chống sét trực tiếp gồm 3 bộ phận chính: Hệ thống kim thu sét đặt bên trên công trình Hệ thống dây thoát sét Hệ thống nối đất Lựa chọn kim chống sét cho Tòa nhà: Ở đây ta chọn kim phóng điện sớm ESE cho tòa nhà: + Nguyên lý hoạt động của kim phóng điện sớm là tạo ra tia phóng điện đi lên sớm hơn bất kỳ điểm nào trong khu vực bảo vệ, từ đó tạo nên điểm chuẩn để sét đánh vào chính nó và như vậy là kiểm soát được đường dẫn sét và bảo vệ được công trình. + Hiện có rất nhiều hãng chế tọa kim phóng điện ESE trên thế giới như: Erico Lightning Technologies (Úc), Indelec (France),... Ta chọn kim chống sét theo hãng Erico : Bộ sản phẩm: Dynasphere Mã sản phẩm: DSGOLDMK3 Thời gian phát tia tiên đạo: 60µs Chất liệu: Nhôm Màu sắc: Vàng Xuất xứ: Hoa