đồ án hệ thông điện trong công trình

TPhòng chứcnăngSố lượngDiện tíchm²/Chuvi mlượng ổcắmTổng công suấtWTầng hầm2 + Phụ tải ưu tiên động lực lấy điện từ 2 nguồn khác nhau : thang máy, bơm sinh hoạt + Phụ tải ưu tiên chiếu

TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG HÀ NỘIKHOA KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

HỆ THỐNG ĐIỆN TRONG CÔNG TRÌNH

GVHD: Họ và tên: MSSV: 83365 Lớp: 65HKC3

Hà Nội, ngày 10, tháng 04, năm 2023.

Giảng viên hướng dẫn:

Sinh viên thực hiện :Mã số sinh viên : Lớp :

I CÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦU

+ Tên công trình: Văn Phòng-Căn hộ Đề: 2.1+ Nguồn điện cấp : Trung áp: 22kV Hạ áp: 220V/380V + Đặc điềm kết cấu : Chiều cao công trình

Khẩu độ công trình Hệ thống chịu lực + Đặc tính quang học của vật liệu: Trần: Trắng Tường: Trắng Sàn: Tối màu + Phụ tải động lực bố trí trong công trình (tạm tính): Thiết bị điều hòa trung tâm: 320kW

Thiết bị thang máy (số liệu 1 thang): 13kW/1 thang cao tầng, 5kW/1 thang thấp tầng Quạt thông gió:

 Tăng áp cầu thang: 14kW  Hút khói hành lang: 14kW

 Hút mùi khu vệ sinh: 0.5kW/khu VS công cộng/tầng (vệ sinh tại căn hộ lấy nguồn từ căn hộ)

Bơm cấp nước: Chữa cháy: 2x45kW Sinh hoạt: 2x8kW

1.1 Tổng quan về công trình

Công trình có số tầng: 10

+ Chức năng công trình văn phòng

+ TCVN 7114 : 2008 : Tiêu chuẩn chất lượng chiếu sáng

+ TCVN 9206 :2012 : Đặt thiết bị điện trong nhà ở và công trình công cộng + QCVN 12 :2014 : Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về hệ thống điện của nhà ở và nhà công cộng

+ QCVN 09 :2013 : Quy chuẩn xây dựng quốc gia các công trình xây dựng + Trang bị hệ thống chiếu sáng điện và các loại mạng khác trong công trình :

+ Các tài liệu chỉ dẫn tính toán, catalogue: Catologue Philips

II TÍNH TOÁN THIẾT KẾ SƠ BỘ VÀ BỐ TRÍ ĐÈN BÊN TRONG MẶT BẰNG TẦNG HẦM 1

2.1 Thiết kế chiếu sáng cho phòng được giao nhiệm vụ (Phòng sinh hoạt cộng đồng)theo phương pháp lợi dụng quang thông U

-Chiều dài:11m-Chiều rộng:6.9m

- Diện tích cần chiếu sáng:75.9 m- Chiều cao tầng: 3.9 m

+ Sàn: Tối màu hệ số phản xạ: ρ = 0,1s

2.1.1 Chọn độ rọi yêu cầu

-Căn cứ vào TCVN7114-1:2008 để chọn độ rọi yêu cầu cho phòng sinh hoạt chung: Độ rọi: E : 500 luxyc

 Hệ số chói lóa: URG : 19L Chỉ số truyền màu : CRI 80=

+ Chất lượng ánh sáng: Chọn chỉ số hoàn màu IR = 80

Do đó dùng đèn:LED Panel Recessed LEDPN12 42W của hãng điện quang có các thông số như sau:

-Quang thông: 4008 (Lm)-Công suất : 42 (W)-Hiệu suất đèn : 1

-Hiệu suất phát sáng: 130 Lm/W-Nhiệt độ màu: 4000(K)-Chỉ số hoàn màu = 80-Kích thước : 0.6x0.6x0.032(m)

B.Chọn hệ thống chiếu sáng( Chọn kiểu chiếu sáng )

đồng nên dùng kiểu chiếu sáng chung trực tiếp rộng

- Tỷ số treo đèn J được xác định bằng công thức:J =

Trong đó:J: Tỷ số treo đènh’: Koảng cách từ đèn đến trần

h: Độ cao của đèn so với mặt phẳng vùng làm việc

Đèn ngầm vào trần có h’=0, tỷ số treo đèn J=0 (thỏa mãn điều kiện : 0 ≤ J ≤ )

- Chiều cao tính toán của phòng là :

htt = H – (h +h ++0.2) = 3.9– ( 0.575 +0.85+0.2 ) = 2.275 (m)dầmvlv Trong đó :

-H : chiều cao kiến trúc H = 3.9 m-hdầm : Chiều cao dầm

- : Chiều cao treo đèn = 0 m-h : Chiều cao tính toán của phòngtt

-Khoảng cách từ mép dưới của trần giả : h = 0,2

2.1.4 Bố trí đèn và xác định số lượng VCS tối thiểu ( N )min

Với n = 2.2 => q = 1.1 0.9 q 1.35 (TM)Với m = 1.8 => p = 0.87 (TM m )

Ta bố trí sơ bộ: 20 đèn như sau

2.1.6 Xác định quang thông tổng cộng phòng

- Hệ số không gian: k = ( )

a bhtt a b

 Với: Chiều rộng: a= 6.9 m; Chiều dài: b= 11 m Chiều cao tính toán: htt= 2.275m

Hệ số phản xạ trung bình của tường là :

niii 1

ii 1

  

Trong đó: i- hệ số phản xạ của kết cấu i Si- diện tích của kết cấu i (m )2

Cửa đi vách kính : S= 2,51,6 = 10.25m ( làm bằng kính trong suốt ρ= 0.082

Cửa sổ kính: S= 4.1x3.9= 16 m ( làm bằng kính trong suốt có ρ = 0.08)2

Tường: S=3.9x10,7 + 11x3,9 + 6.3x3.9 + 0.99x3,9 +

(0.6+0.9+0.275+0.4)x3,9 10,25 -= 92 ( tường màu trắng có ρ = 0.5) =

Vậy ta có hệ số phản xạ ptrần : ptường : psàn = 7 : 4.3 : 1

Hệ số phản xạ(%)

Hệ số phản xạ trungbình (%)

Reflectances for ceiling, walls anh working plane (CIE)0.80

0.350.450.530.600.660.740.790.830.870.89

N = = = 19 < Nmin

Vậy số lượng vật chiếu sáng là 20 VCS bằng Nmin

Sơ đồ bố trí đèn được sắp xếp giống với sơ đồ bố trí VCS tối thiểu Nmin

- Độ rọi trung bình theo thiết kế:

PHẦN MỀM DIALUX

3.1 Chọn độ rọi yêu cầu cho các phòng còn lại

Theo TCVN 7114-1:2008 Tiêu chuẩn chất lượng chiếu sáng ta có bảng :

Bảng 3.1 Độ rọi yêu cầu các phòng ở tầng hầm 1

Đối với các phòng có cùng chức năng ta chọn chung cùng 1 loại đèn để tránh số loại đèn của công trình quá nhiều

Thông số các bóng đèn được sử dụng trong công trình:

Bảng 3.2 Thông số bóng đèn

STT(bóng đèn sử dụng)Tên bộ đènHãngNhiệt ĐộCRICông

Suất( W)

Kích thước (m)

1 Philips - SP341P LED21S/930 O SRD

L1200(1x LED21S/930) Philips 3000 80 25 2500 1.2x0.2x0.2282

Philips - SP341P LED21S/930 O SRD L1200 (1x LED22S/930)

Philips 3000 80 30 3000 1.2x0.2x0.2284 WL130V PSU 1

Độ rọiyêu(lux)

LPD(W/m²)

TPhòng chứcnăngSố lượngDiện tích(m²)/Chuvi (m)

lượng ổcắm

Tổng công suất(W)

Tầng hầm2

+ Phụ tải ưu tiên động lực (lấy điện từ 2 nguồn khác nhau) : thang máy, bơm sinh hoạt + Phụ tải ưu tiên chiếu sáng và ổ cắm (lấy điện từ 2 nguồn khác nhau) : các tủ điện tầng

Độ tin cậy cấp điện : Là mức độ đảm bảo liên tục cấp điện tùy thuộc vào loại và chức

năng của công trình Đối với công trình là 1 khách sạn ta nên đặt máy phát điện dự

số do cơ quan điều chỉnh hệ thống điện quốc gia điều chỉnh ( thường là 50Hz ) Đối vớichỉ tiêu điện áp thì chỉ được dao động quanh giá trị 5%

An toàn cung cấp điện : Điện cung cấp cần đảm bảo : an toàn về người (sử dụng nối đất,

vật liệu cách điện tốt); an toàn cho công trình (phải có các biện pháp chống cháy nổ); antoàn cho thiết bị điện (sử dụng các thiết bị bảo vệ như aptomat, cầu trì, )

Kinh tế cho phương pháp cung cấp điện : Đánh giá bởi chỉ tiêu đầu tư ban đầu và chi

phí vận hành Phương án kinh tế là đảm bảo vốn đầu tư thấp mà vẫn đảm bảo được chấtlượng và có thể thu hồi được vốn đầu tư nhanh nhất

5.1 Lựa chọn phương án cấp điện

Nguồn cấp điện : Theo chức năng và nhu cầu sử dụng điện của công trình điện được cấp

từ 2 hệ thống nguồn đảm bảo cấp điện liên tục cho các phụ tải ưu tiên trong công trìnhnên ta lựa chọn phương án đặt máy phát điện dự phòng có bộ tự động đóng cắt nguồn dựphòng khi mất điện lưới trở lại :

+ Nguồn thứ nhất : Hệ thống trạm biến áp được cấp điện từ lưới điện quốc gia : gồm 1máy biến áp được lấy điện từ nguồn trung áp cấp cho công trình

+ Nguồn thứ hai : Hệ thống nguồn điện dự phòng gồm 1 máy phát điện dự phòng vàđược dùng để phát điện liên tục 100% cho công trình khi mất điện lưới quốc gia Máyphải điện cung cấp điện đồng thời cho các tủ ưu tiên và sự cố của công trình

Điện áp sử dụng : Để đảm bảo tính kinh tế - kĩ thuật ta chọn hệ thống điện 3 pha 5 dây

với điện áp 380/220V gồm: 3 dây pha, 1 dây trung tính và 1 dây nối đất Trong đó :+ 3 dây pha : được xác định theo công suất phụ tải

+ Dây trung tính : được xác định phụ thuộc vào tiết diện dây pha

+ Dây nối đất: có tiết diện phụ thuộc dây pha, điện trở của hệ thống nối đất phải nhỏ hớn4 

Cách đi dây : Dây dẫn đi từ máy biến áp và máy phát đến tủ điện tổng toàn nhà theo sơ

đồ nguyên lý cấp điện toàn nhà Mạch động lực đi thẳng tới các phụ tải động lực cònmạch chiếu sáng, ổ cắm đi đến tủ điện tầng => tủ điện phòng => thiết bị điện

5.2 Sơ đồ nguyên lý cung cấp điện cho công trình

Bản vẽ thiết kế sơ đồ nguyên lý cung cấp điện cho công trình xem ở bản vẽ

VI TÍNH TOÁN LỰA CHỌN THIẾT BỊ BẢO VỆ APTOMAT

6.1.1 Nguyên tắc lựa chọn dây dẫn

- Chọn dây dẫn theo điều kiện phát nóng => đảm bảo không gây hỏa hoạn do cháy dâydẫn điện.

- Kiểm tra dây lại dẫn theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép => đảm bảo thiết bị làmviệc theo đúng điện áp định mức cho phép.

- Kiểm tra lại dây dẫn theo điều kiện độ bền cơ học => đảm bảo dây không bị đứt hoặcbiến dạng trong quá trình thi công.

- Đối với mạng động lực: kiểm tra dây dẫn theo mật độ dòng khởi động (kiểm tra theotổn thất điện áp cho phép khi khởi động là 15%).

Chú ý: chọn dây dẫn phải đảm bảo tiết diện cắt ngang đảm bảo tối thiểu cho từng trườnghợp sử dụng (TCVN 9206- 2012 mục 7.9 bảng 11)

Tên đường dây

Mặt cắt nhỏ nhất củaruột dây dẫn (mm )2

6.1.2 Tính chọn dây dẫn

a Xác định dòng điện tính toán trên các mạch phân bố chính và phụ

+ Đối với phụ tải sử dụng điện một pha :

U cosφ=

+ Đối với phụ tải sử dụng điện ba pha :

U 3.cosφ= Trong đó :

- Ptt : là công suất tính toán của mạch tương đươngU , U : là điện áp pha, điện áp dây (V)

mạch ổ cắm lấy cos =0.85, với các phụ tải động lực lấy cos =0.7,  - với các tủ phòng, tủ tầng, tủ ưu tiên ,sự cố được tính theo công thức

Bảng 6.1 Dòng điện tính toán cho các mạch của tầng hầm 1

TP2 2040 0.86 10.78

Bảng 6.3 Dòng điện tính toán cho các tủ tầng và các phụ tải động lực

b Tính chọn dây dẫn

Tính chọn dây dẫn theo điều kiện phát nóng kết hợp với điều kiện bảo vệ.

Thực tế có nhiều dây đi cùng nhau trong máng, thang cáp trong môi trường không được thông thoáng khí vì vậy ta phải hiệu chỉnh lại I để đảm bảo an toàn:dd

Ihc = Với k = k x k x k

Trong đó:

Itt: dòng điện tính toán để chọn dây dẫn.

Ihc: dòng điện tính toán để chọn dây dẫn đã được hiệu chỉnh.k: hệ số hiệu chỉnh.

k1: hệ số kể đến cách đặt dây.k2: hệ số kể đến số mạch đi dây cùng nhau k : hệ số kể đến nhiệt độ môi trường đi dây.3

+ k1xk2: Tra bảng 4.20 trang 297 “giáo trình điện chiếu sáng và điện động lực” của Th Nguyễn Anh Mỹ.

+ Hệ số k : Tra bảng 4.21 trang 297 "Hệ số điều chỉnh về nhiệt độ cho nhiệt độ môi 3 trường" “giáo trình điện chiếu sáng và điện động lực” của Th.s Nguyễn Anh Mỹ.

- Công trình ta chọn nhiệt độ bất lợi nhất là vào mùa hè khoảng 35 Coa, Đối với các lộ và nhánh ta chọn vật liệu cách điện là PVC

Ta sẽ thiết kế khi nhiệt độ môi trường bất lợi nhất, t = 35 °C => k = 0.93max3Cách đặt dây dẫn: với các lộ chiếu sáng ta đi hàng đơn trên trần, còn lộ ổ cắm ta đi trong tường, từ đó ta tra bảng hệ số k kể đến cách đi dây và số mạch dây dẫn đi cùng nhau.

Quang để chọn dây.

b, Đối với các tủ phòng ta chọn vật liệu cách điện là PVC

Ta sẽ thiết kế khi nhiệt độ môi trường bất lợi nhất, t = 35 °C => k = 0.93max3Cách đặt dây dẫn: Ta đi hàng đơn nằm ngang hoặc trên máng đứng, từ đó ta tra bảng hệ số k1xk2 kể đến cách đi dây và số mạch dây dẫn đi cùng nhau.

Tra bảng 4.12 Sổ tay Lựa chọn và tra cứu thiết bị điện từ 0,1 đến 500kV của Ngô Hồng Quang để chọn dây.

c, Đối với các tủ tầng và phụ tải động lực

Do dòng đi trong cáp lớn nên ta sẽ chọn cách điện bằng XLPE để đảm bảo an toàn.Nhiệt độ bất lợi nhất vào mùa hè t = 35ºC => k = 0.96max3

Để chọn hệ số k1xk2 ta căn cứ vào số cáp đi cùng nhau trong máng cáp, thang cápGhi chú : Cu/XLPE/PVC : cáp chống cháy ruột đồng cách điện bằng XLPE có vỏ bọcchống cháy dùng cho các thiết bị động lực của nhóm phụ tải sự cố

Tra bảng 4.31 Sổ tay Lựa chọn và tra cứu thiết bị điện từ 0,1 đến 500kV của Ngô Hồng Quang để chọn dây.

Dựa theo TCVN-9207-2012 bảng 8- quy định tiết diện dây trung tính để chọn day tring tính

Bảng 6.4 Thống kê dây dẫn cho các mạch của tầng hầm 1

TủLộItt(A)k1xk2k3(A)Iddđm(A)Ký hiệu dây dẫn

CS1.1 1.44 0.95 0.93 1.63 16 CU/PVC/PVC (2x1.5)CS1.2 1.32 0.95 0.93 1.49 16 CU/PVC/PVC (2x1.5)CS1.3 2.15 0.95 0.93 2.43 16 CU/PVC/PVC (2x1.5)CS1.4 2.15 0.95 0.93 2.43 16 CU/PVC/PVC (2x1.5)CS1.5 2.15 0.95 0.93 2.43 16 CU/PVC/PVC (2x1.5)CS1.6 2.39 0.95 0.93 2.71 16 CU/PVC/PVC (2x1.5)CS1.7 0.96 0.95 0.93 1.09 16 CU/PVC/PVC (2x1.5)

25 CU/PVC/PVC (2x2.5) +E(1x2.5)OC1 5.20 1 0.93 5.59 25 CU/PVC/PVC (2x2.5) +

3 6.93 0.93 7.45 E(1x2.5)OC1.

4 5.20 1 0.93 5.59 25 CU/PVC/PVC (2x2.5) +E(1x2.5)OC1.

5 3.47 1 0.93 3.73 25 CU/PVC/PVC (2x2.5) +E(1x2.5)TP

CS2.1 1.15 0.95 0.93 1.30 16 CU/PVC/PVC (2x1.5)OC2.

CU/PVC/PVC (2x2.5) +E(1x2.5)TP

CS3.1 0.57 0.95 0.93 0.65 16 CU/PVC/PVC (2x1.5)OC3.

1 9.63 1 0.93 10.35 25 CU/PVC/PVC (2x2.5) +E(1x2.5)TP

CS4.1 0.24 0.95 0.93 0.27 16 CU/PVC/PVC(2x1.5)OC4.

1 1.73 1 0.93 1.86 25 CU/PVC/PVC (2x2.5) +E(1x2.5)TP

CS5.1 0.24 0.95 0.93 0.27 16 CU/PVC/PVC (2x1.5)OC5.

CU/PVC/PVC (2x2.5) +E(1x2.5)

Bảng 6.5 Thống kê dây dẫn cho các mạch của các tủ phòng ở tầng hầm 1

TủItt (A)k1xk2k3(A)Iddđm(A)Ký hiệu dây dẫn

TP2 10.78 0.72 0.93 16.10 37 Cu/PVC/PVC (2x4) + E(1x4)TP3 10.57 0.72 0.93 15.79 37 Cu/PVC/PVC (2x4) + E(1x4)TP4 1.98 0.72 0.93 2.96 37 Cu/PVC/PVC (2x4) + E(1x4)TP5 3.69 0.72 0.93 5.51 37 Cu/PVC/PVC (2x4) + E(1x4)

Bảng 6.6 Thống kê dây dẫn cho các mạch của các tủ tầng và các tủ động lực

TủItt (A)k1xk2k3(A)Iddđm(A)Ký hiệu dây dẫn

TĐT1 23.74 0.78 0.96 31.70 56 Cu/XLPE/PVC (3x6) +O(1x6) +E(1x6)TĐT2 36.16 0.78 0.96 48.29 56 Cu/XLPE/PVC (3x6) +O(1x6) +E(1x6)TĐT3 55.70 0.78 0.96 74.39 75 Cu/XLPE/PVC (3x10) + O(1x10) +E(1x10)TĐT4 44.73 0.78 0.96 75 Cu/XLPE/PVC (3x10) + O(1x10) +

TĐT5 55.72 0.78 0.96 74.41 75 E(1x10)TĐT6-12 69.02 0.78 0.96 92.17 124 Cu/XLPE/PVC (3x25) + O(1x16) +E(1x16)

TĐ14 73.94 0.78 0.96 98.74 124 Cu/XLPE/PVC (3x25) + O(1x16) +E(1x16)TĐT-MÁI 3.94 0.78 0.96 5.26 56 Cu/XLPE/PVC (3x6) +O(1x6) +E(1x6)TĐT-HẦM

2 23.21 0.78 0.96 31.00 56 Cu/XLPE/PVC (3x6) +O(1x6) +E(1x6)TĐT-HẦM

1 15.21 0.78 0.96 20.31 56 Cu/XLPE/PVC (3x6) +O(1x6) +E(1x6)TĐ CSCC 4.80 0.78 0.96 6.41 56 Cu/XLPE/PVC (3x6) +O(1x6) +E(1x6)TĐCS-OC 704.02 0.78 0.96 940.20 3x338 3xCu/XLPE/PVC (3x150) +O(1x95) + E(1x95)

TĐTM 70.32 0.82 0.96 89.33 96 Cu/XLPE/PVC (3x16) + O(1x16) +E(1x16)TĐBNSH 29.30 0.87 0.96 35.08 56 Cu/XLPE/PVC (3x6) +O(1x6) +E(1x6)TĐHMVS 14.65 0.87 0.96 17.54 56 Cu/XLPE/PVC (3x6) +O(1x6) +E(1x6)HTTG-C 15.63 0.8 0.96 19.86 56 Cu/XLPE/PVC (3x6) +O(1x6) +E(1x6)TĐĐLƯT 153.35 0.8 0.96 199.67 218 Cu/XLPE/PVC (3x70) + O(1x35) +E(1x35)TĐTACT 27.35 0.8 0.96 35.61 56 Cu/XLPE/PVC (3x6) +O(1x6) +E(1x6)TĐHKHL 27.35 0.8 0.96 35.61 56 Cu/XLPE/PVC (3x6) +O(1x6) +E(1x6)TĐBNCC 97.67 0.8 0.96 127.17 149 Cu/XLPE/PVC/FR (3x35) +O(1x16) + E(1x16)TĐTMSC 29.30 0.82 0.96 37.22 56 Cu/XLPE/PVC/FR (3x6) +O(1x6) +E(1x6)TĐTG-H 19.53 0.82 0.96 25.43 56 Cu/XLPE/PVC/FR (3x6) +O(1x6) +E(1x6)

TĐSC 212.93 0.8 0.96 277.25 300 Cu/XLPE/PVC/FR (3x120) +O(1x70) + E(1x70)Tổng

3 0.8 0.96 1368.53 4x338 4xCu/XLPE/PVC (3x150) +O(1x75) + E(1x75)TĐĐHTT 1328.3 0.8 0.96 5x382 5xCu/XLPE/PVC (3x185) +

(TĐT) 2379.37 1 0.96 2478.51 6x442 6xCu/XLPE/PVC (3x240) +O(1x120) + E(1x120)

6.2 Tính chọn Aptomat

6.2.1 Nguyên tắc lựa chọn và công thức tính toán

+ Aptomat là khí cụ điện dùng để tự động đóng ngắt mạch điện, bảo vệ quá tải, ngắn mạch, sụt áp

+ Việc lựa chọn aptomat chủ yêu dựa vào :

- Dòng điện tính toán dòng điện tính toán đi trong mạch.- Dòng điện ngắn mạch.

- Tính thao tác có chọn lọc.+ Tính chọn aptomat theo dòng điện :

- Theo dòng làm việc định mức : Iđmaptomat  Itt - Theo dòng cắt ngắn mạch định mức : Inaptomat  IxkTrong đó :

I : Dòng làm việc định mức của aptomatđm I : Dòng cắt ngắn mạch định mức của aptomat.n I : Dòng tính toán của mạch tương đương.tt I : Dòng ngắn mạch xảy ra trên mạch tương đương.xk+ Chọn Aptomat theo dòng điện làm việc định mức thỏa mãn :

IAP Itt

6.2.2 Tính chọn Aptomat

Bảng 6.7 Thống kê Aptomat cho các mạch của tầng hầm 1

Bảng 6.8 Thống kê Aptomat cho các mạch của các tủ phòng ở tầng hầm 1

Bảng 6.9 Thống kê dây dẫn cho các mạch của các tủ tầng và các tủ động lực

VII TÍNH TOÁN LỰA CHỌN MÁY BIẾN ÁP7.1 Vị trí đặt máy biến áp

+ Vị trí đặt máy biến áp phải gần trung tâm phụ tải thuận tiện cho nguồn cung cấp đến+ Thuận tiện vận hành, quản lý và bảo dưỡng

+ Môi trường ít bị ăn mòn