thiết kế cung cấp điện nội thất cho nhà cao tầng

thiết kế cung cấp điện nội thất cho nhà cao tầng

HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ HỌ VÀ TÊN: MAI LÂM ĐIỀU KHÓA: 13 HỆ ĐÀO TẠO: CHÍNH QUY (VB2) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN NỘI THẤT CHO NHÀ CAO TẦNG NĂM 2012 2 HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ HỌ VÀ TÊN: MAI LÂM ĐIỀU KHÓA: 13 HỆ ĐÀO TẠO: CHÍNH QUY (VB2) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH: ĐIỆN – ĐIỆN TỬ MÃ SỐ: 20.00 THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN NỘI THẤT CHO NHÀ CAO TẦNG Cán bộ hướng dẫn khoa học: ĐẠI TÁ, GVC, ThS VŨ VIẾT THÔNG NĂM 2012 3 BỘ QUỐC PHÒNG HỌC VIỆN KTQS KHOA: Điên – Điện tử CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc -- Phê chuẩn Ngày…… tháng …….năm…… CHỦ NHIỆM KHOA Độ mật:……………………. Số: ………………………… NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ và tên: Mai Lâm Điều Lớp: ĐKTĐ K13 Khóa: 13 Ngành: Điện – Điện tử Chuyên ngành: ĐKTĐ 1. Tên đề tài Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà cao tầng Chùa Hà – Vĩnh Yên – Vĩnh Phúc 2. Các số liệu ban đầu Mặt bằng cấp điện và thông tin đối tượng tự tìm hiểu 3. Nội dung bản thuyết minh Mở đầu Chương 1: Hệ thống cung cấp điện nội thất cho nhà cao tầng Chương 2: Xác định phụ tải tính toán Chương 3: Xây dựng phương án cung cấp điện Chương 4: Tính chọn các thiết bị điện Chương 5: Các biện pháp an toàn điện 4 4. Số lượng, nội dung các bản vẽ (ghi rõ loại, kích thước và cách thực hiện các bản vẽ) và các sản phẩm cụ thể nếu có. 3 bản vẽ A0 5. Cán bộ hướng dẫn (ghi rõ họ tên, cấp bậc, chức vụ, đơn vị, hướng dẫn toàn bộ hay từng phần) GVC, ThS Vũ Viết Thông – hướng dẫn toàn bộ Ngày giao: 05/12/2011 Chủ nhiệm bộ môn Ngày hoàn thành: 05/03/2012 Hà nội, ngày 05 tháng 03 năm 2012 Cán b ộ hướng dẫn (ký, ghi rõ họ tên, học hàm, học vị) GVC, ThS Vũ Viết Thông Học viên thực hiện Đã hoàn thành và nộp đồ án ngày 05 tháng 03 năm 2012 (ký và ghi rõ họ tên) Mai Lâm Điều 5 MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU……………………………… ……… …………………4 CHƯƠNG 1: HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN NỘI THẤT CHO NHÀ CAO TẦNG………………………………………………………………5 1.1/ Giới thiệu chung………………………………………………… 5 1.2/ Những yêu cầu chung trong thiết kế một dự án cung cấp điện… 5 1.3/ Đặc điểm cấp điện cho nhà cao tầng…………………………… 6 1.3.1/ Đáp ứng tốt về chất lượng điện………………………………7 1.3.2/ Độ tin cậy cấp điện cao………………………………………7 1.3.3/ Đảm bảo an toàn điện……………………………………… 7 1.3.4/ Đảm bảo phù hợp về kinh tế…………………………………8 1.4/ Phân loại hộ tiêu thụ điện…………………………………………8 1.5/ Tổng quan về tòa nhà chung cư cao tầng Chùa Hà – Vĩnh Yên, Vĩnh Phúc……………………………………………………………… 9 CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA TÒA NHÀ…18 2.1/ Phụ tải động lực chung …………………………………… 18 2.1.1/ Hệ thống thang máy…………………………………………18 2.1.2/ Hệ thống bơm nước…………………………………………19 2.2/ Phụ tải chiếu sáng chung……………………………………… 21 2.3/ Phụ tải chiếu sáng phòng máy bơm, nhà xe, kho, trạm điện, phòng vệ sinh tầng 1, phòng bảo vệ…………………………………………….23 2.4/ Phụ tải các tầng căn hộ………………………………………… 25 2.4.1/ Phụ tải các căn hộ tầng 1……………………….………… 26 2.4.2/ Phụ tải các căn hộ tầng 2………………… ……………… 32 2.5/ Phụ tải của cả tòa nhà………………………………… ……….56 CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN……… 58 6 3.1/ Thiết lập mặt bằng cấp điện cho các căn hộ ………………… 58 3.1.1/ Mục đích thiết kế cấp điện nội thất…………………… 58 3.1.2/ Yêu cầu và các bước thiết kế cấp điện nội thất……………58 3.2/ Thiết kế sơ đồ nguyên lý của hệ thống cung cấp điện…… …….59 3.3/ Đi dây trong nhà…………………………………………………62 3.4/ Sơ đồ mặt bằng cấp điện các căn hộ…………………………… 64 3.5/ Chọn công suất của máy phát điện………………………………70 CHƯƠNG 4: TÍNH CHỌN VÀ KIỂM TRA DÂY DẪN, THIẾT BỊ ĐIỆN…………………………………………………………………….71 4.1/ Chọn dây dẫn, dây cáp trong hệ thống cung cấp điện ………….71 4.1.1/ Chọn tiết diện dây dẫn từ bảng điện chính của từng căn hộ đến từng thiết bị điện 1 pha……………………………… ……………… 71 4.1.2/ Chọn tiết diện dây dẫn từ tủ điện nhóm dẫn đến mỗi căn hộ (bảng điện chính)……………………………………….……………….71 4.1.3/ Chọn tiết diện dây dẫn tủ điện nhóm đến tủ điện tầng….… 71 4.1.4/ Chọn ti ết diện dây dẫn từ tủ phân phối trạm điện đến mỗi tầng…………………………………………………………………… 72 4.1.5 Chọn tiết diện dây dẫn đến hệ thống thang máy…….………72 4.1.6/ Chọn tiết diện dây dẫn đến phòng máy bơm…….………….73 4.1.7/ Chọn tiết diện dây dẫn cho mạng chiếu sáng chung… ……73 4.2/ Chọn Aptomat……………………………… ………………….74 4.2.1/ Chọn Aptomat tổng…………………………………… ….75 4.2.2/ Chọn Aptomat cho mạch động lực………… …………… 75 4.2.3/ Chọn Aptomat cho mạch sinh hoạt……… ……………… 76 4.2.4/ Chọn Aptomat cho mạch chiếu sáng chung……………… 77 CHƯƠNG 5: CÁC BI ỆN PHÁP AN TOÀN ĐIỆN…………………….79 5.1/ Nối đất………………………………………………… ………79 7 5.1.1/ Mục đích của việc nối đất 79 5.1.2/ Nối đất bảo vệ 79 5.1.3/ Nối đất hình lưới…………………………………………….80 5.1.4/ Nối đất lặp lại……………………………………………… 81 5.1.5/ Tính toán nối đất…………………………………………….81 5.2/ Chống sét 83 5.2.1/ Hiện tượng sét……………………………………………….83 5.2.2/ Hậu quả của phóng điện sét…………… ………………… 83 5.2.3/ Chống sét……………………………………… ………… 84 5.3/ Các dụng cụ dùng để sửa chữa thiết bị điện…………………… 90 5.4/ Các biện pháp tiết ki ệm điện hàng ngày…………………………92 KẾT LUẬN…………………………………………………………… 95 TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………………96 8 LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay, nền kinh tế nước ta đang phát triển mạnh mẽ, đời sống nhân dân cũng được nâng cao nhanh chóng. Công nghiệp điện lực giữ vai trò rất quan trọng trong công cuộc xây dựng đất nước. Nhu cầu điện năng trong các lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ và sinh hoạt tăng trưởng không ngừng. Một lực lượng đông đảo cán bộ kỹ thuật trong ngành điện lực đ ang tham gia thiết kế, lắp đặt các công trình cấp điện. Việc trang bị những kiến thức về hệ thống cung cấp điện nhằm phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt của con người, cung cấp điện năng cho các thiết bị của khu vực kinh tế, các khu chế xuất, các xí nghiệp là rất cần thiết. Thiết kế hệ thống cung cấp điện là việc làm khó. M ột công trình điện dù nhỏ nhất cũng yêu cầu kiến thức tổng hợp từ hàng loạt chuyên ngành hẹp (cung cấp điện, thiết bị điện, kỹ thuật cao áp, an toàn, … ). Ngoài ra, người thiết kế còn phải có sự hiểu biết nhất định về xã hội, về môi trường, về đối tượng cấp điện. Công trình thiết kế quá dư thừa sẽ gây lãng phí đất đ ai, nguyên vật liệu. Công trình thiết kế sai (hoặc do thiếu hiểu biết, hoặc do lợi nhuận) sẽ gây ra hậu quả khôn lường: gây sự cố mất điện, gây cháy nổ làm thiệt hại đến tính mạng và tài sản của người dân. Từ thực tiễn trên em đã chọn đề tài “thiết kế cung cấp điện nội thất cho nhà cao tầng”, với sự hướng dẫn của Đại tá, GVC, ThS Vũ Viết Thông. Tuy nhiên, do kinh nghiệm thực tế chưa nhiều nên trong quá trình thực hiện đề tài sẽ không tránh khỏi thiếu sót. Em cảm ơn, ghi nhận mọi ý kiến góp ý của tất cả các thầy cô giáo và em chân thành cảm ơn thầy giáo Đại tá, GVC, ThS Vũ Viết Thông đã hướng dẫn em hoàn thành đề tài này. Hà Nội, ngày 5 tháng 03 năm 2012 Sinh viên thực hiện Mai Lâm Điều 9 CHƯƠNG 1: HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN NỘI THẤT CHO NHÀ CAO TẦNG 1.1/ Giới thiệu chung Trong các đô thị lớn, do có tốc độ đô thị hoá cao, dân số ở đây ngày một tăng nhanh, các công trình giao thông đòi hỏi ngày càng mở rộng diện tích đất đô thị ngày càng bị thu hẹp.Vì vậy việc phát triển nhà ở chung cư cao tầng là một khuynh hướng tất yếu để giải quyết gánh nặng nhà ở cho người dân. Đặc điểm cung cấp điện cho các nhà cao tầng là lắ p đặt trong không gian chật hẹp, mật độ phụ tải cao, yêu cầu cao về độ tin cậy, an toàn và mỹ thuật. 1.2/ Những yêu cầu chung trong thiết kế một dự án cung cấp điện Thiết kế hệ thống cung cấp điện như một tổng thể và lựa chọn các phần tử của hệ thống sao cho các phần tử này đáp ứng được các yêu cầu kỹ thu ật, vận hành an toàn và kinh tế. Trong đó mục tiêu chính là đảm bảo cho hộ tiêu thụ luôn đầy đủ điện năng với chất lượng cao. Trong quá trình thiết kế điện một phuơng án được cho là tối ưu khi nó thoả mãn các yêu cầu sau: - Tính khả thi cao; - Vốn đầu tư nhỏ; - Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện tuỳ theo mức độ tính chất phụ tải; - Chi phí vận hành hàng năm thấp; - Đảm bảo an toàn cho người dùng và thiết bị; - Thuận tiện cho việc bảo dưỡng và sửa chữa; 10 Đảm bảo chất lượng điện, nhất là đảm bảo độ lệch và dao động điện áp nhỏ nhất và nằm trong giới hạn cho phép so với điện áp định mức. Ngoài ra khi thiết kế cũng cần phải chú ý đến các yêu cầu phát triển trong tương lai, giảm ngắn thời gian thi công lắp đặt và tính mỹ quan của công trình. 1.3/ Đặc điểm cấp điện cho nhà cao tầ ng Hiện nay trên địa bàn các thành phố lớn của nước ta đã xuất hiện các tòa nhà cao tầng dùng làm văn phòng, khách sạn hay các trung tâm thương mại, khu chung cư cao tầng. Các tòa nhà này được thiết kế và thi công theo các tiêu chuẩn kỹ thuật tiên tiến. Hệ thống cấp điện nhà cao tầng có các đặc điểm sau: - Phụ tải phong phú và đa dạng; - Mật độ phụ tải tương đối cao; - Lắp đặt trong không gian chật hẹp; - Có các hệ thống cấp nguồn dự phòng như ắc quy, máy phát… - Không gian lắp đặt hạn chế và thỏa mãn các yêu cầu mỹ thuật trong kiến trúc xây dựng; - Yêu cầu cao về chế độ làm việc, an toàn cho người sử dụng và thiết bị; Đối với các tòa nhà cao tầng thì quá trình thiết kế cấp điện luôn định hướng tuân theo những yêu cầu và đặc đi ểm trên. Thiết kế cấp điện cho tòa nhà chung cư cao tầng là một công việc phức tạp, để đảm bảo đủ yêu cầu về số lượng, chất lượng điện cũng như những vấn đề liên quan khác, người kỹ sư thiết kế phải được trang bị tốt kiến thức về những yêu cầu sau: [...]... cho phép cung cấp điện với mức độ tin cậy thấp, cho phép mất điện trong thời gian sửa chữa nhưng không quá 1 ngày đêm Thông thường hộ loại 3 cung cấp điện từ 1 nguồn 1.5/ Tổng quan về tòa nhà chung cư cao tầng Chùa Hà – Vĩnh Yên, Vĩnh Phúc Là một tòa nhà chung cư trong khu liên hợp các tòa nhà chung cư cao tầng và các khu dịch vụ Tòa nhà được xây dựng trên diện tích khoảng 1500m2, gồm có 7 tầng - Tầng. .. hành và tuổi thọ của các thiết bị 1.3.2/ Độ tin cậy cấp điện cao Là một tòa nhà chung cư phục vụ cho nhu cầu ăn ở và sinh hoạt của các hộ dân, mật độ dân số của tòa nhà cao Nếu xảy ra tình trạng mất điện sẽ gây lộn xộn, mất trật tự, mất vệ sinh, ảnh đến sinh hoạt của các hộ dân trong tòa nhà Vì vậy, cung cấp điện phải đảm bảo liên tục, tránh tình trạng gián đoạn Nếu có sự cố mất điện cần phải giải quyết... gian mất điện đảm bảo sinh hoạt của các hộ trong tòa nhà 1.3.3/ Đảm bảo an toàn điện Hệ thống cung cấp điện phải có tính an toàn cao để bảo vệ người vận hành, người sử dụng và bảo vệ cho các thiết bị điện Vì vậy, phải chọn sơ đồ, cách đi dây phải rõ ràng để tránh trường hợp vận hành nhầm, tính toán lựa chọn dây dẫn và khí cụ đóng cắt chính xác Chọn thiết bị đúng tính năng sử dụng, phù hợp với cấp điện. .. lượng điện Khi đời sống kinh tế, văn hóa xã hội ngày càng nâng cao, các thiết bị điện phục vụ nhu cầu giải trí và sinh hoạt của con người ngày càng phong phú, đa dạng và hiện đại dẫn đến nhu cầu sử dụng năng lượng điện ngày càng lớn Chất lượng điện được đánh giá thông qua hai chỉ tiêu là tần số và điện áp Nhiệm vụ của người thiết kế là tính toán đảm bảo chất lượng điện áp cho các thiết bị dùng điện, ... thụ điện Hộ tiêu thụ điện là tất cả những thiết bị tiêu thụ điện năng và biến thành dạng năng lượng khác Theo độ tin cậy cung cấp điện chia làm 3 loại hộ tiêu thụ: - Hộ loại 1: Là những hộ khi có sự cố, nếu ngừng cung cấp điện có thể gây ra những hậu quả nguy hiểm đến tính mạng của con người, thiệt hại về kinh tế dẫn đến hư hỏng thiết bị, có thể ảnh hướng đến chính trị, … ở hộ loại 1 có độ tin cậy cung. .. ưu nhược điểm riêng Vì vậy, thiết kế cung cấp điện sao cho vừa đảm bảo nhu cầu sử dụng điện lại vừa hợp lý về kinh tế Đánh giá kinh tế kỹ thuật của phương án cấp điện gồm 2 đại lượng chính: vốn đầu tư ban đầu và chi phí vận hành Ngoài những yêu cầu trên, tùy theo điều kiện cụ thể của từng tòa nhà như điều kiện khí hậu tự nhiên, vị trí địa lý, mục đích sử dụng,… người thiết kế cần chú ý đến: tính thẩm... dòng điện làm việc Ngoài việc tính toán chính xác, lựa chọn đúng các thiết bị và khí cụ điện còn phải nắm được các quy định về an toàn điện, hiểu rõ về môi trường và đặc điểm cấp điện, phải có chỉ dẫn, cảnh báo ở những nơi nguy hiểm cao để nâng cao ý thức của người sử dụng 11 1.3.4/ Đảm bảo phù hợp về kinh tế Khi thiết kế thường đưa ra nhiều phương án lựa chọn để giải quyết một vấn đề như dẫn điện. .. sự, … 12 - Hộ loại 2: Là những hộ nếu ngừng cung cấp điện thì sẽ gây thiệt hại về kinh tế, hỏng sản phẩm, lãng phí sức lao động, … Cung cấp điện ở hộ loại này thường dùng nguồn dự phòng hoặc không có Điều này còn phụ thuộc vào việc so sánh vốn đầu tư và giá trị thiệt hại kinh tế do ngừng cung cấp điện Ví dụ: Các phân xưởng cơ khí, xí nghiệp công nghiệp, nhà máy thực phẩm, khách sạn lớn, trạm bơm tưới... 1: Là các thiết bị chiếu sáng sự cố như hành lang, cầu thang thoát hiểm Yêu cầu phải cấp điện liên tục khi có sự cố xảy ra - Hộ loại 2: Là hệ thống phòng cháy chữa cháy, thang máy, trạm bơm, nhà xe Yêu cầu mức độ cấp điện cao, khi xảy ra sự cố mất điện phải kịp thời khắc phục - Hộ loại 3: Là các căn hộ, yêu cầu thời gian mất điện không quá 12h 21 CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA TÒA NHÀ 2.1/... nước cứu hỏa cho tòa nhà Tra bảng 2-2 Giá trị trung bình ksd và cosφ của các nhóm thiết bị điện Trang 253, sách Thiết kế cấp điện của Ngô Hồng Quang và Vũ Văn Tẩm Chọn ksd = 0,65 Hệ số nhu cầu của trạm bơm là: knc = ksd + 1  k sd nMB = 0,65 + 1  0.65 = 0,85 3 Tổng công suất tính toán trạm bơm bao gồm cả hệ số đồng thời các máy bơm Tra bảng 2-1 Các hệ số tính toán của các nhóm thiết bị điện 24 Trang . đích thiết kế cấp điện nội thất ………………… 58 3.1.2/ Yêu cầu và các bước thiết kế cấp điện nội thất …………58 3.2/ Thiết kế sơ đồ nguyên lý của hệ thống cung cấp điện … …….59 3.3/ Đi dây trong nhà ………………………………………………62. HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN NỘI THẤT CHO NHÀ CAO TẦNG………………………………………………………………5 1.1/ Giới thiệu chung………………………………………………… 5 1.2/ Những yêu cầu chung trong thiết kế một dự án cung cấp điện 5 . tìm hiểu 3. Nội dung bản thuyết minh Mở đầu Chương 1: Hệ thống cung cấp điện nội thất cho nhà cao tầng Chương 2: Xác định phụ tải tính toán Chương 3: Xây dựng phương án cung cấp điện Chương