Thiết kế cung cấp điện cho khu chung cư cao tầng

Hiện nay trên địa bàn các thành phố lớn như Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh, thành phố Đà Nẵng… nhu cầu nhà ở là một vấn đề bức thiết. Vì vậy nên rất cần thiết kế những khu chung cư cao tầng để đáp ứng nhu cầu sinh hoạt của người dân. Các khu chung cư cao tầng này được thiết kế và thi công theo các kĩ thuật tiên tiến, đặc biệt chúng có chế độ làm việc tin cậy và an toàn cao.Hệ thống điện trong khu chung cư cao tầng có các đặc điểm cơ bản sau: Phụ tải phong phú đa dạng. Phụ tải tập trung trong không gian hẹp, mật độ phụ tải tương đối cao. Có các hệ thống cấp nguồn dự phòng. Không gian lắp đặt bị hạn chế và phải thoả mãn các yêu cầu mỹ thuật trong kiến trúc xây dựng. Yêu cầu cao về chế độ làm việc và an toàn cho người sử dụng.Khu chung cư cao tầng là hộ tiêu thụ loại II vì vậy cần phải thiết kế hệ thống cung cấp điện chính xác. Việc cung cấp điện tốt đảm bảo cuộc sống sinh hoạt của người dân và không thiệt hại về kinh tế. Thiết kế và vận hành hệ thống cung cấp điện của khu chung cư cao tầng là một nhiện vụ mới mẻ của người thiết kế.Học xong môn cung cấp điện em nhận được đồ án môn học với đề tài “Thiết kế cung cấp điện cho khu chung cư cao tầng”. Với khả năng kiến thức của mình và sự giúp đỡ tận tình của cô giáo Nguyễn Quang Thuấn cùng các thầy cô giáo trong bộ môn cung cấp điện đến nay chúng em đã hoàn thành đồ án. Mặc dù đã cố gắng rất nhiều song do hiểu biết còn hạn chế nên bản đồ án này không thể tránh khỏi những sai sót. Kính mong các thầy cô giáo góp ý thêm cho em để bản đồ án được hoàn thiện hơn.

Nhóm Lớp TDDH1 – K15 Mã đề tài: CC1 Lời nói đầu Hiện địa bàn thành phố lớn Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh, thành phố Đà Nẵng… nhu cầu nhà vấn đề thiết Vì nên cần thiết kế khu chung cư cao tầng để đáp ứng nhu cầu sinh hoạt người dân Các khu chung cư cao tầng thiết kế thi công theo kĩ thuật tiên tiến, đặc biệt chúng có chế độ làm việc tin cậy an toàn cao Hệ thống điện khu chung cư cao tầng có đặc điểm sau: - Phụ tải phong phú đa dạng - Phụ tải tập trung không gian hẹp, mật độ phụ tải tương đối cao - Có hệ thống cấp nguồn dự phòng - Không gian lắp đặt bị hạn chế phải thoả mãn yêu cầu mỹ thuật kiến trúc xây dựng - Yêu cầu cao chế độ làm việc an toàn cho người sử dụng Khu chung cư cao tầng hộ tiêu thụ loại II cần phải thiết kế hệ thống cung cấp điện xác Việc cung cấp điện tốt đảm bảo sống sinh hoạt người dân không thiệt hại kinh tế Thiết kế vận hành hệ thống cung cấp điện khu chung cư cao tầng nhiện vụ mẻ người thiết kế Học xong môn cung cấp điện em nhận đồ án môn học với đề tài “Thiết kế cung cấp điện cho khu chung cư cao tầng” Với khả kiến thức giúp đỡ tận tình cô giáo Nguyễn Quang Thuấn thầy cô giáo môn cung cấp điện đến chúng em hoàn thành đồ án Mặc dù cố gắng nhiều song hiểu biết hạn chế nên đồ án tránh khỏi sai sót Kính mong thầy cô giáo góp ý thêm cho em để đồ án hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn ! Hà Nội ngày 21 tháng 12 năm 2015 Người thực SV thực hiện: Phạm Duy Đức Phạm Hùng Dương Dương Đức Duy Nhóm Lớp TDDH1 – K15 Mã đề tài: CC1 Nhận xét giáo viên hướng dẫn Nhóm Lớp TDDH1 – K15 Mã đề tài: CC1 Nhận xét giáo viên chấm phản biện Nhóm Lớp TDDH1 – K15 Mã đề tài: CC1 ĐỀ TÀI CC1: “THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN CHO MỘT CHUNG CƯ CAO TẦNG” Lớp: TĐH1 - K15 Thời gian thực hiện: Từ ngày 15/10/2015 đến ngày 21/12/2015 A Dữ liệu thiết kế Mặt tòa nhà chung cư tầng hình vẽ Giả thiết tầng với 20 hộ có kiến trúc tương tự với mặt hình vẽ: Nhóm Lớp TDDH1 – K15 Mã đề tài: CC1 Thang máy tòa nhà 2x7,5kW (mỗi động hệ số tiếp điện định mức 60%) Để cấp thoát nước cấp nước cứu hỏa, tòa nhà bố trí bố trí trạm bơm 6x10kW tầng hầm Nguồn cấp 22kV cách tòa nhà 50m B Nhiệm vụ thiết kế I Thuyết minh Tính toán nhu cầu phụ tải 1.1 Phụ tải hộ 1.2 Phụ tải chiếu sáng 1.3 Phụ tải động lực (máy bơm thang máy) 1.4 Tổng hợp phụ tải Nhóm Lớp TDDH1 – K15 Mã đề tài: CC1 1.5 Nhận xét kết tính toán Xác định sơ đồ cung cấp điện tối ưu 2.1 Vạch sơ đồ phương án cấp điện cho tòa nhà (Sơ chọn vị trí đặt trạm biến áp, máy phát điện dự phòng thiết bị điện cần thiết) 2.2 Đánh giá lựa chọn phương án cấp điện tối ưu cho tòa nhà 2.3 Nhận xét Chọn kiểm tra thiết bị điện cho sơ đồ tối ưu 3.1 Tính toán ngắn mạch 3.2 Chọn kiểm tra thiết bị điện cao áp 3.3 Chọn kiểm tra thiết điện bị hạ áp (Kể tủ điện phân phối) 3.4 Nhận xét đánh giá Thiết kế trạm biến áp máy phát điện dự phòng cấp điện cho tòa nhà 4.1 Tổng quan nguồn cấp điện cho tòa nhà (TBA Máy phát điện dự phòng) 4.2 Chọn phương án thiết kế (TBA) máy phát điện dự phòng 4.3 Sơ đồ nguyên lý, mặt bằng, mặt cắt TBA máy phát điện dự phòng 4.4 Tính toán nối đất cho TBA (Có sơ đồ nối đất TBA cụ thể) 4.5 Nhận xét Thiết kế mạng điện hộ 5.1 Thiết lập sơ đồ bố trí thiết bị gia dụng (trên sơ đồ mặt hộ) 5.2 Chọn kiểm tra thiết bị mạng điện hộ (theo sơ đồ nguyên lý mạng điện hộ) 5.3 Kê thiết bị điện hộ 5.4 Nhận xét kết tính toán Nhóm Lớp TDDH1 – K15 Mã đề tài: CC1 Lập dự toán công trình 6.1 Liệt kê thiết bị toàn công trình 6.2 Lập dự toán công trình 6.3 Nhận xét Kết luận II Bản vẽ Sơ đồ mặt chung cư với vị trí tủ phân phối Sơ đồ kết so sánh kinh tế - kỹ thuật phương án cấp điện cho tòa nhà Sơ đồ nguyên lý mạng điện cung cấp cho tòa nhà chung cư với đầy đủ mã hiệu thiết bị Sơ đồ nguyên lý, sơ đồ mặt mặt cắt TBA máy phát điện dự phòng Sơ đồ hệ thống nối đất TBA Sơ đồ nguyên lý, sơ đồ bố trí thiết bị dây dẫn hộ điển hình Nhóm Lớp TDDH1 – K15 Mã đề tài: CC1 PHẦN I: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ VÀ LẬP DỰ TOÁN CÔNG TRÌNH Chương I XÁC ĐỊNH NHU CẦU PHỤ TẢI 1.1 Đặt vấn đề Khi thiết kế cung cấp điện cho công trình nhiệm vụ xác định phụ tải điện công trình Tuỳ theo qui mô công trình mà phụ tải điện phải xác định theo phụ tải thực tế phải kể đến khả phát triển công trìnhtrong tương lai năm, 10 năm hay lâu Người thiết kế cần biết phụ tải tính toán để chọn thiết bị điện : máy biến áp, dây dẫn, thiết bị đóng cắt bảo vệ…để tính tổn thất công suất, điện áp … Phụ tải điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố : công suất số lượng máy…vì xác định xác phụ tải tính toán nhiệm vụ quan trọng Bởi phụ tải tính toán xác định nhỏ phụ tải thực tế làm giảm tuổi thọ thiết bị điện, có dẫn đến nổ nguy hiểm Nếu phụ tải tính toán lớn phụ tải thực tế nhiều thiết bị điện chọn lớn so với yêu cầu, gây lãng phí 1.2 Phụ tải điện sinh hoạt Trước hết ta xác định mô hình dự báo phụ tải: coi năm sở năm t0=0, áp dụng mô hình (1.22) trang 13 sách tập cung cấp điện- NXBKH&KT có dạng Pt = P0 + P0α(t-t0) = P0(1+α(t-t0)) = 1,36(1+0.03t) Các hộ gia đình có thiết bị điện khác lên ta lấy bình quân hộ có P0 = 2,5 kW Chu kì 15 năm Phụ tải tính toán phụ tải năm cuối chu kì thiết kế Suất phụ tải hộ gia đình cuối chu kì thiết kế : p0-15= 2,5x(1+0,03.15) = 3,625 (kW) Tính toán tương tự cho năm khác, kết cho bảng Để tiện chọn thiết bị việc xác định phụ tải tổng toàn khu chung cư, ta cần xác định phụ tải riêng tầng Hệ số đồng thời tầng xác định theo biểu thức Trong đó: pn = 0.35 xác suất đóng trung bình thiết bị điện cao điểm ban ngày Pd = 0,7 xác suất đóng trung bình thiết bị điện cao điểm ban ngày Ta có: Nhóm Lớp TDDH1 – K15 Mã đề tài: CC1 P n (1 − P n ) 0,35(1 − 0,35) n n k = p + 1,5 = 0,35 + 1,5 = 0,509 dt n 20 ho P d (1 − P d ) 0,7(1 − 0,7) k = p + 1,5 = 0,7 + 1,5 = 0,854 nho 20 d dt d Công suất tính toán tầng: n n Ptan = 0,509.3,625.20 = 36,902 (kW) g = k dt p −15 n ho d d Ptan g = k dt p −15 n ho = 0,854.3,625.20 = 61,915 (kW) n d Ptang= Max( Ptan g ; Ptan g ) = Max(36,092;61,915) = 61,915 (kW) Hệ số đồng thời toàn chung cư với tổng số n = 20x =180 hộ P n (1 − P n ) 0,35(1 − 0,35) k = p + 1,5 = 0,35 + 1,5 = 0,403 n 180 n dt n P d (1 − P d ) 0,7(1 − 0,7) k = p + 1,5 = 0,7 + 1,5 = 0,751 n 180 d dt d Phụ tải sinh hoạt ngày đêm toàn chung cư: n Pshn = k dt p 0−15 n = 0,403.3,625.180 = 264,915 (kW) Pshd = k dtd p0−15 nho = 0,751.3,625.180 = 490,027 (kW) Pshn 264,915 = 0,540 Ta có tỉ lệ d = Psh 490,027 Tra bảng 3.plBT tr.455 sách BTCCĐ-NXBKH&KT Ta có hệ số công suất trung bình phụ tải sinh hoạt cosϕtb = 0,91 1.3 Tính toán phụ tải động lực a Thang máy Chọn hệ số tiếp điện ε = 0,6 cosϕtm = 0,54; công suất thang máy Pntm= 7,5 (kW) Công suất thang máy quy chế độ làm việc dài hạn : Ptm = Pntm ε =7,5 0,6 = 5,809 (kW) Nhóm Lớp TDDH1 – K15 Mã đề tài: CC1 Đối với khu chung cư cao tầng có thang máy với nhà cao tầng, tra bảng tr.732 sách CCĐ-NXBKH&KT ta có knctm = 0.9 Suy tổng công suất thang máy PΣtm= knctm.ΣPtm= 0,9.2.5,809 = 10.456 (kW) Đối với thang máy coi hệ số tham gia vào cực đại cao điểm 1, tức P tmn =P tmd = 10.456 (kW) → Ptm= 10.456 (kW) b Bơm nước Chọn công suất máy bơm 10 kW Hệ số sử dụng ksd = 0,55 ; cos ϕ = 0,78 ; Vì máy bơm có công suất giống nên hệ số nhu cầu trạm bơm là: − k sd − 0,55 knc= ksd + = 0,55 + = 0,733 nb Công suất tính toán trạm bơm là: Pb = kncnbPnbom = 0,733.6.10 =43,98 (kW) Chọn hệ số tham gia cực đại ngày = 1, hệ số tham gia cực đại đêm = 0,55 Công suất tính toán thời điểm cực đại: - Ngày Pbngay = 1.43,98 = 43,98 (kW) - Đêm Pbdem = 0,55 43,98 = 24,189 (kW) áp dụng phương pháp số gia ta có: Công suất tính toán nhóm động lực là:  n 0, 04    43.98  0,04  n n   Pb    = 40.4  − 0,41 = 10.456 + 43.98  Pdl = Ptm + Pb  − , 41            (kW)  d 0, 04    24.189  0, 04  d d   Pb    − 0,41 = 10.456 + 24.189  Pdl = Ptm + Pb  − 0,41 = 26.301 (kW)            Chọn Pb = 40.4 (kW) Hệ số công suất nhóm động lực: ∑ Pi cos ϕi Ptm cos ϕtm + Pb cos ϕb = Cosϕdl = ∑ Pi Ptm + Pb 10.456.0,54 + 40,4.0,78 = 0,73 Cosϕdl = 10.456 + 40.4 10 Nhóm Lớp TDDH1 – K15 Mã đề tài: CC1 5.1 Thiết lập sơ đồ bố trí thiết bị gia dụng (trên sơ đồ mặt hộ) Hình 5.1 – Sơ đồ bố trí thiết bị điện hộ 5.2 Chọn kiểm tra thiết bị mạng điện hộ (theo sơ đồ nguyên lý mạng điện hộ) 30 Nhóm Lớp TDDH1 – K15 Mã đề tài: CC1 Sơ đồ nguyên lí thiết bị điện hộ 5.3 Kê thiết bị điện hộ STT Tên Tủ điện Áp tô mát Số lượng 1 Giá (ngàn đồng/1c) 266.000 113.000 Đèn huỳnh quang Đèn sợi đốt Công tắc Ô cắm Đui đèn loại Chấn lưu đèn huỳnh quang 10 13 13 10 16500 6000 15.000 15.000 20.000 40.000 10 Quạt trần Hộp số quạt trần 1 700.000 100.000 Hãng sản xuất(loại) Sino E4FC8/12LA Sino cực PS4N/C2020 Rạng Đông T10 Rạng đông IL M50 SINO SINO Rạng Đông MBH 40/36 Thống Nhất Thống Nhất 31 Nhóm Lớp TDDH1 – K15 Mã đề tài: CC1 11 Ống luồn tròn Tổng chi phí 72m 5000/m 2.757.000 5.4 Nhận xét kết tính toán CHƯƠNG VI – LẬP DỰ TOÁN CÔNG TRÌNH 32 Nhóm Lớp TDDH1 – K15 Mã đề tài: CC1 6.1 Liệt kê thiết bị dự toán toàn công trình STT Tên Tủ phân phối tầng Tủ phân phối hạ áp Áp tô mát tổng Sô lượng 18 1 Giá 2.440.000 2.300.000 28.300.000 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 Áp tô mát động lực Áp tô mát thang máy Áp tô mát máy bơm Áp tô mát chiếu sáng công cộng Tủ phân phối tầng Cầu chì cao áp Thanh máy biến áp Chống sét Van Dao cách ly 3p Sứ cách điện Cột điện Thiết bị điện hộ Máy Biến áp Máy phát dự phòng Bộ ATS Công tơ điện Công tơ điện tổng Contactor thang máy Contactor máy bơm Tủ điện động lực Tủ điện thang máy Tủ điện máy bơm Rơ le nhiệt máy bơm Rơ le nhiệt thang máy Cọc nối đất Thanh nối đất Cột thu lôi Áp tô mát sinh hoạt 1 1 1 3 180 1 180 1 1 1 20 20 1.800.000 1.100.000 1.100.000 800.000 2.440.000 4.000.000 3.000.000 4.000.000 3.500.000 115.000 5.000.000 2.757.000 350.000.000 150.000.000 50.000.000 1.500.000 30.000.000 1.100.000 2.300.000 2.100.000 1.800.000 2.440.000 250.000 250.000 100.000 50.000 200000 25.000.000 Cáp điện loại Tổng chi phí Hãng sản xuất Sino ( CK9) Sino ( CK8) Schneider (1kA) LS (150A3p) LS( 60A3p) LS (125A3p) LS (100A3p) Sino ( CK9) Cooper ABB LS (60A) LS( 130A) Sino ( CK7) Sino ( CK3) Sino ( CK9) LS( 18-25A) LS (18-25A) Schneider ( 850A) Báo giá sau 1.575.000.000 6.2 Nhận xét Kết mang tính chất tương đối 33 Nhóm Lớp TDDH1 – K15 Mã đề tài: CC1 PHẦN II : BẢN VẼ Sơ đồ nguyên lí cấp điện cho tòa nhà 34 Nhóm Lớp TDDH1 – K15 Mã đề tài: CC1 3.3 Sơ đồ nguyên lý, mặt bằng, mặt cắt TBA máy phát điện dự phòng Sơ đồ nguyên lí trạm biến áp Mặt trạm biến áp máy phát điện dự phòng 35 Nhóm Lớp TDDH1 – K15 Mã đề tài: CC1 Mặt cắt trạm biến áp máy phát điện Sơ đồ nguyên lí máy phát điện 36 Nhóm Lớp TDDH1 – K15 Mã đề tài: CC1 Hình 3.5 -Sơ đồ nguyên lí mạch ATS cho máy phát điện 37 Nhóm Lớp TDDH1 – K15 Mã đề tài: CC1 38 Nhóm Lớp TDDH1 – K15 Mã đề tài: CC1 Hình 4.6 - Sơ đồ hệ thống nối đất trạm biến áp Thanh ngang Cọc đứng 39 Nhóm Lớp TDDH1 – K15 Mã đề tài: CC1 Sơ đồ bố trí tủ phân phối đèn chiếu sáng công cộng tầng Sơ đồ nguyên lí thiết bị điện hộ 40 Nhóm Lớp TDDH1 – K15 Mã đề tài: CC1 Hình 5.1 – Sơ đồ bố trí thiết bị điện hộ 41 Nhóm Lớp TDDH1 – K15 Mã đề tài: CC1 Tài liệu tham khảo Hệ thống cung cấp điện xí nghiệp công nghiệp đô thị nhà cao tầng Tác giả: Nguyễn Công Hiền – Nguyễn Mạnh Hoạch Nhà xuất khoa học kỹ thuật Cung cấp điện Tác giả: Nguyễn Xuân Phú – Nguyễn Công Hiền – Nguyễn Bội Khuê Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hệ thống cung cấp điện (Tập & Tập 2) Tác giả: TS Trần Quang 42 Nhóm Lớp TDDH1 – K15 Mã đề tài: CC1 Mục lục Trang Phần I: Tính toán thiết kê CHƯƠNG 1: Tính toán nhu cầu phụ tải 1.1 Phụ tải hộ 1.2 Phụ tải chiếu sáng 1.3 Phụ tải động lực (máy bơm thang máy) 1.4 Tổng hợp phụ tải 1.5 Nhận xét kết tính toán CHƯƠNG 2: Xác định sơ đồ cung cấp điện tối ưu 2.1 Vạch sơ đồ phương án cấp điện cho tòa 2.2 Đánh giá lựa chọn phương án cấp điện tối ưu cho tòa nhà 2.3 Nhận xét CHƯƠNG 3: Chọn kiểm tra thiết bị điện cho sơ đồ tối ưu 3.1 Tính toán ngắn mạch 3.2 Chọn kiểm tra thiết bị điện cao áp 3.3 Chọn kiểm tra thiết điện bị hạ áp (Kể tủ điện phân phối) 43 Nhóm Lớp TDDH1 – K15 Mã đề tài: CC1 3.4 Nhận xét đánh giá CHƯƠNG Thiết kế trạm biến áp máy phát điện dự phòng cấp điện cho tòa nhà 4.1 Tổng quan nguồn cấp điện cho tòa nhà (TBA Máy phát điện dự phòng) 4.2 Chọn phương án thiết kế (TBA) máy phát điện dự phòng 4.3 Sơ đồ nguyên lý, mặt bằng, mặt cắt TBA máy phát điện dự phòng 4.4 Tính toán nối đất cho TBA (Có sơ đồ nối đất TBA cụ thể) 4.5 Nhận xét CHƯƠNG Thiết kế mạng điện hộ 5.1 Thiết lập sơ đồ bố trí thiết bị gia dụng (trên sơ đồ mặt hộ) 5.2 Chọn kiểm tra thiết bị mạng điện hộ (theo sơ đồ nguyên lý mạng điện hộ) 5.3 Kê thiết bị điện hộ 5.4 Nhận xét kết tính toán CHƯƠNG Lập dự toán công trình 6.1 Liệt kê thiết bị toàn công trình 6.2 Lập dự toán công trình 6.3 Nhận xét Phần II Bản vẽ Tài liệu tham khảo 44 [...]... cầu về chất lượng điện cung cấp, song ở phương án 2 yêu cầu chi phí thấp hơn và dễ dàng cho việc thi công lắp đặt hơn nên chúng em chọn phương án 2 14 Nhóm 3 Lớp TDDH1 – K15 Mã đề tài: CC1 Hình 2.1- Sơ đồ nguyên lý cấp điện cho tòa nhà 9 tầng 15 Nhóm 3 Lớp TDDH1 – K15 Mã đề tài: CC1 CHƯƠNG III 3.1 Tổng quan về nguồn cấp điện cho tòa nhà (TBA và Máy phát điện dự phòng) Nguồn cấp điện cho tòa nhà bao gồm... trên nóc nhà để thuận tiện cho hoạt động * Các phương án cấp điện cho tòa nhà: Ta chọn sơ đồ cấp điện kiểu hình tia để đảm bảo thuận tiện cấp điện là tối ưu và thuận tiện cho việc vận hành sửa chữa nhất - Chọn dây dẫn đến các tầng sinh hoạt Có thể thực hiện theo hai phương án: Phương án 1: mỗi tầng một tuyến dây đi độc lập Phương án 2: chọn một tuyến dây dọc chung cho tất cả các tầng 2.3 Nhận xét Ta thấy... trọng của hệ thống cung cấp điện là phân bố trên diện tích rộng và thường xuyên có người làm việc với các thiết bị điện Cách điện của các thiết bị điện bị chọc thủng, người vận hành không tuân theo qui tắc an toàn… đó là những nguyên nhân chủ yếu gây tai nạn bị điện giật Sét đánh trực tiếp hoặc gián tiếp vào thiết bị điện không những làm hư hỏng các thiết bị điện mà còn gây nguy hiểm cho người vận hành... bảng p.l6.8 tr 414- Sách HTCCĐ-NXBKH&KT ta chọn thiết bị chống sét 3 đến 30 kV do hãng Cooper Mỹ chế tạo 4.2.4 - Cáp điện lực Chọn đúng cáp điện lực có cấp điện áp 22kV loại cáp trung thế treo 24kV CX1/WB 25 4.2.5- Sứ cao áp Chọn đúng sứ cách điện có cấp điện áp 22kV ( sứ 2-3 bát) 4.3 Chọn và kiểm tra thiết điện bị hạ áp Các thiết bị điện dùng trong mạng điện áp thấp (U