LỜI MỞ ĐẦUTrong sự nghiệp công nghiệp hóa – hiện đại hóa nước nhà công nghiệp điện lực giữ vaitrò đặc biệt quan trọng, bởi vì điện năng là nguồn năng lượng không thể thiếu, đang đượcdung
Trang 1TRUỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT LÝ TỰ TRỌNG
KHOA CƠ KHÍ LỚP 13CĐ-CK3
Trang 2NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
- -
Trang 3
LỜI MỞ ĐẦU
Trong sự nghiệp công nghiệp hóa – hiện đại hóa nước nhà công nghiệp điện lực giữ vaitrò đặc biệt quan trọng, bởi vì điện năng là nguồn năng lượng không thể thiếu, đang đượcdung rộng rãi trong nền kinh tế quốc dân như công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ, sinhhoạt,…
Vấn đề về tính toán, thiết kế hệ thống cung cấp điện cho các nhóm hộ dùng điện sao chođảm bảo yêu cầu kĩ thuật, tính khả thi và đảm bảo an toàn,…là một bài toán khó như nglại là yêu cầu cần đạt tới cho tất cả mọi người học môn cung cấp điện
Trong bất kì một hệ thống cung cấp điện nào thì hệ thống chiếu sáng là một phần thiếtyếu không thể thiếu Hiện nay chiếu sáng đang được dùng phổ biến nhất tiêu tốn mộtlượng điện năng rất lớn, nhưng vấn đề sử dụng cũng như chất lượng sử dụng ánh sángvẫn còn chưa đảm bảo và quan tâm đúng mức của mọi người dẫn đến những sự cố, thiệthại đáng tiếc và lãng phí điện năng rất lớn
Chính vì vậy mà em đã quan tâm thực hiện với đề tài: “THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG
CẤP ĐIỆN CHO CĂN NHÀ MỘT TRỆT BA LẦU (4m x 24m)” Đây là lần đầu tiên
em làm một đồ án về cung cấp điện nên gặp rất nhiều khó khăn nhưng cùng với sự hướng
dẫn tận tình của thầy Đỗ Huỳnh Thanh Phong em cũng đã hoàn thành đề tài trên Thông
qua đồ án này em đã hiểu rõ hơn về cách tính toán thiết kế hệ thống chiếu sáng cho căn
hộ nói riêng và môn cung cấp điện nói chung
Trong quá trình thực hiện do thời gian và kiến thức có hạn nên còn nhiều sai sót rất mongnhận được sự giúp đỡ chỉ bảo và thông cảm bỏ qua của quý thầy cô
Em xin cảm ơn!
Trang 4
MỤC LỤC
Trang
LỜI MỞ ĐẦU
A NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN B NỘI DUNG ĐỒ ÁN CHƯƠNG I TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu chung
1.2 Sơ đồ mặt bằng
CHƯƠNG II CÁC THÔNG SỐ CẦN THIẾT VÀ NHỮNG
CÔNG THỨC ĐỂ TÍNH TOÁN CUNG CẤP ĐIỆN 2.1 Các khái niệm cơ bản………
2.2 Số liệu thông số các thiết bị
2.3 Cơ sở lý thuyết tính toán
2.4 Các bảng tra số liệu dùng trong đồ án
CHƯƠNG III THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN LỰA CHỌN
THIẾT BỊ CUNG CẤP ĐIỆN 3.1 Thiết kế và tính toán hệ thống chiếu sáng cho căn nhà
a.Lựa chọn thiết bị chiếu sáng b Hướng thiết kế và bố trí chiếu sáng c Tính toán thiết kế hệ thống chiếu sáng 3.2 Xác định phụ tải tính toán tầng trệt…………
a.Xác định phụ tải b Lựa chọn dây dẫn, cầu chì và CB
3.3 Xác định phụ tải tính toán tầng một…………
a.Xác định phụ tải
Trang 5b.Lựa chọn dây dẫn, cầu chì và CB
3.4 Xác định phụ tải tính toán tầng hai
a Xác định phụ tải
b.Lựa chọn dây dẫn, cầu chì và CB
3.5 Xác định phụ tải tính toán tầng mái
a Xác định phụ tải
b.Lựa chọn dây dẫn, cầu chì và CB
3.6 Tính toán thông số lựa chọn dây dẫn và CB tổng…
CHƯƠNG IV KẾT LUẬN
Trang 6A NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN
Thiết kế và phân tích các hệ thống số kỹ thuật, lựa chọn thiết bị dây dẫn, lựa chọnloại đèn, công suất, số lượng đèn,…Bố trí đèn trong không gian chiếu sáng, sơ đồmặt bằng nhà và mặt bằng các thiết bị điện, lựa chọn thiết bị bảo vệ cho hệ thốngnhư: aptomat, cầu chì,cb,…
Tên đồ án: Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho căn nhà một trệt ba lầu (4m x 14m)
B NỘI DUNG ĐỒ ÁN
CHƯƠNG I : TỔNG QUAN
Tính toán thiết kế hệ thống cung cấp điện cho căn nhà 3 tầng gồm một trệt,
2 lầu với mặt bằng mái (sân thượng) Căn nhà nằm ở đường số 2, phường 7,quận Gò Vấp, Tp.HCM
Thuộc hộ tiêu thụ loại b
1.2 Sơ đồ mặt bằng
Trang 75200 2600
3700 2500
2 sq m.
Up
Phòng khách
Phòng ngủ 1
WC
TẦNG 1
Trang 81200 800 2300
800
5200 2600
3700.00 2600.00
TẦNG 2
14289.39
1200 700 3100
2600.00 3700.00
2500.00
TẦNG THƯỢNG
Trang 9CHƯƠNG II : CÁC THÔNG SỐ CẦN THIẾT VÀ NHỮNG CÔNG THỨC ĐỂ TÍNH TOÁN CUNG CẤP ĐIỆN
2.1 Các khái niệm cơ bản
K: Hệ số chuyển đổi đơn vị
Nếu F tính bằng lumen và p tính bằng watt thì K=638 lm/w
Một số giá trị rọi của nguồn sáng trong thực tế:
- Đêm trăng rằm: 0.25 lx
R2cosα
đó là một đại lượng vecto có hướng với đơn vị là cadenla (cd)
I = Ω F (cd)
Trang 10Ω: Góc khối hay góc đặc trưng trong không gian, đơn vị là streadian (sr) đó là góc
đặc trưng từ điểm 0 bao nhìn toàn bộ diện tích s
Trang 112.2 Số liệu thông số các thiết bị
Trang 12Nồi cơm điện (Panasonic/1.8l) 830
- Khi tính toán chiếu sáng cần chọn đặt các loại kiểu đèn sao cho kinh tế, an toàn và
đảm bảo chất lượng chiếu sáng cao
- Để thỏa mãn các yêu cầu trên cần chú ý đến các điểm sau:
+ Đảm bảo độ rọi đầy đủ trên bàn làm việc.
+ Sự tương phản giữa vật cần chiếu sáng và nền.
+ Độ chói phân bố đồng đều trong phạm vi bề mặt làm việc cũng như toàn bộ
trường nhìn, giảm độ chói của nguồn sáng
+ Hạn chế sự lóa mắt, giảm sự mệt mỏi khi làm việc trong trường nhìn, giảm độ
chói của nguồn sáng
+ Tập hợp quang phổ ánh sáng nhất là lúc cần đảm bảo sự truyền ánh sáng tốt
hoặc cần sự tương phản về màu sắc
+ Hạn chế sự phản xạ chói trên bề mặt làm việc, đảm bảo độ rọi ổn định trong
quá trình chiếu sáng
+ Trong một số trường hợp để tăng chất lượng chiếu sáng cần dùng những biện
pháp đặc biệt, dùng các loại đèn có bề mặt phát sáng lớn hoặc dùng ánh sáng màu
Trang 13- Chiếu sáng chung: chiếu sáng toàn bộ hoặc một phần diện tích bằng cách
phân bố ánh sáng đồng đều khắp phòng hoặc từng khu vực
- Chiếu sáng cục bộ: chỉ chiếu sáng trên bề mặt làm việc dùng đèn đặt cố định
hoặc di động, chiếu sáng cục bộ chỉ dùng ở những nơi cần độ chính xác cao, tỉ
mỉ, phân biệt rõ ràng các chi tiết
- Chiếu sáng hỗn hợp: bao gồm chiếu sáng chung và chiếu sáng cục bộ, khi
chiếu sáng cục bộ toàn bề mặt làm việc cũng như chiếu sáng chung tùy theoyêu cầu mà bảo đảm cho vị trí làm việc với độ rọi không được nhỏ hơn 10%tiêu chuẩn ánh sáng hỗn hợp (đèn nung sáng không được nhỏ hơn 30 lux, đènhuỳnh quang không được nhỏ hơn 100 lux)
- Chiếu sáng sự cố: ngoài chiếu sáng làm việc là chiếu sáng chính thì trong một
số trường hợp cần phải dùng chiếu sáng sự cố Mục đích của chiếu sáng sự cố
là để tiếp tục chế độ sinh hoạt, làm việc khi có một chiếu sáng nào đó mà việcchiếu sáng làm việc bị gián đoạn, gây mất bình thường trong công tác, có thểgây ra một sự cố nguy hiểm không an toàn gây thương tích
- Chiếu sáng ngoài trời: là chiếu sáng khu làm việc ngoài trời như sân bãi,
đường đi, nơi bốc dỡ hàng hóa vật liệu,…khi chiếu sáng ngoài trời cần chú ýđến các yếu tố như: sương mù, mưa, khói bụi…
- Nền được xem như tối, khi hệ số phản xạ của nền ≤ 0,3.
- Nền được xem là sáng, khi hệ số phản xạ của nền ≥ 0,3.
- Trường hợp dùng lắp bóng đèn huỳnh quang không nên chọn độ rọi < 75 lux.
- Sau khi chọn độ rọi tiêu chuẩn, khi tính toán chiếu sáng cần phải lấy theo hệ
số dự trữ kinh tế (tra bảng)
- Khi xác định tiêu chuẩn độ rọi trong thiết kế chiếu sáng, cần phải lấy theo các
trị số trong bảng thang độ rọi
mà mắt người cảm nhận được
Trang 15công suất của thiết bị có công suất lớn nhất
Trang 16n: số thiết bị trong nhóm
∑P dmn: tổng công suất của n thiết bị
Htt = H – Hlv – Hđ
Trong đó:
Trang 17H : là chiều cao của phòng
a: là chiều dài của phòng (m)
b: là chiều rộng của phòng (m)
tra bảng để chọn hệ số dự trữ
chọn binh suất ánh sáng Z=0,8 hoặc Z=0,9
căn cứ vào màu sắc mà chọn hệ số phản xạ
Trang 18Nhiệt độ phát nóng của dây dẫn được tính theo nhiệt độ phát nóng của ruột là
Tính tiết diện dây dẫn theo điều kiện phát nóng:
Trong đó:
Trang 19Ip = P p
U p cosα
- Dây dẫn trong lưới điện chiếu sáng hạ áp được chọn theo điều kiện dòng
phát nóng cho phép:
Icp ≥ I lvmax
K
Trong đó:
K là hệ số điều chỉnh nhiệt độ theo điều kiện lắp đặtKiểm tra dây dẫn kết hợp với thiết bị bảo vệ:
- Áp tô mát (CB): có cấu tạo phức tạp và đắt, tuy nhiên do làm việc tin cậy
và thao tác đóng lại nhanh làm cho thời gian mất điện ngắn nên ngày càng được dùng trong lưới điện chiếu sáng dân dụng
CB được lựa chọn theo ba điều kiện:
Trang 20IN là dòng điện ngắn mạch (KA)
2.3 Các bảng tra số liệu
Bảng 1: quang thông một số nguồn sáng thông dụng
watt
Quang thông lumen
Hiệu suất Lm/m
Trang 21Bảng 4: tiêu chuẩn hiệu quả năng lượng
( w/m 2 )
Trang 23200 – 500
500 – 1000
300500
300500
200500Cửa hàng tự phục vụ
Kho
Siêu thị
300500500
200 – 500
500 – 1000
500 – 1000
300500150
30040075
15020075
10010050100
75303075
CHƯƠNG III: THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN LỰA CHỌN THIẾT BỊ CUNG CẤP ĐIỆN 3.1 Thiết kế và tính toán hệ thống chiếu sáng cho căn nhà
Trang 24- Ta sử dụng tiêu chuẩn của đèn huỳnh quang:
- Chiều cao tính toán: Htt = H – Hlv – Hđ = 3 – 0 – 0,8 = 2.2m
H tt (a+b)=
30.4
2,2.(7.6+4 )= 1.1912
Vì chỉ số của phòng nằm trong khoảng 1 đến 1.25 nên ta
2 Tính sân vườn, cầu thang và nhà vệ sinh
- Tại mặt thềm sân trước và sân sau thì với mỗi vị trí ta đặt thêm 1 bóng đèn
huỳnh quang dài 40w-220v ngay tại cửa lối đi để chiếu sáng chung
- Ngoài ra, tại cầu thang từ tầng trệt lên tầng một có thể bố trí một đèn
compact 20w-220v đặt sát tường và cách trần 0,8m để chiếu sáng lối đi
Trang 25- Phòng vệ sinh ta bố trí 1 bóng đèn compact 20w-220v đặt sát tường và cách
- Ta sử dụng tiêu chuẩn của đèn huỳnh quang:
Độ rọi E=30 lux (tra bảng 7)
- Chiều cao tính toán: Htt = H – Hlv – Hđ = 3,5 – 0 – 0,8 = 2,7m
H tt (a+b)=
15,6
2,7 (3,9+4)= 0,731
Vì chỉ số của phòng nằm trong khoảng 0,6 đến 0,8 nên ta
Trang 26- Ta sử dụng tiêu chuẩn của đèn huỳnh quang:
Độ rọi E=75 lux (tra bảng 7)
- Chiều cao tính toán: Htt = H – Hlv – Hđ = 3,5 – 0 – 0,8 = 2,7m
tt (a+b)=
14.8
2,7 (3.7+4)= 0,7
Vì chỉ số của phòng nằm trong khoảng 1 đến 1,25 nên ta
- Tại cầu thang từ tầng một lên tầng hai có thể bố trí một đèn huỳnh quang
40w-220v ngay tại lối đi và một bóng ở giữa nhà để chiếu sáng chung
Trang 27- Ngoài ra, mặt trước căn nhà của tầng 1 ta gắn 1 bóng đèn compact 20w-220v.
- Ta sử dụng tiêu chuẩn của đèn huỳnh quang:
Độ rọi E=30 lux (tra bảng 7)
H tt (a+b)=
15,6
2,7 (3,9+4)= 0,731
Vì chỉ số của phòng nằm trong khoảng 0,6 đến 0,8 nên ta
Trang 28- Ta sử dụng tiêu chuẩn của đèn huỳnh quang:
Độ rọi E=30 lux (tra bảng 7)
- Chiều cao tính toán: Htt = H – Hlv – Hđ = 3,5 – 0 – 0,8 = 2,7m
H tt (a+b)=
21
2,7 (5,25+4)= 0,84
Vì chỉ số của phòng nằm trong khoảng 0,8 đến 1 nên ta
- Ta chọn đèn huỳnh quang dài 1,2m với công suất 40W-220V có
Trang 29- Phòng vệ sinh ta bố trí 1 bóng đèn compact 20w-220v đặt sát tường và cách
trần 0,8m để chiếu sáng chung
- Ngoài ra, tại cầu thang từ tầng hai lên tầng mái (sân thượng) có thể bố trí
một đèn huỳnh quang 40w-220v ngay tại lối đi và một bóng ở giữa nhà đểchiếu sáng chung
- Ngoài ra, mặt trước căn nhà của tầng 2 ta gắn bóng đèn compact 20w-220v.
- Khu vực sân trước ta bố trí 1 bóng đèn huỳnh quang ngắn 20w-220v
- Khu vực lối đi từ cửa sân trước đến cửa sân sau ta cũng có thể bố trí 1 bóng
đèn huỳnh quang ngắn 20w-220v gắn sát tường nhà để chiếu sáng chung
3.2 Xác định phụ tải tính toán tầng trệt
a) Xác định phụ tải
Ptt quạt treo tường = số lượng Kdt Pquạt = 2 1 45 = 90 (W)
Ptt đèn huỳnh quang dài = số lượng Kdt Pđèn =5 1 58 = 290 (W)
Ptt đèn compact = số lượng Kdt Pđèn = 2 1 20 = 40 (W)
Ptt tủ lạnh = số lượng Kdt Ptủ lạnh = 1 1 192 = 192 (W)
Ptt ti vi = số lượng Kdt Pti vi = 1 1 60 = 60 (W)
Ptt nồi cơm điện = số lượng Kdt P nồi cơm điện = 1 1 300 = 300 (W)
Ptt máy bơm nước = số lượng Kdt P máy bơm nước = 1 1 500 = 500 (W)
Trang 30∑ I
Ta chọn cầu chì có Idc = 10A
tính toán ta chọn dây dẫn cấp điện cho căn phòng là loại dây đôi mềm (2.24/0,2) với dòngđiện cho phép là 15A
- Chọn dây dẫn theo dòng phát nóng cho phép:
Trang 31tính toán ta chọn dây dẫn cấp điện cho căn phòng là loại dây đôi mềm (2.24/0,2) với dòngđiện cho phép là 7A.
- Chọn dây dẫn theo dòng phát nóng cho phép:
Trang 32Ptt đèn huỳnh quang dài = số lượng Kdt Pđèn = 4 1 65 = 260 (W)
Với 1 máy điều hòa công suất 1hp 750W-220V:
Ta chọn CB 1 cực 6A loại G4CB1006C để điều khiển máy điều hòa
tính toán ta chọn dây dẫn cấp điện cho căn phòng là loại dây đôi mềm (2.24/0,2) với dòngđiện cho phép là 7A
- Chọn dây dẫn theo dòng phát nóng cho phép:
Trang 33- Kiểm tra dây dẫn kết hợp với cầu chì 5A:
Với 1 đèn compact công suất 20W-220V, ta có:
Ta chọn CB 1 cực 6A loại G4CB1006C để điều khiển máy điều hòa
tính toán ta chọn dây dẫn cấp điện cho căn phòng là loại dây đôi mềm (2.24/0,2) với dòngđiện cho phép là 7A
- Chọn dây dẫn theo dòng phát nóng cho phép:
Trang 34tính toán ta chọn dây dẫn cấp điện cho căn phòng là loại dây đôi mềm (2.24/0,2) với dòngđiện cho phép là 7A.
- Chọn dây dẫn theo dòng phát nóng cho phép:
Ta cũng dùng dây dẫn loại dây đôi mềm (2.24/0,2) với dòng điện cho phép là 7A
- Chọn dây dẫn theo dòng phát nóng cho phép:
- Kiểm tra dây dẫn kết hợp với cầu chì 5A:
Trang 35Như vậy dây dẫn dùng đúng yêu cầu kĩ thuật
3.4 Xác định phụ tải tính toán tầng hai
a) Xác định phụ tải
Ptt đèn huỳnh quang dài = số lượng Kdt Pđèn = 2 1 40 = 80 (W)
Ptt đèn huỳnh quang ngắn= số lượng Kdt Pđèn = 1 1 20 = 20 (W)
tt tầng hai tanφ tbtầng hai = 504.43 = 672 (VAr)
b) Lựa chọn dây dẫn, cầu chì và CB
Với 3 ổ cắm nhưng thực tế không có nhiều phụ tải cắm vào ổ cắm nên:
Iổ cắm = 3.0,5 = 1,5 (A)
Trang 36Ta chọn CB 1 cực 6A loại G4CB1006C để điều khiển máy điều hòa
tính toán ta chọn dây dẫn cấp điện cho căn phòng là loại dây đôi mềm (2.24/0,2) với dòngđiện cho phép là 7A
- Chọn dây dẫn theo dòng phát nóng cho phép:
tính toán ta chọn dây dẫn cấp điện cho căn phòng là loại dây đôi mềm (2.24/0,2) với dòngđiện cho phép là 7A
- Chọn dây dẫn theo dòng phát nóng cho phép:
Trang 37- Kiểm tra dây dẫn kết hợp với cầu chì 5A:
Với 3 ổ cắm nhưng thực tế không có nhiều phụ tải cắm vào ổ cắm nên:
Ta chọn CB 1 cực 6A loại G4CB1006C để điều khiển máy điều hòa
tính toán ta chọn dây dẫn cấp điện cho căn phòng là loại dây đôi mềm (2.24/0,2) với dòngđiện cho phép là 7A
- Chọn dây dẫn theo dòng phát nóng cho phép:
Trang 38tính toán ta chọn dây dẫn cấp điện cho căn phòng là loại dây đôi mềm (2.24/0,2) với dòngđiện cho phép là 7A.
- Chọn dây dẫn theo dòng phát nóng cho phép:
- Kiểm tra dây dẫn kết hợp với cầu chì 5A:
Như vậy dây dẫn dùng đúng yêu cầu kĩ thuật
Với 1 đèn compact công suất 20W-220V, ta có:
Itt = U cosφ P =220.0,620 = 0,15 (A)
∑ I
Ta chọn cầu chì có Idc = 5A
Ta cũng dùng dây dẫn loại dây đôi mềm (2.24/0,2) với dòng điện cho phép là 7A
a Xác định phụ tải tính toán tầng mái (sân thượng) a) Xác định phụ tải
Ptt đèn huỳnh quang ngắn = số lượng Kdt Pđèn = 4 1 20 = 80 (W)
Ptt ổ cắm = số lượng Kdt Pổ cắm = 4 0,2 275 = 220 (W)
Trang 39tt tầng mái tanφ tbtầng mái = 497.43 = 662,67 (VAr)
b) Lựa chọn dây dẫn, cầu chì và CB
Với 4 đèn huỳnh quang ngắn công suất 20W-220V, ta có:
Ta chọn cầu chì có Idc = 10A
tính toán ta chọn dây dẫn cấp điện cho căn phòng là loại dây đôi mềm (2.24/0,2) với dòngđiện cho phép là 15A
- Chọn dây dẫn theo dòng phát nóng cho phép:
- Kiểm tra dây dẫn kết hợp với cầu chì 7A:
Trang 40Như vậy dây dẫn dùng đúng yêu cầu kĩ thuật
b Tính toán phụ tải và lựa chọn dây dẫn, CB tổng
dây dẫn chung là loại Điện kế ĐK-CVV với công suất chịu tải là 3,27KW
đm cosφ =3273,69220.0,6 = 24,8 (A)
đảm bảo đóng cắt an toàn
Bản vẽ sơ đồ đi dây