ĐỒ án CUNG cấp điện THIẾT kế hệ THỐNG CUNG cấp điện CHO căn NHÀ một TRỆT HAI lầu (5m x 18m)

Vấn đề về tính toán, thiết kế hệ thống cung cấp điện cho các nhóm hộ dùng điện sao cho đảm bảo yêu cầu kĩ thuật,tính khả thi và đảm bảo an toàn,…là một bài toán khó như ng lại là yêu cầu

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

- -

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,…

Hệ thống cung cấp điện bao gồm các khâu phát điện, truyền tải và phân phối điện năng

để cấp điện cho một khu vực, một nhóm hộ tiêu thụ nhất định Vấn đề về tính toán, thiết

kế hệ thống cung cấp điện cho các nhóm hộ dùng điện sao cho đảm bảo yêu cầu kĩ thuật,tính khả thi và đảm bảo an toàn,…là một bài toán khó như ng lại là yêu cầu cần đạt tớicho 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 HAI LẦU (5m x 18m)” 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!

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…………

b.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

A 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,…

 Họ tên ĐINH BẢO HÒA

 Lớp: 12CĐ-ĐT2

Tên đồ án: Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho căn nhà một trệt hai lầu (5m x 17m)

 Giáo viên hướng dẫn: Đỗ Huỳnh Thanh Phong

 Ngày giao đồ án:…… Ngày nộp đồ án: ………

 Tiến trình công việc:

 Giai đoạn 1 (tuần 1-3): nhận đề tài thu thập tài liệu, hoàn thành 30%

 Giai đoạn 2 (tuần 3-10): báo cáo 50%

 Giai đoạn 3 (tuần 10-15): hoàn thành 100% và nộp đề tài

B NỘI DUNG ĐỒ ÁNCHƯƠNG I : TỔNG QUAN

1.1 Giới thiệu chung

Tính toán thiết kế hệ thống cung cấp điện cho căn nhà 3 tầng gồm một trệt,

CHƯƠNG II : CÁC THÔNG SỐ CẦN THIẾT VÀ NHỮNG CÔNG THỨC ĐỂ TÍNH TOÁN CUNG CẤP ĐIỆN

2.1 Các khái niệm cơ bản

 Đồ thị phụ tải: phụ tải điện là đặc trưng cho sự tiêu thụ điện năng của từng thiết

bị điện hay thiết bị động cơ trong sinh hoạt dân dụng, phân xưởng, nhà máy xínghiệp,…

 Đồ thị phụ tải hàng ngày: được xây dựng theo dạng bậc thang dựa theo số liệu

ghi chép của nhân viên vận hành căn cứ vào chỉ số của đồng hồ, đo sau mỗi thờiđoạn đo ∆ti nhất định trong suốt 24h

 Đồ thị phị tải hàng tháng: được xây dựng theo phụ tải trung bình trong tháng.

 Đồ thị phụ tải hàng năm: chỉ mang ý nghĩa của một giản đồ sắp xếp theo một

trình tự giảm dần từ giá trị lớn nhất đến giá trị nhỏ nhất theo trục tung còn hoành

độ không mang ý nghĩa thời điểm mà chỉ mang ý nghĩa độ dài thời gian xuất hiệngiá trị phụ tải có cùng biên độ trong năm

 Phụ tải điện có 3 đại lượng cơ bản: P, Q, I

Qtb = ∫0

t

Qdt t

Đối với nhóm phụ tải:

Qtbi

Phụ tải trung bình tính theo dòng điện:

Itb = (√ P √ 3.U2tb+Q2tb)

dm

 Phụ tải cực đại: là phụ tải trung bình lớn nhất được tính trong khoảng thời gian

tương đối ngắn 5, 10, 30 phút thường là 30 phút Đôi khi sử dụng phụ tải cực đạitính tổn thất công suất lớn nhất, lựa chọn thiết bị điện, dây dẫn, dây cáp theo mật

độ dòng điện kinh tế

 Phụ tải đỉnh nhọn: là phụ tải cực đại trong khoảng thời gian rất ngắn 1-2 giây Sử

dụng phụ tải đỉnh nhọn để kiểm tra dao động của điện áp, điều kiện khởi động củađộng cơ, cầu chì và dòng điện khởi động của rơle bảo vệ Phụ tải đỉnh nhọn xuấthiện khi động cơ có công suất lớn khởi động

 Phụ tải tính toán: là phụ tải được giả thuyết lâu dài không đổi, giống phụ tải thực

tế Phụ tải tính toán làm nóng dây dẫn đến nhiệt độ bằng nhiệt độ lớn nhất của phụtải gây ra Quan hệ giữa phụ tải tính toán và phụ tải khác: Ptb≤Ptt≤ Pmax

2.2 Số liệu thông số các thiết bị

 Thông số các loại đèn chiếu sáng

Đèn chiếu sáng Công suất (w) Màu sắc Hiệu suất (lm/w)

 Thông số các thiết bị khác hay dùng

2.3 Cơ sở lý thuyết tính toán

 Chất lượng chiếu sáng

- 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

 Các dạng chiếu sáng

- 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 việc

chiếu sáng làm việc bị gián đoạn, gây mất bình thường trong công tác, có thể

gây 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 ý

đến các yếu tố như: sương mù, mưa, khói bụi…

 Cơ sở lý thuyết chiếu sáng

 Quang thông: ∅ (đơn vị luymen, lm): là năng lượng bức xạ từ một nguồn sáng

∆ E : tỉ số giữa độ rọi trung bình và độ rọi nhỏ nhất

 Cường độ ánh sáng: I (đơn vị cd): là mật độ không gian của quang thông do

 Độ rọi E: là mật độ quang thông rơi trên bề mặt s mà nó chiếu sáng.

 Độ chói L (cd/m2 ): là mật độ phân bố cường độ I trên bề mặt s theo một

phương cho trước

 Hệ số phản xạ p: là tỉ lệ giữa quang thông được phản xạ của một vật thể này r

với quang thông tới φ

∑P dmn1: tổng công suất của n1 thiết bị

∑P dmn: tổng công suất của n thiết bị

 Phương pháp tính toán chiếu sáng

 Phương pháp tính toán theo hệ số sử dụng:

K ∅: hệ số sử dụng quang thông đèn, tra theo bảng

∆ E : tỉ số giữa độ rọi trung bình và độ rọi nhỏ nhất

 Phương pháp tính toán theo đơn vị công suất:

Đơn vị công suất P được tính bằng watt/m2 và có mối liên hệ:

 Phương pháp tính toán theo hệ số lợi dụng quang thông:

Căn cứ chức năng của phòng tra bảng chọn Emin

Htt = H – Hlv – Hđ

Trong đó:

Htt: là chiều cao tính toán

H : là chiều cao của phòng

Hlv: là chiều cao làm việc

Hđ: là chiều cao đặt đèn cách trần

Tính chỉ số phòng φ : φ= S

H tt (a+b)

Trong đó:

φ: là chỉ số kích thước phòng

S: là diện tích của phòng (m2)

Htt: là chiều cao tính toán (m)

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

Nđ = F❑

F đ

Trong đó: Nđ là số lượng bóng đèn

Fđ là quang thông của bóng đèn

F❑là quang thông tổng của bóng đèn

 Phương pháp tính toán lựa chọn tiết diện dây dẫn:

Nhiệt độ phát nóng của dây dẫn được tính theo nhiệt độ phát nóng của ruột là

65℃, của không khí xung quanh là 25℃ khi đăt ngầm trong đất thì nhiệt độ trong đất là 15℃

Tính tiết diện dây dẫn theo điều kiện phát nóng:

Ilv = Kn.Icp (A)

Trong đó:

Ilv là cường độ làm việc trong dây dẫn

Kn là hệ số điều tiết nhiệt độ cho phép của dây dẫn theo nhiệt độ môi trường

Icp là cường độ dòng điện cực đại trong dây pha

- Dây dẫn trong lưới điện chiếu sáng hạ áp được chọn theo điều kiện dòng

phát nóng cho phép:

Icp ≥ I lvmax

Trong đó:

Icp là dòng cho phép của dây dẫn (A)

Ilvmax là dòng làm việc lớn nhất của phụ tải tính toán

K là hệ số điều chỉnh nhiệt độ theo điều kiện lắp đặtKiểm tra dây dẫn kết hợp với thiết bị bảo vệ:

+ Nếu bảo vệ bằng áptômát: k.Icp ≥ 1,25 I dmA

Uđmcc là điện áp định mức của cầu chì (V)

Uđm LĐ là điện áp định mức của lưới điện (V)

Idc là dòng điện định mức của dòng chảy (A)

- 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:

Iđm CB là dòng điện định mức của CB (A)

Icđm CB là dòng điện cắt định mức của CB (KA)

IN 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

Tính chất các phòng Đèn huỳnh quang Đèn nung sáng Số lần lau bóng

Bảng 5: Tiêu chuẩn hiệu quả năng lượng

Không gian chức năng Mật độ công suất chiếu sáng

( w/m 2 )

Ptg

0.5

0.50.3 0.1

Ptr

Ptg

0.5

0.30.3 0.1

Trực

chiếu

0,6 0,36 0,31 0,28 0,35 0,31 0,28 0,35 0,31 0,280,8 0,45 0,40 0,37 0,44 0,40 0,37 0,44 0,40 0,371,0 0,49 0,45 0,4 0,49 0,44 0,40 0,46 0,43 0,401,25 0,55 0,49 0,46 0,53 0,49 0,45 0,52 0,48 0,451,5 0,58 0,54 0,49 0,57 0,53 0,49 0,55 0,52 0,492,0 0,64 0,59 0,55 0,61 0,58 0,55 0,60 0,56 0,542,5 0,68 0,61 0,60 0,65 0,62 0,59 0,64 0,61 0,583,0 0,70 0,65 0,62 0,67 0,64 0,61 0,65 0,63 0,614,0 0,73 0,70 0,67 0,70 0,67 0,65 0,67 0,66 0,635,0 0,75 0,72 0,69 0,73 0,70 0,67 0,70 0,68 0,66

Bảng 8: Độ rọi e

Phòng học, giảng đường

Phòng thí nghiệm, thư viện

300500

200 – 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

1520Phòng vi tính

502510

Bảng 10: Độ rọi trung bình Etb (lux) khi Itb (cd/m2)

Vật liệu ốp trải hoặc màu sơn chính Hệ số phản xạ

của vật liệu

Vữa xám trắng, gạch gốm trắng 0,45 – 0,6 30 50 75Sơn trắng, gạch màu đá cát kết màu vàng 0,35 – 0,45 50 75 100

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

I Tính toán chiếu sáng tầng trệt

1 Tính phòng khách

- Chiều dài: a = 6m

- Chiều rộng: b = 5m

- Chiều cao: h = 4m

- Diện tích phòng: S = a.b = 6 x 5 = 30m2

- Chu vi phòng: P = 2.(a + b) = 2.(6 + 5) = 22m

- Trần sơn nước trắng: Ptr = 0,7 (tra bảng 2)

- Tường màu xanh biển nhạt: Ptg = 0,5 (tra bảng 2)

- Ta chọn đèn huỳnh quang gắn sát tường và đặt cách trần một khoảng Hđ để chiếu sáng chung, với Hđ = 0,8m

- Ta sử dụng tiêu chuẩn của đèn huỳnh quang:

⇒ hệ số dự trữ k=1,5 ; z=0,8 (tra bảng 4)

Độ rọi Emin=50 lux (tra bảng 9)

- Chiều cao tính toán: Htt = H – Hlv – Hđ = 4 – 0 – 0,8 = 3,2m

- Chỉ số của phòng: φ= S

H tt (a+b)=

30

- Tra bảng 7, trực chiếu huỳnh quang trần ô thứ 3 với Ptr=0,7 ; Ptg=0,5

Vì chỉ số của phòng nằm trong khoảng 0,8 đến 1 nên ta

- Chu vi phòng: P = 2.(a + b) = 2.(5 +3 5) = 17m

- Trần sơn nước trắng: Ptr = 0,7 (tra bảng 2)

- Tường màu xanh biển nhạt: Ptg = 0,5 (tra bảng 2)

- Ta chọn đèn huỳnh quang gắn sát tường và đặt cách trần một khoảng Hđ để chiếu sáng chung, với Hđ = 0,8m

- Ta sử dụng tiêu chuẩn của đèn huỳnh quang:

⇒ hệ số dự trữ k=1,5 ; z=0,8 (tra bảng 4)

Độ rọi Emin=50 lux (tra bảng 9)

- Chiều cao tính toán: Htt = H – Hlv – Hđ = 4 – 0 – 0,8 = 3,2m

- Chỉ số của phòng: φ= S

H tt (a+b)=

17,5

- Tra bảng 7, trực chiếu huỳnh quang trần ô thứ 3 với Ptr=0,7 ; Ptg=0,5

Vì chỉ số của phòng nằm trong khoảng 0,6 đến 0,8 nên ta

- Ta chọn 2 bóng để đặt ở hai bên tường với khoảng cách đều nhau

3 Cầu thang + hanh lang + WC

- Phòng vệ sinh ta bố trí 1 bóng đèn huỳnh quang dài 1,2m 40w-220v đặt sát

tường và cách trần 0,8m để chiếu sáng chung

- Tại cầu thang từ tầng trệt lên tầng một có thể bố trí một đèn huỳnh quang

40w-220v để chiếu sáng lối đi

- Hành lang ta đặt 1 đèn huỳnh quang 1,2m 40w 220v sát tường và nằm cách

trần 0.8m để chiếu sang lối đi

- Hiên ta đặt 1 đèn huỳnh quang 1,2m 40w 220v sát trần để chiếu sang

II Tính toán chiếu sáng tầng 1

- Trần sơn nước trắng: Ptr = 0,7 (tra bảng 2)

- Tường màu xanh biển nhạt: Ptg = 0,5 (tra bảng 2)

- Ta chọn đèn huỳnh quang gắn sát tường và đặt cách trần một khoảng Hđ để chiếu sáng chung, với Hđ = 0,8m

- Ta sử dụng tiêu chuẩn của đèn huỳnh quang:

⇒ hệ số dự trữ k=1,5 ; z=0,8 (tra bảng 4)

- Độ rọi Emin=50 lux (tra bảng 9)

- Chiều cao tính toán: Htt = H – Hlv – Hđ = 4 – 0 – 0,8 = 3,2m

- Chỉ số của phòng: φ= S

H tt (a+b)=

17,5

- Tra bảng 7, trực chiếu huỳnh quang trần ô thứ 3 với Ptr=0,7 ; Ptg=0,5

- Vì chỉ số của phòng nằm trong khoảng 0,8 đến 1 nên ta