Đang tải... (xem toàn văn)
Hướng dẫn tính toán phụ tải, chọn dây dẫn, chống sét, lựa chọn CB , máy biến áp cho nhà cao tầng, trường học, bệnh viện.....
Đồ Án Hệ Thống Điện MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN CHƯƠNG MỞ ĐẦU CHƯƠNG I: XÁC ĐỊNH CƠNG SUẤT TÍNH TỐN I XÁC ĐỊNH CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN PHỤ TẢI: II TÍNH TỐN PHỤ TẢI: Tầng Tầng đến tầng 5: 10 Tầng 13 Sân thượng: 14 Hệ thống thang máy .14 Công suất phụ tải cho tồn cơng trình 15 Tổng cơng suất phụ tải tính toán 15 Cơng suất chi tiết cơng trình 16 CHƯƠNG II: THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG .17 I TẦNG TRỆT: .17 II TẦNG ĐẾN TẦNG 5: .21 III TẦNG 6: .27 CHƯƠNG III: LỰA CHỌN DÂY DẪN 34 I LÝ THUYẾT LỰA CHỌN DÂY DẪN: 34 II TÍNH TỐN CHỌN DÂY DẪN: 34 Chọn dây từ MBA đến MCCB tổng .34 Chọn dây tầng 35 Chọn dây tầng 36 Chọn dây tầng - 37 Chọn dây tầng 37 Chọn dây cho động thang máy 38 Chọn dây cho phòng điều khiển tự động 40 Chọn dây cho phòng thực hành khí 41 Đồ Án Hệ Thống Điện Chọn dây cho phòng học tầng 1-5 42 10 Chọn dây cho thiết bị điện phòng học hành lang 43 CHƯƠNG 4: LỰA CHỌN CB .44 I LÝ THUYẾT CHỌN CB: 44 II TÍNH TỐN CHỌN CB: 46 Chọn CB Tổng 46 Chọn CB tủ điện tầng .46 Chọn CB tủ điện tầng 47 Chọn CB tầng 2-5 48 Chọn CB tầng 48 Chọn CB hệ thống thang máy .50 CHƯƠNG V: LỰA CHỌN MÁY BIẾN ÁP 51 I LÝ THUYẾT CHỌN MÁY BIẾN ÁP: .51 II TÍNH TỐN CHỌN MÁY BIẾN ÁP: .53 Phương án 53 Phương án 54 Tính tốn tổn thất MBA .55 Bù công suất phản kháng 56 CHƯƠNG VI: TÍNH TỐN NGẮN MẠCH TRONG MẠNG HẠ ÁP 57 Điện trở điện kháng ngắn mạch 57 Điện trở điện kháng MBA .57 Dòng điện chu kì pha 57 Dòng điện ngắn mạch xung kích pha 57 CHƯƠNG VII: TÍNH TỐN CHỐNG SÉT VÀ NỐI ĐẤT 58 I Thiết kế hệ thống chống sét cho tòa nhà 58 II Chọn cáp dẫn sét 60 III Tính tốn nối đất cho cơng trình 60 CHƯƠNG VIII: KẾT LUẬN 63 PHỤ LỤC 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO 70 Đồ Án Hệ Thống Điện LỜI CẢM ƠN Trên thực tế khơng có thành cơng mà khơng gắn liền với hỗ trợ, giúp đỡ dù hay nhiều, dù trực tiếp hay gián tiếp người khác Trong suốt thời gian từ bắt đầu làm đồ án đến nay, chúng em nhận nhiều quan tâm, giúp đỡ quý Thầy Cơ, gia đình bạn bè Với lòng biết ơn sâu sắc nhất, em xin gửi đến quý Thầy Cô bạn giúp đỡ chúng em thời gian qua lời cám ơn chân thành Nếu lời hướng dẫn, dạy bảo thầy bạn em nghĩ đồ án em khó hồn thiện Qua chúng em gửi lời cảm ơn đến gia đình tạo điều kiện cho chúng em học tập trường Đại Học Kỹ Thuật - Công Nghệ Cần Thơ Chúng em xin gởi lời cảm ơn chân thành thầy cô trường Đại học Kỹ Thuật - Công Nghệ Cần Thơ, đặc biệt thầy Huỳnh Phát Triển nhiệt tình hướng dẫn chúng em hồn thành tốt đồ án Trong q trình làm đồ án, trình làm báo cáo đồ án, khó tránh khỏi sai sót, mong Thầy, Cơ bỏ qua Đồng thời trình độ lý luận kinh nghiệm hạn chế nên báo cáo tránh khỏi thiếu sót, chúng em mong nhận ý kiến đóng góp Thầy, Cơ để chúng em học thêm nhiều kinh nghiệm hoàn thành tốt cho đồ án Chúng em xin chân thành cảm ơn! Đồ Án Hệ Thống Điện CHƯƠNG MỞ ĐẦU I II - TỔNG QUAN Ngày với phát triển mạnh mẽ khoa học – công nghệ phát triển lĩnh vực kinh tế, giáo dục y tế, quốc phòng… Ở Việt Nam từ nước nông nghiệp thủ công xây dựng chuyển sang nước công nghiệp hóa đại hóa Đời sống nhu cầu người dân nâng lên Hàng ngàn nhà máy sản xuất, xí nghiệp lớn nhỏ, cơng trình xây dựng, trường học, bệnh viện mọc lên Các nhà máy sản xuất điện ( thủy điện, nhiệt điện, điện hạt nhân, lượng tự nhiên…) đầu tư xây dựng phát triển mạnh Nhưng chúng chưa đáp ứng cách bền vững lâu dài cho nhu cầu kinh tế nhu cầu người dân Vấn đề đặt cần phải tính tốn sử dụng, phân phối nguồn điện sản xuất cho an toàn, hiệu quả, tiết kiệm hợp lý Qua chương trình học trường chúng em biết đến tìm hiểu nghiên cứu mơn “cung cấp điện” Với nội dung bản, u cầu tính tốn cách xây dựng thiết kế mạng điện tiền đề để chúng em sau làm việc giải vấn đề đặt ngành điện, kinh tế Bằng nỗ lực học hỏi say mê tìm tòi giúp đỡ giáo viên hướng dẫn giúp chúng em hiểu rõ nội dung yêu cầu môn học để ứng dụng vào thực tiễn Để khẳng định kiểm tra lại kiến thức học chúng em giao đồ án “THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO DÃY NHÀ HỌC MỘT TRỆT SÁU LẦU TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT – CÔNG NGHỆ CẦN THƠ” Đồ án giống kiểm tra kiến thức giúp chúng em tổng hợp ơn lại tìm tòi học hỏi thêm nhiều kiến thức môn học để áp dụng vào thực tế Để hoàn thành đồ án nỗ lực, hợp tác chặt chẽ sinh viên nhóm với nhiệt huyết trình giảng dạy hướng dẫn tận tình giáo viên hướng dẫn GIỚI THIỆU CHUNG CƠNG TRÌNH THIẾT KẾ Dãy sáu lầu Trường Đại Học Kỹ Thuật - Công Nghệ Cần Thơ dãy phòng học thực hành gồm tầng sáu tầng lầu Phụ tải dãy lầu chủ yếu phụ tải chiếu sáng, quạt, loa amly Sau diện tích khu vực dãy lầu: Tầng bao gồm phòng thực hành diện tích phòng 96 phòng y tế tổng diện tích 20 , khu vực nhà vệ sinh 33 Tầng bao gồm phòng học diện tích phòng 96 , phòng đa diện tích 20 , khu vực nhà vệ sinh 33 Đồ Án Hệ Thống Điện - Tầng hai bao gồm phòng học diện tích phòng 96 , phòng đa diện tích 20 , khu vực nhà vệ sinh 33 Tầng ba bao gồm phòng học diện tích phòng 96 , phòng đa diện tích 20 , khu vực nhà vệ sinh 33 Tầng bốn bao gồm phòng học diện tích phòng 96 , phòng đa diện tích 20 , khu vực nhà vệ sinh 33 Tầng năm bao gồm phòng học diện tích phòng 96 , phòng đa diện tích 20 , khu vực nhà vệ sinh 33 Tầng sáu bao gồm giảng đường diện tích 256 , phòng chun đề diện tích 32, phòng đa diện tích 20 , khu vực nhà vệ sinh 33 Đồ Án Hệ Thống Điện CHƯƠNG I XÁC ĐỊNH CƠNG SUẤT TÍNH TỐN I XÁC ĐỊNH CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN PHỤ TẢI: Hiện có nhiều phương pháp để tính phụ tải tính tốn Những phương pháp đơn giản, tính tốn thuận tiện, thường kết khơng thật xác Ngược lại, độ xác nâng cao phương pháp phức tạp Vì tùy theo giai đoạn thiết kế, yêu cầu cụ thể mà chọn phương pháp tính cho thích hợp Sau số phương pháp thường dùng XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN THEO CƠNG SUẤT ĐẶT VÀ HỆ SỐ NHU CẦU: Cơng thức tính: Trong đó: cơng suất định mức thiết bị thứ i (kW) công suất tác dụng nhóm thiết bị thứ i (kW) cơng suất phản kháng nhóm thiết bị thứ i (kVAr) tồn phần tính tốn nhóm thiết bị thứ i (kVA) Phương pháp tính phụ tải tính tốn theo hệ số nhu cầu có ưu điểm đơn giản, thuận tiện, phương pháp dùng rộng rãi Nhược điểm phương pháp xác hệ số nhu cầu tra số tay số liệu cho trước cố định không phụ thuộc vào chế độ vận hành số thiết bị nhóm máy Mà có nghĩa phụ thuộc vào yếu tố Vì vậy, chế độ vận hành số thiết bị nhóm thay đổi nhiều kết khơng xác Đồ Án Hệ Thống Điện XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN THEO CƠNG SUẤT PHỤ TẢI TRÊN MỘT ĐƠN VỊ DIỆN TÍCH SẢN XUẤT: Cơng thức tính: Trong đó: cơng suất phụ tải 1m2 diện tích sản xuất, kW/m2 S diện tích sản xuất m2 (diện tích dung để đặt máy sản xuất) Giá trị P0 tra sổ tay Giá trị P loại hộ tiêu thụ kinh nghiệm vận hành thống kê lại mà có Phương pháp cho kết gần đúng, nên thường dùng thiết kế sơ hay để tính phụ tải phân xưởng có mật độ máy móc sản xuất phân bố tương đối đều, phân xưởng gia cơng khí, phòng học, dệt, sản xuất ơtơ, vòng bi… XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN THEO CƠNG SUẤT TIÊU HAO ĐIỆN NĂNG CHO MỘT ĐƠN VỊ SẢN PHẨM: Cơng thức tính: Trong đó: M số đơn vị sản phẩm sản xuất năm (sản lượng) W0 suất tiêu hao điện cho đơn vị sản phẩm (kWh/đơn vị sp) thời gian sử dụng công suất lớn (h) Phương pháp thường dùng để tính tốn cho thiết bị điện có đồ thị phụ tải biến đổi như: quạt gió, bơm nước, máy khí nén… Khi phụ tải tính tốn gần phụ tải trung bình kết tương đối trung bình Đồ Án Hệ Thống Điện II TÍNH TỐN PHỤ TẢI: TẦNG TRỆT Gồm có: phòng thực hành khí, phòng thực hành điều khiển tự động, phòng y tế, nhà vệ sinh, hành lang, khu vực thang máy, khu vực cầu thang 1.1 Phòng học thực hành khí Số lượng phòng: n = phòng Diện tích phòng: S = 8x12 = 96 Xác định phụ tải cho phòng Chiếu sáng: với phòng học , chọn , công suất chiếu sáng Làm mát: sử dụng quạt quạt công suất 45W, công suất làm mát Các thiết bị khác: máy hàn công suất 2000W số lượng 2, máy tiện công suất 1500W số lượng 2, máy cắt 1500W số lượng máy, máy khoan 1500W số lượng Vậy tổng công suất thiết bị khác bằng: Cơng suất dự phòng Tổng cơng suất cho phòng bằng: Tổng cơng suất tính tốn cho phòng 1.2 Phòng học thực hành điều khiển tự động Số lượng phòng: n = phòng Diện tích phòng: S = 8x12 = 96 Chiếu sáng: với phòng học , chọn , công suất chiếu sáng Làm mát: sử dụng quạt quạt công suất 45W, cơng suất làm mát Máy tính để bàn công suất 180W số lượng 10 Vậy tổng công suất thiết bị khác bằng: Cơng suất dự phòng Tổng cơng suất tính tốn cho phòng thực hành điều khiển tự động 1.3 Phòng y tế Số lượng phòng: n = phòng Diện tích phòng: S = 3x6.7 = 20 Chiếu sáng: với , chọn công suất chiếu sáng Làm mát: sử dụng quạt công suất 45W, cơng suất làm mát Cơng suất dự phòng Đồ Án Hệ Thống Điện Tổng công suất cho phòng y tế bằng: 1.4 Nhà vệ sinh: nhà vệ sinh nam, nhà vệ sinh nữ Nhà vệ sinh nữ Số lượng phòng: n = phòng Diện tích phòng: S =2.25x4.5 = 10 Chiếu sáng: với , chọn , công suất chiếu sáng cho phòng vệ sinh nữ bằng: Tổng công suất cho nhà vệ sinh nữ bằng: Nhà vệ sinh nam Số lượng phòng: n = phòng Diện tích phòng: S =6.5x3.5 = 23 Chiếu sáng: với , chọn , cơng suất chiếu sáng cho phòng vệ sinh nam bằng: Tổng công suất cho nhà vệ sinh nam bằng: Tổng cơng suất tồn nhà vệ sinh bằng: 1.5 Hành lang Diện tích : S = 2.7x48=130 Chiếu sáng: chọn công suất chiếu sáng bằng: Tổng công suất cho hành lang bằng: Đồ Án Hệ Thống Điện 1.6 Khu vực thang máy Số lượng: n = Chiếu sáng: sử dụng đèn huỳnh quang loại P = 40W cho khu vực thang máy Tổng công suất chiếu sáng cho khu vực thang máy bằng: 1.7 Khu vực cầu thang Số lượng: n = Chiếu sáng: sử dụng đèn huỳnh quang loại P = 40W cho cầu thang Tổng công suất chiếu sáng cho cầu thang bằng: Tổng công suất tầng bằng: TẦNG ĐẾN TẦNG 5: (do phụ tải giống nên ta xét tính tốn cho tầng) Gồm có: phòng học, phòng đa năng, nhà vệ sinh, hành lang trước,hành lang sau cửa sổ, khu vực thang máy, khu vực cầu thang 2.1 Phòng học Số lượng phòng: n = phòng Diện tích phòng: S = 8x12 = 96 Xác định phụ tải cho phòng học Chiếu sáng: với phòng học , chọn , công suất chiếu sáng Làm mát: sử dụng quạt quạt công suất 45W, công suất làm mát Các thiết bị khác: màng hình tivi cơng suất 200W số lượng 1, Amly công suất 300W số lượng 1, cặp loa thùng công suất 350W số lượng 1, sạc laptop công suất 65W số lượng Vậy tổng công suất thiết bị khác bằng: Cơng suất dự phòng Tổng cơng suất cho phòng bằng: Tổng cơng suất tính tốn cho phòng học 10 Đồ Án Hệ Thống Điện CHƯƠNG VI TÍNH TỐN NGẮN MẠCH TRONG MẠNG HẠ ÁP Ở phần chọn MBA ta chọn , , , , Điện trở điện kháng ngắn mạch Điện trở điện kháng MBA Dòng điện chu kì pha Dòng điện ngắn mạch xung kích pha 55 Đồ Án Hệ Thống Điện CHƯƠNG VII TÍNH TỐN CHỐNG SÉT VÀ NỐI ĐẤT I Thiết kế hệ thống chống sét cho tòa nhà Chiều cao bảo vệ hx = 30m Chiều dài dãy nhà: l = 54,7m Chiều rộng dãy nhà: b= 10,7m Bán kính dãy nhà D=30m Chọn kim thu sét có Chọn kim thu sét Stormaster ESE-15 (Rp = 45m) - Kim thu sét Stormaster - Mã sản phẩm : ESE-15 - An toàn hiệu việc chống sét trực tiếp - Đạt tiêu chuẩn NF C 17-102 tiêu chuẩn quốc tế khác IEC 62305, BS EN 62305 and AS/NZ 1768 - Bán kính bảo vệ với h>=5 (h chiều cao kim so với mặt phẳng cần bảo vệ): - Xuất xứ: Australia - Bán kính bảo vệ rp = 45m 56 Đồ Án Hệ Thống Điện Kiểm tra bán kính bảo vệ kim thu sét Chiều cao kim thu sét tính từ mặt phẳng bảo vệ: h=5m Bán kính cần bảo vệ: D=30m Bán kính bảo vệ kim thu sét: Trong đó: ΔL: độ dài (quãng đường) tia tiên đạo Giả định v = vup = vdown = m/µs (vận tốc trung bình đo tia tiên đạo- trang 40 52 NFC 17102) Tra bảng ta có: Thay vào cơng thức : Kết luận: D=30m Vậy kim thu sét chọn đạt u cầu, cơng trình đã bảo vệ 57 Đồ Án Hệ Thống Điện II Chọn cáp dẫn sét - Chọn cáp đồng thoát sét M50 (tiết diện 50mm2), sử dụng đừờng dẫn sét đảm bảo khả dẫn sét nhanh chóng an tồn cho tòa nhà III Tính tốn nối đất cho cơng trình Khái niệm Nối đất chống sét nhằm tản dòng vào đất Giữ cho điện điện phần tử nối đất khơng q cao để hạn chế phóng điện ngược từ phần tử đến phận mạng điện thiết bị khác.Đó nối đất cột thu sét, dây chống sét, thiết bị chống sét, nối đất kết cấu kim loại bị sét đánh Các loại nối đất thông thường thực hệ thống cột thép (đồng) đóng vào đất ngang vật liệu chôn đất.Cọc nối liền với nối liền với vật cần nối đất.Cọc thường làm thép ống thép không gỉ (hoặc mạ kẽm), đường kính 10-20mm, làm thép góc 40x40mm2, 50x50mm2, 60x60mm2, đóng thẳng đứng vào đất ngang làm thép dẹt tiết diện (3-5)x(20-40)mm2 thép tròn đường kính 10-20mm Cọc gọi chung cọc cực nối đất, thường chôn sâu cách mặt đất 50-80cm để giảm bớt ảnh hưởng thời tiết không thuận lợi(quá khô vào mùa nắng bị băng giá mùa đông) tránh bị hư hỏng giới (đào bới, cày cuốc) Tính tốn nối đất Nối đất tự nhiên: sử dụng ống dẫn nước hay ống kim loại khác đặt đất ( trừ ống dẫn nhiên liệu khí), kết cấu kim loại cơng trình nhà cửa có nối đất vỏ bọc kim loại cáp đặt đất Khi xây dựng trang bị nối đất cần tận dụng vật liệu tự nhiên có sẵn Điện trở nối đất xác định bắng cách đo chỗ tra bảng Nối đất nhân tạo: thường thực cọc thép Đối với mạng điên