đồ án cung điện cho nhà 3 tầng sử dụng dialux

thiết kế cung cấp điện cho nhà dân ba tầng gồm thiết kế điện , chống sét, nối đất, tính toán lựa chọn dây dẫn và thiết bị bảo vệ cho nhà, thiết kế chiếu sáng đi dây hợp lý cho nhà , tiêu chuẩn của ngành điện trong ngành điện yêu cầu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH ĐỒ ÁN MÔN HỌC MÔN: CUNG CẤP ĐIỆN TÊN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ VÀ LẮP ĐẶT HỆ THỐNG ĐIỆN CHO NHÀ TẦNG Giảng viên hướng dẫn: Th.S Phạm Hoàng Nam Nhóm sinh viên thực hiện: Lê Xn Đình Bùi Công Hương Võ Vĩnh Long Tp.Vinh, ngày 20 tháng 06 năm 2017 LỜI NÓI ĐẦU Trong nghiệp cơng nghiệp hố đại hố nước nhà, cơng nghiệp điện lực giữ vai trò đặc biệt quan trọng điện nguồn lượng sử dụng rộng rãi ngành kinh tế quốc dân, điện tiền đề cho phát triên đất nước Ngày điện trở thành lượng thiếu hầu hết lĩnh vực kinh tế Mỗi có nhà máy mới, khu công nghiệp mới, khu dân cư xây dựng nhu cầu hệ thống cung cấp điện nảy sinh Là sinh viên nghành Điện - kỹ sư tương lai trực tiếp tham gia thiết kế hệ thống cung cấp điện, từ sinh viên việc làm đồ án cung cấp điện tập dượt, vận dụng lý thuyết học vào thiết kế hệ thống cung cấp điện cách làm quen với công việc sau Học xong môn học Cung cấp điện chúng em nhận đồ án môn học với đề tài: “Thiết kế lắp đặt hệ thống điện cho nhà tầng” Trong thời gian làm đồ án vừa qua với giúp đỡ tận tình thầy Phạm Hồng Nam, chúng em hồn thành đồ án mơn học Tuy cố gắng, say mê với đồ án, bỏ nhiều công sức cho đề tài kiến thức hạn chế, khó tránh khỏi có nhiều khuyết điểm Chúng em mong nhận nhận xét bảo thầy cô giáo để chúng em hoàn thiện Chúng em xin chân thành cảm ơn! Tp.Vinh, ngày … tháng … năm 2017 Nhóm sinh viên thực hiện: Lê Xn Đình Bùi Công Hương Võ Vĩnh Long Nhận xét giảng viên hướng dẫn ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Tp.Vinh, ngày … tháng … năm 2017 Giảng viên hướng dẫn MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU .2 CHƯƠNG I: KHÁI QUÁT CHUNG VỀ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN SINH HOẠT 1.1 Yêu cầu, đặc điếm hệ thống cung cấp điện sinh hoạt 1.1.1 Yêu cầu .6 1.1.2 Đặc điểm .6 1.2 Các phương pháp xác định phụ tải tính tốn .8 1.2.1 Giới thiệu chung 1.2.2 Các phương pháp xác định phụ tải tính toán 1.3 Các phương pháp chọn tiết diện dây dẫn 13 1.3.1 Chọn theo điều kiện mật độ dòng điện kinh tế 14 1.3.2 Chọn theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép 15 1.3.3 Chọn theo điều kiện phát nóng cho phép 15 1.3.3.1 Thử lại theo điều kiện kết hợp với thiết bị bảo vệ 23 1.3.3.2 Kiểm tra theo điều kiện ổn định 24 1.3.3.3 Kiểm tra tổn thất điện áp 24 1.4 Tính tốn lựa chọn thiết bị đóng cắt bảo vệ hệ thống điện sinh hoạt 24 1.4.1 Cầu chì 24 1.4.2 Cầu dao 25 1.4.3 Aptomat 25 1.4.4 Role thời gian 25 1.5 Cách lựa chọn công suất thiết bị điện dùng mạng điện sinh hoạt 25 1.5.1 Điều hòa 26 1.5.2 Bình nóng lạnh 26 1.5.3 Máy hút khói, khử mùi .27 1.5.4 Bếp điện 27 1.5.5 Máy bơm nước 28 1.5.6 Cửa 29 1.5.7 Thang máy 29 1.5.8 Phòng xơng 30 CHƯƠNG THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN CHO NHÀ TẦNG 32 2.1 Giới thiệu cơng trình 32 2.2 Yêu cầu thiết kế hệ thống điện gia đình .36 2.3 Thiết kế hệ thống điện cho nhà tầng .36 2.3.1 Các tiêu chuẩn sử dụng thiết kế điện 36 2.3.2 Tính toán chiếu sáng 36 2.3.2.1 Cách xác định thông số kĩ thuật chiếu sáng .37 2.3.2.2 Tính tốn chiếu sáng tầng 37 2.3.2.3 Tính tốn chiếu sáng tầng 41 2.3.2.4 Tính tốn chiếu sáng tầng 44 2.3.3 Sơ đồ bố trí thiết bị điện cho nhà tầng 46 2.3.4 Xác định phụ tải tính tốn cho nhà tầng 50 2.3.5 Lựa chọn dây dẫn .54 2.3.5.1 Tính tốn chọn dây cho nóng lạnh 54 2.3.5.2 Tính tốn chọn dây cho điều hòa 55 2.3.5.3 Tính tốn chọn dây điện tổng tòa nhà 56 2.3.6 Lựa chọn thiết bị bảo vệ 56 2.3.6.1 Chọn aptomat cho nóng lạnh .56 2.3.6.2 Chọn aptomat cho điều hòa .57 2.3.6.3 Chọn aptomat cho chiếu sáng 57 2.3.6.4 Chọn aptomat cho ổ cắm 57 2.3.6.5 Chọn aptomat tổng cho hộ 57 2.3.7 Thiết kế hệ thống chống sét nối đất an toàn .57 2.3.7.1 Nối đất .57 2.3.7.2 Chống sét 62 2.3.7.3 Sơ đồ mặt nối đất chống sét 64 CHƯƠNG LẮP ĐẶT HỆ THỐNG ĐIỆN GIA ĐÌNH .67 3.1 Phương pháp nguyên tắc thi công 67 3.2 Sơ đồ dây .69 CHƯƠNG I: KHÁI QUÁT CHUNG VỀ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN SINH HOẠT 1.1 Yêu cầu, đặc điếm hệ thống cung cấp điện sinh hoạt 1.1.1 Yêu cầu Khi thiết kế hệ thống cung cấp điện sinh hoạt bao gồm chiếu sáng thiết bị điện sinh hoạt khác phải thoả mãn yêu cầu sau: - An toàn điện, bảo vệ mạch điện kịp thời tránh gây hoả hoạn - Dễ sử dụng điều khiển kiểm soát, dễ sửa chữa - Đạt yêu cầu kỹ thuật mỹ thuật - Việc đảm bảo độ tin cậy cấp điện không yêu cầu cao thuộc hộ tiêu thụ loại phải đảm bảo chất lượng điện tức độ lệch dao động điện áp bé nằm phạm vi cho phép Với mạng chiếu sáng độ lệch điện áp cho phép ± 2.5% - Ngoài thiết kế cung cấp điện cho hệ thống điện sinh hoạt cần phải tính đến đường dây trục nên tính dư thừa đề phòng phụ tải tăng sau - Đảm bảo độ an tồn điện bàng khí cụ điện đóng cắt bảo vệ aptomat, cầu chì, cầu dao, cơng tắc - Ngày thấy điện để cung cấp cho sinh hoạt, công nghiệp, dịch vụ thiếu nhiều nên thường xuyên phải cắt điện ln phiên thiếu điện Do thiết kế cần tính tốn kỳ chi phí vận hành hệ thống điện thấp để tiết kiệm điện 1.1.2 Đặc điểm - Hệ thống cung cấp điện sinh hoạt thuộc loại cung cấp điện cho hộ tiêu thụ loại hộ cho phép với mức độ tin cậy điện thấp, cho phép điện thời gian sửa chữa, thay thiết bị cố thường không cho phép ngày đêm bao gồm khu nhà ở, nhà kho, trường học - Để cung cấp cho mạng điện sinh hoạt ta dùng nguồn điện đường dây lộ - Mạng điện sinh hoạt mạng pha nhận điện từ mạng phân phối pha điện áp thấp để cung cấp cho thiết bị, đồ dùng điện chiếu sáng - Mạng điện sinh hoạt thường có trị số điện áp pha định mức 380/220 220/127 Tuy nhiên thất điện áp đường dây tải nên cuối nguồn điện áp bị giảm so với định mức Để bù lại giảm áp hộ tiêu thụ thường dùng máy biến áp điều chỉnh để nâng điện áp đạt trị số định mức - Mạng điện sinh hoạt gồm mạch mạch nhánh Mạch giữ vai trò mạch cung cấp mạch nhánh rẻ từ đường dây mắc song song để điều khiển độc lập mạch phân phối điện tới đồ dùng điện - Với hệ thống cung cấp điện cho sinh hoạt chiếu sáng cấp chung với mạng điện cấp cho phụ tải khác - Mạng điện sinh hoạt cần có thiết bị đo lường điều khiển, bảo vệ công tơ điện, cầu dao, aptomat, cầu chì, cơng tắc - Mạng điện sinh hoạt thường có phương thức phân phối điện sau: • Sơ đồ phân nhánh Đặc điểm: Mỗi hộ có đường dây vào nhà lắp cơng tơ điện, cầu dao, Aptomat có dòng điện điện áp định mức phù hợp với cấp điện áp dòng điện sử dụng hộ Đường dây suốt qua khu vực cần cấp điện đến điểm rẽ nhánh Những thiết bị điện có cơng suất cao đường dây riêng biệt nhánh có khí cụ bảo vệ Ưu, nhược điểm: + Phương thức đơn giản thi cơng, sử dụng dây thiết bị bảo vệ phí kinh tế thấp + Mạng điện dễ kiểm tra sửa chữa + Tuy nhiên phân tán nhiều bảng điện nhánh nên ảnh hưởng đến yêu cầu mỹ thuật toàn hệ thống điện • Sơ đồ hình tia Đặc điểm: Đường điện sau cơng tơ aptomat phân thành nhiều nhánh khác nhánh dẫn đến khu vực hộ Trên đường dây nhánh phải đặt Aptomat riêng cho nhánh phù hợp với dòng điện chạy qua Ưu, nhược điểm: + Bảo vệ nhanh có chọn lọc có cổ chập mạch tải tránh gây hoả hoạn + Sử dụng thuận tiện, dễ dàng kiểm tra, an toàn điện đạt yêu cầu mỹ thuật + Tuy nhiên phương thức dây phải sử dụng nhiều dây khí cụ điện phí kinh tế cao 1.2 Các phương pháp xác định phụ tải tính tốn 1.2.1 Giới thiệu chung Phụ tải tính tốn phụ tải khơng có thực, cần thiết cho việc chọn trang thiết bị cung cấp điện trạng thái vận hành hệ thống cung cấp điện Trong thực tế vận hành chế độ dài hạn người ta muốn phụ tải thực tế không gây phát nóng mức trang thiết bị cung cấp điện (dây dẫn, máy biến áp, thiết bị đóng cắt v.v ), ngồi chế độ ngắn hạn khơng gây tác động cho thiết bị bảo vệ (ví dụ chế độ khởi động phụ tải cầu chì thiết bị bảo vệ khác khơng cắt) Như phụ tải tính tốn thực chất phụ tải giả thiết tương đương với phụ tải thực tế vài phương diện Trong thực tế thiết kế người ta thường quan tâm đến hai yếu tố phụ tải gây phát nóng tổn thất tồn hai loại phụ tải tính tốn cần phải xác định: Phụ tải tính tốn theo điều kiện phát nóng Phụ tải tính tốn theo điều kiện tổn thất Phụ tải tính tốn theo điều kiện phát nóng: Là phụ tải giả thiết lâu dài, không đổi tương đương với phụ tải thực tế, biến thiên hiệu phát nhiệt lớn Phụ tải tính tốn theo điều kiện tổn thất (thường gọi phụ tải đỉnh nhọn): Là phụ tải cực đại ngắn hạn xuất thời gian ngắn từ đến giây, chúng chưa gây phát nóng cho trang thiết bị lại gây tổn thất nhẩy bảo vệ làm đứt cầu chì Trong thực tế phụ tải đỉnh nhọn thường xuất khởi động động đóng cắt thiết bị điện khác Tùy theo tầm quan trọng kinh tế xã hội, hộ tiêu thụ cung cấp điện với mức độ tin cậy khác phân thành loại: Hộ loại 1: Là hộ mà có cố dừng cung cấp điện gây nên hậu nguy hiểm đến tính mạng người, gây thiệt hại lớn kinh tế, hư hỏng thiết kế, gây rối loạn q trình cơng nghiệp có ảnh hưởng khơng tốt phương diện trị Đối với hộ loại phải cung cấp với độ tin cậy cao, thường dùng hai nguồn điện đến, có nguồn dự phòng nhằm hạn chế mức thấp việc điện Thời gian điện thường coi thời gian đóng nguồn dự trữ Hộ loại 2: Là hộ tiêu thụ ngừng cung cấp điện gây thiệt hại kinh tế, hư hỏng sản phẩm , sản xuất bị đình trệ, gây rối loạn q trình cơng nghệ Để cung cấp điện cho hộ loại ta sử dụng phương pháp có khơng có nguồn dự phòng, hộ loại cho phép ngừng cung cấp điện thời gian đóng nguồn dự trữ tay Hộ loại 3: Là hộ tiêu thụ cho phép cung cấp điện với mức độ tin cậy thấp, cho phép mắt điện ttrong thời gian sửa chữa, thay có cố 1.2.2 Các phương pháp xác định phụ tải tính tốn Gồm có phương pháp xác định phụ tải tính tốn: - Xác định phụ tải tính tốn theo công suất đặt hệ số nhu cầu - Xác định phụ tải tính tốn theo suất phụ tải đơn vị diện tích sản xuất - Xác định phụ tải tính tốn theo suất tiêu hao điện đơn vị sản phẩm tổng sản lượng - Xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất trung bình hệ số cực đại - Xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất trung bình hệ số hình dạng - Xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất trung bình độ lệch trung bình bình phương - Xác định phụ tải đỉnh nhọn nhóm thiết bị - Xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất đặt, hệ số sử dụng hệ số đồng thời a) Phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất đặt hệ số nhu cầu Một cách gần lấy Khi đó: Pđ = Pđm n Ptt = Knc � Pđmi i1 Trong : Pđi, Pđmi: cơng suất đặt,cơng suất định mức thiết bị thứ i (kW) Ptt, Qtt, Stt:cơng suất tác dụng, phản kháng tồn phần tính tốn nhóm thiết bị (- kW, kVAR, kVA ) n: số thiết bị nhóm Knc: hệ số nhu cầu nhóm hộ tiêu thụ đặc trưng tra sổ tay tra cứu Phương pháp có ưu điểm đơn giản, thuận tiện Nhược điểm phương pháp xác Bởi hệ số nhu cầu tra sổ tay số liệu cố định cho trước, không phụ thuộc vào chế độ vận hành số thiết bị nhóm b) Phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo suất phụ tải đơn vị diện tích sản xuất Cơng thức tính: Ptt = Po.F Trong đó: Po: suất phụ tải đơn vị diện tích sản xuất (W/m2) Giá trị Po tra sổ tay F: diện tích sản xuất (m2) Phương pháp cho kết gần có phụ tải phân bố đồng diện tích sản xuất, nên dùng giai đoạn thiết kế sơ bộ, thiết kế chiếu sáng c) Phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo suất tiêu hao điện cho đơn vị thành phẩm Cơng thức tính tốn : M.W0 Ptt = T max Trong : M: Số đơn vị sản phẩm sản xuất năm Wo: Suất tiêu hao điện cho đơn vị sản phẩm (kWh) Tmax: Thời gian sử dụng công suất lớn (giờ) Phương pháp dùng để tính tốn cho thiết bị điện có đồ thị phụ tải biến đổi : quạt gió, máy nén khí, bình điện phân… Khi phụ tải tính tốn gần phụ tải trung bình kết tính tốn tương đối xác d) Phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất trung bình hệ số cực đại Cơng thức tính : n Ptt  K max K sdđm �.P i 1 i Trong : n: Số thiết bị điện nhóm Pđmi: Cơng suất định mức thiết bị thứ i nhóm Kmax: Hệ số cực đại tra sổ tay theo quan hệ Kmax = f(nhq, Ksd) nhq: Số thiết bị sử dụng điện có hiệu số thiết bị giả thiết có cơng suất chế độ làm việc, chúng đòi hỏi phụ tải phụ tải tính tốn nhóm phụ tải thực tế (Gồm có thiết bị có cơng suất chế độ làm việc khác nhau) Cơng thức để tính nhq sau: �n P � � đmi � � � � nhq = ni=1 � Pđmi  i=1 Trong đó: Pđmi: Cơng suất định mức thiết bị thứ i n: Số thiết bị có nhóm Khi n lớn việc xác định nhq theo phương pháp phức tạp xác định nhq cách gần theo cách sau: - Khi thỏa mãn điều kiện: 10 Điện trở nối nằm ngang: R 1t  2l 0.366 tt lg t () lt 2d t t t Trong đó: tt = 0.6.104 Ωcm l t  2.(10  5)  2.15  30m  3000cm : Chiều dài tạo nên nối dt = 0.8 cm: Đường kính nối tt = 80 cm Khi đó: R 1t  0,366 2.30002 0, 6.10 lg  3,8() 3000 2.0,8.80 Điện trở tản nối: Rt  R1t 3,8   7,9() t 0, 48 Vậy điện trở nối đất hệ thống là: R ht  R C R t 5, 4.7,9   3, 2()  R yc  4() R C  R t 5,  7,9 Như hệ thống nối đất thỏa mãn yêu cầu + Nối đất chống sét Nối đất làm việc theo quy định phải nhỏ R yc