cấp điện cho nhà cao tầng

Ánh sáng nhìn thấy được thể hiện là một dải băng từ tần hẹp nằm giữa ánh sáng của tia cực tím UV và năng lượng hồng ngoại nhiệt380- 780nm 1.1.2 Các đại lượng đo ánh sáng • Quang thông F

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

KHOA ĐIỆN



ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP ĐIỆN

Đề tài : Thiết kế hệ thống cấp điện cho chung cư 10 tầng Giáo viên hướng dẫn : T.S Nguyễn Văn Hùng

Nhóm sinh viên thực hiện :

HÀ NỘI-2018

MỤC LỤC

thời được sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy Nguyễn Văn Hùng chúng em đã tìm hiểu,

phân tích và thiết kế hệ thống cung cấp điện cho một Tòa nhà cao tầng.

Thiết kế chiếu sáng được chia làm 2 loại chính : “chiếu sáng trong nhà” và “

chiếu sáng ngoài trời” nhóm chúng em được giao bài tập lớn : “Thiết kế cung cấp điện cho tòa nhà cao 10 tầng ” Trong bài tập lớn có sử dụng phần mềm hỗ

trợ Dialux Evo…vậy nên, bài làm sẽ tìm hiểu sơ lược về phần mềm và đi sâu vào

thiết kế Do thời gian làm bài và kiến thức còn hạn chế nên bài làm của chúng

em không tránh khỏi những thiếu sót.chúng em kính mong nhận được sự góp

ý, chỉ bảo, giúp đỡ tận tình của các thầy, cô để chúng em có được những kinh nghiệm và kiến thức chuẩn bị cho công việc sau này

Và nhóm em cũng xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của thầy

Nguyễn Văn Hùng đã giúp đỡ bọn em hoàn thành bài tập môn học này!

Chúng em chân thành cảm ơn!

CHƯƠNG 1: THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG 1.1 Ánh sáng

1.1.1 K hái niệm:

Ánh sáng là từ phổ thông dùng để chỉ các bức xạ điện từ có bước

sóng nằm trong vùng quang phổ nhìn thấy được bằng mắt thường của con

người (tức là từ khoảng 380 nm đến700 nm)

Ánh sáng nhìn thấy được thể hiện là một dải băng từ tần hẹp nằm giữa ánh sáng của tia cực tím (UV) và năng lượng hồng ngoại (nhiệt)(380- 780)nm

1.1.2 Các đại lượng đo ánh sáng

• Quang thông F (ф),lumem (lm)

Là đại luợng đặc trưng cho khả năng phát sáng của một nguồn sáng

Vλ :Là độ nhạy tương đối của mắt nguời

• Cường độ ánh sáng (I) candela (cd)

Là đại luợng biểu thị mật độ phân bố quang thông của một nguồn sáng theo một hướng nhất định

I = ≈

Trong đó : F là quang thông (lm)

Ω là góc khối , giá trị cực đại là 4

1Cd/m2 là độ chói của một mặt phẳng phát sáng đều có diện tích 1m 2 và có cường

độ sáng 1Cd theo phương vuông góc với nguồn đó

• Độ tương phản C

Sự chênh lệch độ chói tương đối giữa hai vật để cạnh nhau mà mắt người có thể phân biệt đuợc gọi là độ tương phản

C = = - 1≥0,01

C≥ 0,01 thì mắt người có thể phân biệt được hai vật để cạnh nhau

• Hiệu suất phát quang H (lm/w)

-Hiệu suất phát quang là đại lượng đo bằng tỷ số giữa quang thông phát ra của bóng đèn (F) và công suất điện năng tiêu thụ ( P) của bóng đèn ( nguồn sáng )

đó

1.2 Nguồn sáng.

- Nguồn sáng điểm: khi khoảng cách từ nguồn đến mặt phẳng lâm việc lớnhơn nhiều so với kich thước của nguồn sáng có thể coi là nguồn sáng điểm ( là nguồn sáng có kích thuớc nhỏ hơn 0,2 khoảng cách chiếu sáng)

dài của nó đáng kể so với khoảng cách chiếu sáng

- Phân loại nguồn sáng

Thông số kĩ thuật của 1 số loại đèn

quang

Thủy ngâncao áp

D(h) 1000-2000

8000-12000

24000

1.3 Các yêu cầu chung về chiếu sáng trung cư

- Tiện nghi thị giác:

+Không chói mắt

+Chiếu sáng vừa đủ và đồng đều+Trung thực về màu sắc

+Không bị bóng che và phản chiếu

- Giảm thiểu năng lượng sử dụng

- Chỉ tiêu và chất lượng chiếu sáng:

đều

Chỉ sốhoàn màu

Mật độcông suất

1.4 Giới thiệu về DiaLux

DIALux là phần mềm thiết kế chiếu sáng độc lập, được tạo lập bởi công ty

DIAL GmbH – Đức và cung cấp miễn phí cho người có nhu cầu Cho phép tínhtoán thiết kế chiếu sáng trong nhà và ngoài trời với giao diện 3D trực quan sinh động Dialux tính toán chiếu sáng dựa theo tiêu chuẩn châu Âu như 1246, CE8995

Một trong các ưu điểm của phần mềm là đưa ra nhiều phương án lựa chọn bộ đèn Không chỉ các bộ đèn của Dialux mà còn có thể nhập vào bộ đèn của những hãng khác trên thế giới: Philip, Erco, Thorn,… thậm chí là của cả Rạng Động hay Điện Quang Của Việt Nam

Phần mềm thiết kế chiếu sáng Dialux bao gồm 2 phần:

 P h ầ n DIALux EVO và dialux

Đây là hai phần mềm cơ bản để thiết kế chiếu sáng của dialux, về cơ bản hai phần mềm này có chức năng gần như nhau, dialux evo sẽ cho kết quả tốt hơn và là phiênbản cao hơn so với dialux 4 Kết quả chiếu sáng nhanh chóng được trình bày và kết

quả có thể được chuyển thành tập tin PDF hoặc chuyển qua dự án chiếu sáng

DIALux để DIALux có thể thiết lập thêm các chi tiết cụ thể chính xác với đầy đủ

các chức năng trình bày

 P h ầ n DIALux EVO:

Đây là phần chính và là toàn bộ phần mềm thiết kế chiếu sáng DIALux Từ phần DIALux EVO bạn có thể chọn để vào nhiều phần khác nhau:

- Phần trợ giúp thiết kế nhanh (dialux 4) cho chiếu sáng nội thất,

chiếu sáng ngoại thất và chiếu sáng giao thông

- Phần thiết kế mới một dự án chiếu sáng nội thất

- Phần thiết kế mới một dự án chiếu sáng ngoại thất

-Phần thiết kế mới một dự án chiếu sáng giao thông

-Phần mở các dự án đã có hoặc các dự án mới mở gần đây

- DIALux tính toán chiếu sáng chủ yếu theo các tiêu chuẩn châu Âu như :EN

12464, CEN 8995

- DIALux cho phép chèn và xuất tập tin DWG hoặc DXF

- DIALux có thể chèn nhiều vật dụng, vật thể các mẫu bề mặt cho thiết kế sinh động và giống với thực tế hơn

- DIALux là phần mềm độc lập, tính toán được với thiết bị của nhiều nhà sản xuất thiết bị chiếu sáng khác nhau với điểu kiện các thiết bị đã được đo đạc

-Sự phân bố ánh sáng và có tập tin dữ liệu phân bố ánh sáng để đưa vào DIALux

- DIALux cung cấp công cụ Online cho việc cập nhật, liên lạc với

DIALGmbH và kết nối với các nhà sản xuất thiết bị chiếu sáng

1.5 Thiết kế tính toán cho tòa nhà

1.5.1 Thiết kế chiếu sáng cho các tầng và phòng điển hình

Mỗi không gian yêu cầu mức độ ánh sáng khác nhau.Một phòng trưng bày sẽ cân nhiều ánh sáng hơn là thư viện, phòng khách cần nhiều ánh sáng hơn phòng ngủ Dưới đây là độ rọi tiêu chuẩn được đề xuất cho các khu vược chiếu sáng từ các chuyên gia : 1lux(lx)= 1 lumen/1

khu vực loại đèn thường

dùng

màu sắc ánh sáng

Độ rọi tiêu chuẩn

1.5.2 Căn hộ loại A

-Tổng quan mặt bằng chiếu sáng căn hộ loại A

Phòng sinh hoạt chung: (Diện tích 15.7 + khu bếp 3.4)

Độ rọi yêu cầu: 300 lx

Loại đèn được sử dụng: 6 bóng Philips lights -46W

Phòng ngủ : diện tích 8

Độ rọi yêu cầu: 100 lx

Loại đèn sử dụng: 2 bóng Philips lights -36W

B

an công (Logia) Diện tích 2

Độ rọi yêu cầu: 100 lx

Loại đèn sử dụng: 1 bóng Philips lights -22W

Nhà vệ sinh : diện tích 3

-Độ rọi yêu cầu: 200 lx

- Loại đèn sử dụng: 2 bóng Philips lights -22W

Phòng sinh hoạt chung ( Room 1)

Độ rọi yêu cầu: 300 lx

Loại đèn được sử dụng: :5 bóng Philips lights -46W

Phòng ngủ 1 (Room 2): diện tích 8.8

Độ rọi yêu cầu: 100 lx

Loại đèn được sử dụng: 2 bóng Philips lights -36W

Phòng ngủ 2 (Room 3): diện tích

13.1

Độ rọi yêu cầu: 100 lx

Loại đèn được sử dụng: 2 Philips

lights -46W

Sảnh (Logia) Diện tích 3.6

Độ rọi yêu cầu: 100 lx

Loại đèn được sử dụng:1 bóng Philips lights -22W

Nhà vệ sinh : diện tích 3

- Độ rọi yêu cầu: 200 lx

- Loại đèn được sử dụng:2 bóng Philips lights -22W

1.5.4 Căn hộ loại C

-Tổng quan mặt bằng chiếu sáng căn hộ loại C

Phòng sinh hoạt chung : diện tích 9

Phòng sinh hoạt chung:

Độ rọi yêu cầu: 300 lx

Loại đèn được sử dụng: : 5 bóng Philips lights -46W

Phòng ngủ 1 : diện tích 8.8

Độ rọi yêu cầu: 100 lx

Loại đèn được sử dụng: 2 bóng philips lights -36W

Phòng ngủ 2: diện tích 13.9

Độ rọi yêu cầu: 100 lx

Loại đèn được sử dụng: 2 bóng Philips lights -46W

Sảnh (Logia) Diện tích 3.9

Độ rọi yêu cầu: 100 lx

Loại đèn sử dụng: 1 bóng Philips lights -22W

Nhà vệ sinh : diện tích 3

- Độ rọi yêu cầu: 200 lx

- Loại đèn được sử dụng: Philips lights -22W

• Chiếu sáng hành lang

Độ rọi yêu cầu: 100 lx

Loại đèn sử dụng:40 bóng Philips lights -46WMặt bằng tổng quát hành lang

CHƯƠNG 2:XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN 2.1 Các phương pháp xác định phụ tải tính toán

2.1.1 Xác định PTTT theo suất hao điện năng theo đơn vị sản phẩm

- Đối với hộ tiêu thụ có đồ thị phụ tải thực tế không thay đổi, PTTT bằng phụ tải trung bình và được xác định theo suất tiêu hao điện năng trên một đơn vị sản phẩm khi cho trước tổng sản phẩm sản xuất trong một đơn vị thời gian

:Suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm

- Khi biết và tổng sản phẩm sản xuất trong cả một năm, PTTT được tính theo công thức sau:

Với (giờ): thời gian sử dụng công suất lớn nhất trong năm

2.1.2 Xác định PTTT theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích

- Nếu phụ tải tính toán xác định cho hộ tiêu thụ có diện tích F, suất phụ tải trênmột đơn vị là thì:

Với ::Suất phụ tải trên một diện tích sản xuất(Kw/m2)

F:Diện tích bố trí nhóm hộ tiêu thụ(m2)

Phương pháp này dùng để thiết kế sơ bộ

2.1.3 Xác định phụ tải theo công thức đặt và hệ số nhu cầu

- Phụ tải tính toán được xác định bởi công thức:

Trong đó: :hệ số nhu cầu

- Nếu hệ số của các thiết bị trong nhóm không giống nhau thì ta phải tính hệ

số trung bình theo công thức sau:

2.1.4 Phương pháp tính theo h ệ số sử dụng và hệ số đồng thời

Do tòa nhà gồm các khu vực và các phòng với chức năng khác nhau nên phụ tải của nó có những đặc điểm đặc trưng riêng cần phải thiết kế cụ thể.Chính vì vậy phương pháp tính công suất phụ tải tính toán trong đồ án là tính theo phương pháp hệ số sử dụng và hệ số đồng thời

2.1.5 Xác định phụ tải tính toán trong tòa nhà

Bao gồm tủ điện thường NPS và tủ điện ưu tiên SPS cấp nguồn đến tủ điện các phòng

• Tầng 1 bao gồm có 14 căn hộ

(3 m2 ) , phòng khách (15.7 m2) , 1 nhà bếp (3.4 m2), 1 logia (2 m2), sảnh + tườngngăn (3.9 m2)

m2,P2-8.8 m2),1 khu WC (3 m2 ) , phòng khách (9 m2) , 1 nhà bếp+ phòng ăn (13.3

m2), 1 logia (3.6 m2), sảnh + tường ngăn (5.6 m2)

m2),1 khu WC (3 m2 ) , phòng khách (9 m2) , 1 nhà bếp+ phòng ăn (13.3 m2), 1logia (3.9 m2), sảnh + tường ngăn (5.6 m2)

2.2 Tính toán lựa chọn điều hòa

1m3=200 Btu

1HP = 9000 Btu = 750W Chiều cao các phòng là 3.4 m

Do các phòng không có cửa ngăn, nên chọn điều hòa ta phải tính tổng

2.2.1 Tính toán phụ tải từng căn hộ mẫu

• Phụ tải tính toán căn hộ A

=>Phụ tải tính toán căn hộ A

• Phụ tải tính toán căn hộ B

- Chiếu sáng căn hộ B

)

- Ổ cắm căn hộ B

Chọn ổ cắm có công suất 250W, , số lượng 15

- Điều hòa(tính theo công suất điện):

- Bình nóng lạnh:

=>Phụ tải tính toán căn hộ B

• Phụ tải tính toán căn hộ B1

- Chiếu sáng căn hộ B1

- Ổ cắm căn hộ B1

Chọn ổ cắm có công suất 250W, , số lượng 15

- Điều hòa(tính theo công suất điện):

- Bình nóng lạnh:

=>Phụ tải tính toán căn hộ B1

• Chiếu sáng cầu thang bộ

Toà nhà có 2 cầu thang bộ,mỗi tầng sử dụng 2 bóng 40W chiếu sáng liên tục

Pctth =2 40.2.10=1600(W)

2.2.2 Tính toán phụ tải động lực của toà nhà.

2.2.2.1 Thang máy

+ Tòa nhà sử dụng 3 thang máy được đặt trên tầng 10 của tòa nhà bao gồm :

- Nhóm 2 thang máy có chịu được tải khách 750 kg, công suất điện 7.5KW

- Nhóm 1 thang máy có chịu được tải trọng 1000 kg,công suất điện 11 KW

Ta coi hệ số tham gia vào cực đại ở giờ cao điểm ngày và đêm của phụ tải thang máy là như nhau kđt = 1

=> PTMn = PTMđ = 1.(2.7.5 + 1.11) = 26 (KW)

Chọn tủ TM có công suất 30KW riêng biệt

2.2.2.2 Phụ tải máy bơm

Hệ thống bơm nước của tòa nhà bao gồm 3 trạm bơm : trạm bơm nước sinh hoạt, trạm bơm nước cứu hỏa và trạm bơm nước thải

động cơ

Công suất (KW)

2.2.3 Tính phụ tải tính toán tầng 1

• Phụ tải tính toán cho tủ điện thường NPS-T1

• Phụ tải tính toán cho tủ điện ưu tiên SPS –T1

- Lộ 1: 2 Đèn emergency và 3 Đèn EXIT công suất 10W

- Lộ 2: Chiếu sáng hành lang:

Sử dụng đèn Philip Lighting TBS707 2x PL- L36W HFECông suất 46W, số lượng 40

- Dự phòng: 2 lộ mỗi lộ 2KW

• Phụ tải tính toán cho tủ điện ưu tiên SPS-T1:

2.2.4 Tính phụ tải tính toán tòa nhà

• Phụ tải tính toán cho tủ điện thường tòa nhà:

• Phụ tải tính toán cho tủ điện ưu tiên tòa nhà:

• Phụ tải tính toán toàn bộ tòa nhà:



CHƯƠNG 3: XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ CẤP ĐIỆN 3.1 Các phương pháp cung cấp điện

Mục đích:chọn được phương pháp cung cấp điện tốt nhất là một trong những yêu cầu cơ bản khi thiết kế cung cấp điện Phương án cung cấp điện vừa đảm bảo yêu cầu kĩ thuật lại hợp lí về mặt kinh tế

Yêu cầu: sau khi có được phương án cung cấp điện phải so sánh các phương án về mặt kĩ thuật, các phương án chọn lựa phải đảm bảo các yêu cầu kĩ thuật cơ bản( chỉ cần một sô yêu cầu kĩ thuật cơ bản mà thôi, bởi vì rất khó có các phương án hoàn toàn giống nhau về mặt kĩ thuật) sau

đó tiến hành so sánh về kinh tế

Ngoài ra để quyết định chọn phương án cung cấp điện nào còn phảidựa trên nhiều yếu tố khác:

- Đường lối phát triển công nghiệp

- Tổng vốn đầu tư của nhà nước có thể cung cấp

- Tốc độ và quy mô phát triển, tinh hình cung cấp vật tư thiết bị, trình độ thi công, vận hành của cán bộ và công nhân, cùng một số yêu cầu đặc biệt khác

về chính trị quốc phòng

Khi thiết kế cần lưu ý các yếu tố riêng của từng phụ tải như điều kiện khí hậu địa hình, yêu cầu về độ tin cậy cung cấp điện cao hay không cao, đặcđiểm của quy trình công nghệ, đảm bảo cung cấp điện an toàn, sơ đồ cấp điện phải có cấu trúc hợp lí Phỉa đảm bảo được các yêu cầu: độ tin cậy, tính kinh tế, an toàn

Độ tin cậy: sơ đồ phải đảm bảo tin cậy cung cấp điện theo yêu cầu của phụ tải Căn cứ vào hộ tiêu thụ, chọn sơ đồ cung cấp điện

An toàn:Sơ đồ cung cấp điện phải đảm bảo an toàn tuyệt đối cho người vận hành trong mọi trạng thái vận hành

Kinh tế: Sơ đồ phải có chỉ tiêu kinh tế hợp lí nhất về vốn đầu tư

3.2 Tính chọn dây dẫn

Với K1 thể hiện ảnh hưởng của cách lắp đặt(ống dây đặt trong vật liệu cách điện chịu nhiệt)

K2 thể hiện số mạch cáp trong một hàng đơn(trôn trong tường 4 lõi)

K3 thể hiện ảnh hưởng của nhiệt độ lên cách dạng cách điện(ở 30 độ C)

Tra bảng chọn dây dẫn của hãng LENS:Cu/XLPE/PVC 4x50mm2

Dây dẫn được kiểm tra theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép:

<

Tiến hành kiểm tra tương tự với các dây còn lại

Tra bảng chọn dây dẫn của hãng LS:Cu/XLPE/PVC 4x1.5mm2 )

Tính toán tương tự tầng T1-T12:

ST

Icp(A)

Số

CHƯƠNG 4: LỰA CHỌN THIẾT BỊ 4.1 Tính chọn máy biến áp

- Tính chọn máy biến áp:

Công suất biểu kiến của cả tòa nhà:

Chọn máy biến áp có công suất của hãng ABB chế tạo có các thông số:Công

suất(KVA)

Điệnáp

4.2Lựa chọn máy phát điện

- Sử dụng máy phát điện cung cấp cho các phụ tải ưu tiên khi xả ra sựu cố mấtđiện có :)

- Chọn máy phát điện hyundai DHY110KSE 3 pha 100KVA

-Máy phát điện hyundai DHY110KSE 3 pha 100KVA

4.3 Lựa chọn thiết bị tủ trung thế

Các thiết bị tủ trung thế được chọn và kiểm tra theo dòng ngắn mạch quy về phía cao áp

Máy cắt được chọn dựa vào các điều kiện:

=>Chọn máy cắt điện trung áp SF6 do Schneider chế tạo có các thông số:

Dao cách li được chế tạo với nhiều cấp điện áp khác nhau, một pha hay hai pha, lắpđặt trong nhà và ngoài trời.

Dao cách li được chọn các điều kiện định mức:dòng và áp cùng điều kiện ổn địnhđộng và ổn định nhiệt

Chọn dao cách li trung áp trong nhà 3P 630A 24KV do công ty thiết bị điện ĐôngAnh chế tạo với chất cách điện bằng Epoxy có các thông số:

Chọn máy biến điện áp 4MS34 do SIEMENS chế tạo có các thông số:

Tên thiết bị Kiểu Cấp chính xác Số pha Dòng điện Điện áp

4.4 Tủ tổng của tòa nhà

Aptomat tổng của tòa nhà được chọn theo các điều kiện:

Kiểm tra theo dòng ngắn mạch về phía hạ áp:

-Tổng trở của cáp:

-Dòng điện ngắn mạch:

Chọn Aptomat có các thông số:

=0.4kV

Chọn Aptomat ABS do LS chế tạo có các thông số:

0.6KV1000A65KA

• Chọn thanh cái:

Tiết diện thanh cái được lựa chon theo mật độ dòng kinh tế:

- Dòng điện lớn nhất qua thanh cái là dòng định mức của máy biến áp:

Tiết diện thanh cái được tính theo công thức:

Trong đó:

:Dòng điện làm việc định mức của máy biến áp(A)

mật độ dòng điện kinh tế của thanh cái(A/mm2)

Mật độ dòng điện kinh tế phụ thuộc vào vật liệu làm thanh dẫn và phụ thuộc vào thời gian sử dụng công suất cực đại cho trong bảng sau:

Tính toán và chọn tương tự đối với các tủ tầng ta được bảng số liệu thanh cái

và các Aptomat sử dụng dưới đây: