Thiết kế thi công cung cấp điện nhà thi đấu thể thao quận kiến an

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHỊNG ISO 9001:2015 THIẾT KẾ THI CƠNG CUNG CẤP ĐIỆN NHÀ THI ĐẤU THỂ THAO QUẬN KIẾN AN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY NGÀNH ĐIỆN TỰ ĐỘNG CƠNG NGHIỆP HẢI PHỊNG - 2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHỊNG ISO 9001:2015 THIẾT KẾ THI CƠNG CUNG CẤP ĐIỆN NHÀ THI ĐẤU THỂ THAO QUẬN KIẾN AN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY NGÀNH ĐIỆN TỰ ĐỘNG CÔNG NGHIỆP Sinh viên: Phan Quốc Cường Người hướng dẫn: Th.S Nguyễn Đồn Phong HẢI PHỊNG - 2019 Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam Độc lập – Tự Do – Hạnh Phúc o0o BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Sinh viên : Phan Quốc Cường – MSV : 1412102034 Lớp : ĐC1802- Ngành Điện Tự Động Công Nghiệp Tên đề tài : Thiết kế thi công cung cấp điện nhà thi đấu thể thao quận Kiến An NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI Nội dung yêu cầu cần giải nhiệm vụ đề tài tốt nghiệp ( lý luận, thực tiễn, số liệu cần tính tốn vẽ) Các số liệu cần thiết để thiết kế, tính toán Địa điểm thực tập tốt nghiệp : CÁC CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Người hướng dẫn thứ nhất: Họ tên : Học hàm, học vị : Cơ quan công tác : Nội dung hướng dẫn : Trường Đại học dân lập Hải Phòng Toàn đề tài Người hướng dẫn thứ hai: Họ tên : Học hàm, học vị : Cơ quan công tác : Nội dung hướng dẫn : Đề tài tốt nghiệp giao ngàytháng năm 2018 Yêu cầu phải hoàn thành xong trước ngày tháng năm 2018 Đã nhận nhiệm vụ Đ.T.T.N Sinh viên Đã giao nhiệm vụ Đ.T.T.N Cán hướng dẫn Đ.T.T.N Phan Quốc Cường Th.S Nguyễn Đồn Phong Hải Phịng, ngày tháng năm 2019 HIỆU TRƯỞNG GS.TS.NGƯT TRẦN HỮU NGHỊ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN TỐT NGHIỆP Họ tên giảng viên: Đơn vị công tác: Họ tên sinh viên: Chuyên ngành: Nội dung hướng dẫn: Tinh thần thái độ sinh viên trình làm đề tài tốt nghiệp Đánh giá chất lượng đồ án/khóa luận (so với nội dung yêu cầu đề nhiệm vụ Đ.T T.N mặt lý luận, thực tiễn, tính tốn số liệu…) Ý kiến giảng viên hướng dẫn tốt nghiệp Được bảo vệ Không bảo vệ Điểm hướng dẫn Hải Phòng, ngày … tháng … năm Giảng viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN CHẤM PHẢN BIỆN Họ tên giảng viên: Đơn vị công tác: Họ tên sinh viên: Chuyên ngành: Đề tài tốt nghiệp: Phần nhận xét giáo viên chấm phản biện Những mặt hạn chế Ý kiến giảng viên chấm phản biện Được bảo vệ Khơng bảo vệ Điểm hướng dẫn Hải Phịng, ngày … tháng … năm Giảng viên chấm phản biện (Ký ghi rõ họ tên) MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU .1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN 1.1 NHỮNG YÊU CẦU KHI THIẾT KẾ MỘT HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN 1.2 NHIỆM VỤ THIẾT KẾ: 1.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN .4 1.3.1.Khái niệm phụ tải tính tốn 1.3.4 Xác định phụ tải tính tốn theo suất tiêu thụ điện đơn vị sản phẩm Ptt = CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ THI ĐẤU THỂ THAO 2.1 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG CHO SÀN THI ĐẤU 2.1.1 Các phương án thiết kế chiếu sáng 2.1.1.1 Phương án 2.1.1.2 Phương án 2: Bố trí sáu cột đèn 2.1.1.4 Phương án 2.1.2 Chọn phương án thiết kếÁ 10 2.1.3 SƠ BỘ CHỌN CÁC SỐ LIỆU VÀ BỘ ĐÈN 10 2.1.3.1 Các số liệu ban đầu 11 2.1.3.2 Chọn đèn 11 2.1.3.3 Số đèn càn sử dụng .13 2.2 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN CỦA NHÀ THI ĐẤU THỂ THAO 16 2.2.1 Phụ tải chiếu sáng toàn sân vận động 16 2.2.1.1 Phụ tải chiếu sáng sân vận động 16 2.2.1.2 phụ tải chiếu sáng khán đài sân vận động 16 2.2.2 Phụ tải khu điều hành tầng 17 2.2.3 Phụ tải khu điều hành tầng 24 2.2.1.7 Phụ tải toàn nhà thi đấu thể thao 29 2.3: XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ THI ĐẤU 30 2.3.1 Mục đích thiết kế cấp điện nhà thi đấu 30 2.3.2 Yêu cầu bước thiết kế cấp điện nhà thi đấu 30 2.3.3 Thiết kế sơ đồ nguyên lý hệ thống cung cấp điện .32 2.3.3.1 Đi dây phòng 34 2.3.4 Tính chọn kiểu tra dây dẫn, thiết bị điện 35 2.3.4.1 Chọn tiết diện dây dẫn từ tủ điện phịng đến thiết bị điện pha 35 2.3.4.2 Chọn tiết diện dây dẫn từ tủ điện dẫn đến tủ điện phịng 36 2.3.4.3 Chọn tiết diện dây dẫn đến phòng máy bơm 36 2.3.4.4 Chọn tiết diện dây dẫn cho mạng chiếu sáng .36 2.3.5.1 Chọn Aptomat tổng 37 2.3.5.2 Chọn Aptomat cho trạm bơm 38 2.3.5.3 Chọn Aptomat cho khu điều hành tầng .38 2.3.5.4 Chọn Aptomat cho khu điều hành tầng .38 2.3.5.2 Chọn Aptomat cho mạng chiếu sáng sân vận động 38 2.4 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG NGOÀI NHÀ 39 2.4.1 Đường giao thông xe 6m 39 2.4.2 Đường giao thông xe 5m 42 CHƯƠNG 3: CÁC BIỆN PHÁP AN TOÀN ĐIỆN 45 3.1 Nối đất 45 3.1.1 Mục đích việc nối đất 45 3.1.2 Nối đất bảo vệ 45 3.1.3 Nối đất hình lưới 46 3.1.4 Nối đất lặp lại 47 3.1.5 Tính tốn nối đất 47 3.2 Chống sét 49 3.2.1 Hiện tượng sét 49 3.2.2 Hậu phóng điện sét .49 3.2.3 Chống sét 50 3.2.4 Các dụng cụ dùng để sửa chữa thiết bị điện 55 KẾT LUẬN 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO 59 CHƯƠNG 3: CÁC BIỆN PHÁP AN TOÀN ĐIỆN 3.1 Nối đất 3.1.1 Mục đích việc nối đất Mục đích: Bảo vệ nối đất nhằm bảo vệ an toàn cho người người tiếp xúc với thiết bị bị chạm vỏ cách giảm điện áp vỏ thiết bị xuống trị số an toàn Chú ý: Ở ta hiểu chạm vỏ tượng pha bị hỏng cách điện có tiếp xúc điện với vỏ thiết bị Ý nghĩa: tạo vỏ thiết bị đất mạch điện có điện dẫn lớn làm giảm phân lượng dòng điện qua người (nói cách khác giảm điện áp vỏ thiết bị) đến trị số an toàn người chạm vào vỏ thiết bị bị chạm vỏ 3.1.2 Nối đất bảo vệ Khi cách điện phận mang điện bị hư hỏng, bị chọc thủng, phần kim loại thiết bị điện hay máy móc khác thường trước khơng có điện mang hoàn toàn điện áp làm việc Khi chạm vào chúng, người bị tổn thương dịng điện gây nên Mục đích nối đất để đảm bảo an toàn cho người lúc chạm vào phận có mang điện áp Vì nối đất để giảm điện áp đất phận kim loại thiết bị điện đến trị số an toàn người Như nối đất chủ định nối điện phận thiết bị mang điện với hệ thống nối đất Hệ thống nối đất bao gồm nối đất dây dẫn để nối đất Ngoài nối đất để đảm bảo an tồn cho người cịn có loại nối đất với mục đích xác định chế độ làm việc thiết bị điện Loại nối đất gọi nối đất làm việc Ví dụ nối đất trung tính máy biến áp, máy phát điện, nối đất chống sét để bảo vệ chống điện áp, chống sét đánh trực tiếp… 45 Nối đất riêng lẻ cho thiết bị điện khơng hợp lý nguy hiểm có chạm đất hai điểm tạo nên hiệu nguy hiểm phần nối đất thiết bị Vì cần thiết phải nối chung lại thành hệ thống nối đất (trừ thu lôi đứng riêng lẻ) 3.1.3 Nối đất hình lưới Để khắc phục nhược điểm nối đất tập trung người ta sử dụng hình thức nối đất mạch vịng Đó hình thức dùng nhiều cọc đóng theo chu vi khu vực đặt thiết bị điện Hình: Nối đất hình lưới 46 Tác dụng: giảm đồng thời Utx Ub 3.1.4 Nối đất lặp lại Nối đất lặp lại thực nơi lưới điện nhằm mục đích giảm thấp điện áp dây trung tính đề phịng dây trung tính bị đứt nguy hiểm người tiếp xúc với vỏ thiết bị Nối đất lặp lại thực điểm sau: - Cách 250m dọc theo chiều dài đường dây - Tại điểm rẽ nhánh đường dây - Điểm cuối đường dây 3.1.5 Tính toán nối đất Như biết điện trở nối đất cho phép trạm biến áp có cơng suất > 100 kVA Rtđ = 4Ω, điện trở suất vùng đất đo điều kiện độ ẩm trung bình kcọc = 1,5 ρ0 = 0,75.104 Ω cm (với nối ngang knga = 2) Do khơng có hệ thống tiếp địa tự nhiên nên điện trở hệ thống tiếp địa nhân tạo Rnt = Rtđ = Ω Chọn cọc tiếp địa thép tròn dài l = 2,5 m, đường kính d = cm đóng sâu cách mặt đất h = 0,75 m Chiều sâu trung bình cọc htb = h + l =75+ 250 = 200 cm Điện trở tiếp xúc cọc tiếp địa xác định theo biểu thức: Rcọc = k coc  2.l = (ln 2l + d 1,5.0,75 (ln 2.250 4h  l ln 4.htb  l tb ) 4200  250 ln 4.200  250 ) = 31,72 Ω + 2.2506 Sơ chọn số lượng cọc: 47 N= R = coc 31,72 Rnt = 7,9 => chọn n = cọc Số cọc đóng xung quanh trạm biến áp theo chu vi: L = 2(4,7 + 6,7) = 22,8 m Khoảng cách trung bình cọc la = L = 22,8 = 2,85 m n = 2,85 = 1,1 Tỷ lệ la 2,5 l l Tra đường cong ứng với tỷ lệ la = 1,1 số lượng cọc 8, ta xác định hệ số lợi dụng cọc tiếp địa ηcọc = 0,58 nối ηnga = 0,36 (Tra bảng 49.pl - Hệ sử dụng điện cực tiếp địa nối phụ thuộc vào số lượng cọc n tỷ số khoảng cách điện cực l chiều dài l chúng Trang 490, sách tập cung cấp điện TS Trần Quang Khánh) Chọn nối tiếp địa thép có kích thước bxc = 50x6 cm Điện trở tiếp xúc nối ngang: Rnga =  k nga ln 2L = 2.3,14.2280 b.h 2.L 2.0,75.104 ln 2.22802 11,03Ω 5.75 Điện trở thực tế nối có xét đến hệ số lợi dụng ηnga R R’nga = nga  = 11,03 = 30,64 Ω 0,36 nga Điện trở cần thiết hệ thống tiếp địa nhân tạo có tính đến điện trở nối ngang là: R' R R’nt = nga R' nga nt Rnt = 30,64.4 =4,6Ω 30,64  48 Số lượng cọc thức R nct = coc  coc = 31,72 = 11,89 => chọn nct = 12 cọc 0,58.4,6 R'nt 3.2 Chống sét 3.2.1 Hiện tượng sét Sét tượng phóng điện đám mây tích điện trái dấu mây đất cường độ điện trường đạt đến trị số cường độ phóng điện khơng khí Đặc điểm: – Khi bắt đầu phóng điện, Umây -mây Umây -đất ≈ triệu V, – Isét ≈ chục ngàn ampe đến hàng trăm ngàn ampe, – Imax= 200 KA ÷ 300 KA – Năng lượng sét phóng điện lớn phá hoại cơng trình, thiết bị, nhà cửa, gây chết người súc vật, … Để bảo vệ chống sét người ta sử dụng hệ thống chống sét cột thu lôi lưới chống sét 3.2.2 Hậu phóng điện sét Đối với nhà cửa gia súc: gây nguy hiểm bị sét đánh trực tiếp Nhiều sét không phóng trực tiếp gây nguy hiểm vì: dòng điện sét vào đất gây lên chênh lệch điện lớn vùng gần Nếu người gia súc đứng gần nơi bị sét đánh có điện áp bước lớn gây nguy hiểm tới thể người Đối với cơng trình cơng cộng, nhà cửa, cầu phà: + dịng điện sét có nhiệt độ lớn, phóng vào vật dễ cháy, gây phát sinh cháy, đặc biệt kho nhiên liệu, vật dễ nổ + làm hư hỏng độ bền học (cơng trình gỗ, tre nứa bị hư hỏng hoàn toàn, = gạch đá bị thiệt hại đáng kể, = bê tông cốt thép thiệt hại gây giảm tuổi thọ 49 + đường dây tải điện không bị sét đánh gây sóng điện áp, truyền vào trạm phá hủy thiết bị trạm + gây điện áp cảm ứng lên vật dẫn (cảm ứng tĩnh điện, cảm ứng từ…) có phóng điện sét gần Điện áp lên đến hàng chục KV → nguy hiểm 3.2.3 Chống sét Muốn chống sét có hiệu tồn diện phải tn thủ nguyên tắc: Chống sét đánh trực tiếp vào công trình, Chống sét lan truyền qua đường cáp nguồn cáp tín hiệu, Hệ thống tiếp đất có tổng trở thấp độ an toàn cao Chống sét đánh trực tiếp vào cơng trình Phương pháp dùng thiết bị chống sét để tạo thành khung sườn bao phủ bên khu vực cần bảo vệ Có loại hệ thống: - hệ thống chống sét thụ động (cổ điển) - hệ thống chống sét chủ động (cấp tiến) - Hệ thống chống sét chủ động (cấp tiến) - Ngun tắc: dùng thu lơi phóng trực tiếp luồng ion phía đám mây, làm tăng thêm khả phóng điện xảy đám mây Một vài thiết bị chống sét cấp tiến Thu lôi chống sét INGESCO, sản xuất từ năm 1984 Thu lơi INGESCO bảo đảm khả phóng điện nhiều lần, bền, khơng tốn chi phí bảo quản 50 Thu lôi chống sét Franklin Benjamin Franklin phát minh năm 1760 Đây thiết bị thu sét phổ biến tiếng lịch sử Hệ thống chống sét thụ động (cổ điển) Nguyên tắc: Bao phủ cơng trình kiến trúc mạng lưới gồm ống kim loại, dẫn xuống vùng rộng lớn đất Nó khơng làm tăng thêm khả phóng điện xảy khu vực cần bảo vệ phương pháp chủ động 51 Hệ thống chống sét thụ động phổ biến Faraday Cage Nguyên tắc thiết kế: Kim thu sét đặt nhiều điểm nhơ cao cơng trình kiến trúc Phạm vi bảo vệ tính tốn nằm vịng trịn bán kính tương đương với chiều cao vị trí trí đặt kim so với mặt đất Phạm vi sử dụng: phù hợp bảo vệ nơi mà có phần cấu trúc nhơ hẳn lên cao phạm vi cần bảo vệ 52 Hệ thống chống sét thụ động overhead line Nguyên tắc thiết kế: Nó gồm hệ thống đường dây "ăng-ten" nối cực cơng trình cần bảo vệ dẫn xuống đất loại dây dẫn thích hợp Phạm vi sử dụng: dùng để bảo vệ đường dây diện, container nhỏ chứa chất dễ cháy, trạm phân phối điện, building nhỏ có nguy bị sét đánh trực tiếp Chống sóng sét lan truyền Sấm sét khiến điện áp tạm thời gia tăng đột ngột Để chế khắc phục thường sử dụng loại thiết bị chống sét lan truyền Trong thực tế thường sử dụng số loại sau: Cơ cấu ngắt nhiệt mức, bảo vệ cho mạng điện áp thấp, đặc biệt cho khu vực nguy hiểm sét lan truyền gây qúa áp, đánh trực tiếp Bảo vệ cho mạng pha mạng pha 53 cấu ngắt nhiệt mức, bảo vệ qúa áp cho mạng điện sơ cấp pha + trung tính sơ cấp tủ phân phối điện Có thể dùng chung riêng cho pha Dịng phóng:In=15kA, Imax=40kA Mỗi module cắm cho pha Lắp đặt hệ thống đường truyền cable IBM, đặc biệt cáp loại lối vào tòa nhà 54 3.2.4 Các dụng cụ dùng để sửa chữa thiết bị điện Gậy cách điện 55 • Cơng dụng: dùng trực tiếp để điều khiển dao cách li, đặt nối đất di động, thí nghiệm cao áp • Cấu tạo: gồm phần – phần cách điện – phần làm việc – phần cầm tay • Độ dài sào phụ thuộc vào điện áp Khi dùng sào cần đứng bệ cách điện, tay đeo găng cao su, chân mang giày cao su Bảng độ dài tiêu chuẩn phần cách điện theo cấp điện áp Kìm cách điện • Cơng dụng: dùng để đặt lấy cầu chì, đẩy nắp cách điện cao su Kìm phương tiện dùng với điện áp 35kV 56 • Cấu tạo: gồm phần – phần làm việc – phần cách điện – phần cầm tay Bảng độ dài tiêu chuẩn phần cách điện theo cấp điện áp Găng tay điện mơi, giày ống, đệm lót • Dùng với thiết bị điện, dụng cụ sản xuất riêng với cấu tạo phù hợp với quy trình 57 KẾT LUẬN Trong thời gian 12 tuần vừa qua em nhận đồ án tốt nghiệp “ Thiết kế cung cấp điện cho nhà thi đấu thể thao quận Kiến An” với hướng dẫn tận tình thầy giáo Nguyễn Đoàn Phong em nắm bắt số vấn đề sau: -Tìm hiểu thiết kế cung cấp điện cho nhà thi đấu thể thao, thiết kế chiếu sáng cho khu vực nhà thi đấu thể thao - Tính tốn lựa chọn thiết bị điện cho mạng điện tồn khu Do thời gian có hạn nên đồ án em cịn có nhiều sai xót, mong đóng góp thêm thầy cô bạn Em xin chân thành cảm ơn Sinh viên : Phan Quốc Cường 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1/ Cung cấp điện Tác giả: Nguyễn Xuân Phú – Nguyễn Công Hiền – Nguyễn Bội Khuê Nhà xuất khoa học kỹ thuật 2/ Bài tập Cung cấp điện Tác giả: TS Trần Quang Khánh Nhà xuất khoa học kỹ thuật 3/ Thiết kế cấp điện Tác giả: Ngô Hồng Quang – Vũ Văn Tẩm Nhà xuất khoa học kỹ thuật 4/ Thiết bị hệ thống chiếu sáng Tác giả: PGS TS Đặng Văn Đào – PGS TS Lê Văn Doanh TS Nguyễn Ngọc Mỹ Nhà xuất giáo dục 5/ Nguồn internet www.webdien.com www.ebook.edu.vn www.tailieu.vn 59 ... toàn nhà thi đấu thể thao 29 2.3: XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ THI ĐẤU 30 2.3.1 Mục đích thi? ??t kế cấp điện nhà thi đấu 30 2.3.2 Yêu cầu bước thi? ??t kế cấp điện nhà thi đấu. .. quan trọng thi? ??t thực nên nhóm giao đề tài với nội dung là: Thi? ??t Kế Cung Cấp Điện Cho Nhà Máy Cơ Khí 1.2 NHIỆM VỤ THI? ??T KẾ: Nhiệm vụ thi? ??t kế cung cấp điện tính toán đưa bảng thi? ??t kế cụ thể cho... Phòng em nhận đề tài tốt nghiệp: “ Thi? ??t kế cung cấp điện cho nhà thi đấu thể thao quận Kiến An? ?? Đồ án giúp em bước đầu có kinh nghiệm thi? ??t kế cung cấp điện, điều thi? ??u giúp đỡ thầy, cô - người