Thiết kế cung cấp điện cho chung cư 20 tầng

BỘ CÔNG THƢƠNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM KHOA CƠNG NGHỆ ĐIỆN BÁO CÁO KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO CHUNG CƢ 20 TẦNG GVHD : TS NGUYỄN TRUNG NHÂN SINH VIÊN : PHẠM THÀNH DANH MSSV : 14052921 LỚP : DHDKTD10C TP HCM, NĂM 2018 PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên/ nhóm sinh viên đƣợc giao đề tài (1): Phạm Thành Danh MSSV: 14052921 Tên đề tài THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO CHUNG CƢ 20 TẦNG Nội dung Xác định phụ tải tính tốn cơng trình dân dụng Thiết kế mạng điện hạ áp cho cơng trình dân dụng Vẽ sơ đồ tủ điện cho mạng điện hạ áp thiết kế Kết Biết cách tính tốn phụ tải điện, chọn dây dẫn thiết bị bảo vệ theo tiêu chuẩn IEC Hiểu đƣợc bƣớc thiết kế vẽ công trình Auto Cad Giảng viên hƣớng dẫn Tp HCM, ngày tháng 06 năm 2018 Sinh viên TS Nguyễn Trung Nhân Phạm Thành Danh i NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN ii NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN iii MỤC LỤC PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP i NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN ii NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN iii MỤC LỤC iv DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ vi DANH SÁCH CÁC BẢNG vii LỜI NÓI ĐẦU .1 CHƢƠNG I : TỔNG QUAN VỀ THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN .2 1.1 NHỮNG BƢỚC CHÍNH TRONG VIỆC THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHƢƠNG II: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO CHUNG CƢ 2.1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ PHỤ TẢI THIẾT KẾ 2.1.1 Giới thiệu khái qt cơng trình 2.1.2 Số liệu chi tiết 2.1.3 Một số hộ điển hình 2.2 CÁC YÊU CẦU CHUNG ĐỐI VỚI HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN TÒA NHÀ 2.2.1 Đặt điểm hệ thống điện tòa nhà 2.2.2 Yêu cầu chung hệ thống cung cấp điện tòa nhà 2.3 TIÊU CHUẨN CUNG CẤP ĐIỆN MẠNG HẠ ÁP CHƢƠNG III: XÁC ĐỊNH PHỦ TẢI TÍNH TỐN 10 3.1 CÁC ĐẠI LƢỢNG CƠ BẢN VÀ CÁC HỆ SỐ TÍNH TỐN 11 3.1.1 Công suất định mức Pđm: 11 3.1.2 Phụ tải trung bình Ptb: .11 3.1.3 Phụ tải cực đại Pmax: 12 3.1.4 Phụ tải tính tốn Ptt: 12 3.1.5 Hệ số sử dụng ksd: 12 3.1.6 Hệ số phụ tải kpt: 13 3.1.7 Hệ số cực đại kmax: kmax ≥1 13 3.1.8 Hệ số nhu cầu knc: 13 3.1.9 Hệ số thiết bị hiệu nhq: 14 iv 3.2 CÁC PHƢƠNG PHÁP TÍNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN 14 3.2.1 Xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất đặt hệ số nhu cầu: .15 3.2.2 Xác định phụ tải tính tốn theo suất phụ tải đơn vị diện tích 16 3.2.3 Xác định phụ tải tính tốn theo suất tiêu hao điện cho đơn vị sản phẩm 16 3.2.4 Xác định phụ tải tính tốn theo hệ số cực đại cơng suất trung bình (phƣơng pháp số thiết bị hiệu quả) 16 3.2.5 Hƣớng dẫn cách chọn phƣơng pháp xác định phụ tải tính tốn 19 CHƢƠNG IV: TÍNH TỐN THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN CHO CHUNG CƢ 20 4.1 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN 20 4.2.1 Tính tốn tủ điện hộ tầng (từ tầng đến tầng 20) 23 A Chọn áptômát (CB) hộ 23 B Chọn dây dẫn hộ .23 4.2.2 Tính tốn tủ điện tầng (từ tầng đến tầng 20) 24 A Chọn áptômát (CB) tổng tầng 24 B Chọn dây dẫn từ tủ điện tầng đến hộ 25 4.2.3 Tính tốn tủ điện nhóm tầng (3, 4, 5) (từ nhóm tầng đến nhóm tầng 6) .28 A Chọn áptômát (CB): 29 B Chọn dây dẫn từ tủ điện nhóm tầng tới tủ điện tầng 3: 29 4.2.4 Tính tốn tủ điện tổng: .32 A Chọn áp tô mát (CB): 32 B Chọn dây dẫn từ tủ tổng tủ điện nhóm tầng 1: 32 CHƢƠNG V: KẾT LUẬN 38 Kết thu đƣợc: 38 Mặt hạn chế: .38 Hƣớng pháp triển đồ án: .38 TÀI LIỆU THAM KHẢO 39 PHỤ LỤC 40 LỜI CẢM ƠN 43 v DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ Hình 2.1 Căn hộ điển hình C.08 Hình 2.2 Căn hộ điển hình B.08 Hình 2.3 Căn hộ điển hình A.01 Hình 4.1 Sơ đồ phân pha hộ tầng 22 Hình 4.2 Sơ đồ nguyên lý tủ điện tầng 27 Hình 4.3 Sơ đồ phân nhóm tầng 28 Hình 4.4 Sơ đồ tủ điện nhóm tầng (3-4-5) 31 Hình 4.5 Sơ đồ tủ điện tổng 34 vi DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 2.1 Bảng mã hộ Bảng 2.2 Bảng thông số chi tiết hộ C.08 Bảng 2.3 Bảng thông số chi tiết hộ B.08 Bảng 2.4 Bảng thông số chi tiết hộ A.01 Bảng 4.1 Bảng công suất đặt 20 Bảng 4.2 Bảng công suất đặt ứng với mã hộ 20 Bảng 4.3 Bảng phân pha hộ tầng 21 Bảng 4.4 Thông số thiết bị bảo vệ hộ tầng 23 Bảng 4.5 Bảng thông số thiết bị bảo vệ tầng 25 Bảng 4.6 Bảng thơng số thiết bị bảo vệ nhóm tầng 29 Bảng 4.7 Bảng thông số thiết bị bảo vệ tổng 32 vii Khóa luận tốt nghiệp SVTH: Phạm Thành Danh LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, với phát triên mạnh mẽ ngành kinh tế nƣớc Đặc biệt nƣớc ta thời kỳ cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nƣớc ngày có nhiều khu cơng nghiệp, khu dân cƣ, khu chế xuất… đƣợc xây dựng Đồng thời để nâng cao mức sống, tiện nghi sinh hoạt ngƣời dân việc xây dựng khu chung cƣ để phục vụ nhu cầu sống cần thiết Vì việc thiết kế hệ thống cung cấp điện cho khu chung cƣ vấn đề đƣợc ngành điện quan tâm mức, đề tài thiết kế, nội dung tính tốn vạch cho ta phƣơng án, hạn chế điểm mạnh cơng trình Trong nỗi bật lên hai tiêu tiêu kinh tế kỹ thuật Xuất phát từ yêu cầu thực tế đó, với kiến thức đƣợc học Trƣờng Đại học Cơng Nghiệp TP Hồ Chí Minh, em nhận đƣợc đề tài thiết kế môn học: Thiết kế cung cấp điện cho chung cƣ 20 tầng Đây đề tài thiết kế bổ ích, thực tế nƣớc ta giai đoạn phát triển, tìm tịi hồn thiện lên Trong thời gian làm đồ án vừa qua, với cố gắng nỗ lực nhóm,cùng với giúp đỡ tận tình thầy giáo hƣớng dẫn Nguyễn Trung Nhân, em hoàn thành xong đề tài mơn học Song kiến thức hạn chế nên làm em khơng thể tránh khỏi thiếu sót Do em kính mong nhận đƣợc góp ý, bảo ban thầy cô với giúp đỡ bạn để em hồn thiện đề tài hồn thành tốt việc học tập trƣờng nhƣ công việc sau Em xin chân thành cảm ơn! Khóa luận tốt nghiệp SVTH: Phạm Thành Danh CHƢƠNG I : TỔNG QUAN VỀ THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN Cung cấp điện phần công trình điện nhỏ nhƣng cần có kiến thức tổng hợp từ ngành khác nhau, phải có hiểu biết xã hội, môi trƣờng đối tƣợng cấp điện Để từ tính tốn lựa chọn đƣa phƣơng án tối ƣu Thiết kế hệ thống cung cấp điện nhƣ tổng thể lựa chọn phần tử hệ thống cho phần tử đáp ứng đƣợc yêu cầu kỹ thuật, vận hành an tồn kinh tế Trong mục tiêu ln đảm bảo cho hộ tiêu thụ ln đủ điện với chất lƣợng nằm phạm vi cho phép Một phƣơng án cung cấp điện đƣợc cho hợp lý thỏa mãn yêu cầu sau: o Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện liên tục tùy theo tính chất hộ tiêu thụ Mức độ tin cậy cung cấp điện tùy thuộc vào yêu cầu phụ tải o Đảm bảo an toàn cao cho ngƣời, cơng nhân vận hành thiết bị cho tồn cơng trình o Đảm bảo chất lƣợng điện mà chủ yếu đảm bảo độ lệch độ dao động điện phạm vi cho phép Chất lƣợng điện đƣợc đánh giá qua hai tiêu tần số điện áp o Vốn đầu tƣ nhỏ, chi phí vận hành hàng năm thấp o Thuận tiện cho công tác vận hành sửa chữa Những yêu cầu thƣờng mâu thuẫn nhau, nên ngƣời thiết kế cần phải cân nhắc, kết hợp hài hịa tùy vào hồn cảnh cụ thể Ngoài thiết kế cung cấp điện cần ý tới yêu cầu khác nhƣ: có điều kiện thuận lợi có yêu cầu phát triển phụ tải sau này, rút ngắn thời gian lắp đặt tính mỹ quan cơng trình Bên cạnh vị trí ngƣời tiêu thụ điện, vấn đề đặt sử dụng điện cho hiệu quả, chi phí điện thấp mà đảm bảo chất lƣợng sản phẩm Vì tính chất quan trọng thiết thực nên em đƣợc giao đề tài với nội dung: Thiết kế cung cấp điện cho chung cƣ 20 tầng Khóa luận tốt nghiệp SVTH: Phạm Thành Danh A Chọn áptômát (CB): Tổng cơng suất tiêu thụ nhóm tầng 1: P3 tang  Ksd  P tang N  0,85  87 103   222 (kW) Dòng định mức tầng: P3 tang  U  I tang cos  I tang  P3 tang 222 103   422 (A)  U  cos   380  0,8 Tra bảng thiết bị đóng cắt Mitsubishi ta chọn CB 3P có thơng số: Bảng 4.6 Bảng thông số thiết bị bảo vệ nhóm tầng CB Model Uđm (V) Iđm (A) Ic (kA) MCCB NF630-SEW 690 300 ~ 630 50 (cho phép hiệu chỉnh) CB NF630 – SEW thiết bị đóng cắt cho phép hiệu chỉnh dịng định mức thích hợp với nhu cầu sử dụng, nhƣ tăng khả tƣơng thích với việc mở rộng phụ tải tƣơng lai mà không cần phải thay thiết bị khác Do ta thiết lập CB dòng định mức là: 450 (A) B Chọn dây dẫn từ tủ điện nhóm tầng tới tủ điện tầng 3: Ba tầng có cơng suất tiêu thụ nhau, nên tính dây từ tủ nhóm tầng đến tủ điện tầng 3, tầng lại tƣơng tự Nguồn điện từ tủ điện tổng đến tủ điện nhóm tầng với điện áp 380V Ta chọn phƣơng áp dây máng cáp, xuyên tầng hộp kỹ thuật Theo phƣơng án dây ta cần xác định hệ số: K= K1x K2x K3 Trong hệ số hiệu chỉnh o K1: thể ảnh hƣởng cách thức lắp đặt Ở máng cáp đƣợc làm hợp kim nhôm, thép đƣợc sơn tĩnh điện theo IEC ta chọn K1=1 (Tra bảng trang 40) o K2: thể ảnh hƣởng tƣơng hỗ hai mạch gần 29 Khóa luận tốt nghiệp SVTH: Phạm Thành Danh Hệ số K2 thể ảnh hƣởng số dây đặt kề Hai mạch đƣợc coi kề khoảng cách L hai dây nhỏ lần đƣờng kính cáp lớn cáp nói Khi số hàng cáp nhiều 1, K2 cần nhân với hệ số sau: hàng: 0.8 hàng: 0,73 hàng hàng: 0,7 Theo IEC dùng cáp pha lõi máng cáp ta chọn K2 =0,82 (Tra bảng trang 41) o K3: thể ảnh hƣởng nhiệt độ tƣơng ứng với dạng cách điện Theo IEC ta có nhiệt độ cơng trình 350 cách điện XLPE ta chọn K3=0,96 (Tra bảng trang 41) Vậy hệ số: K= K1x K2x K3=1x0,73x0,96=0,78 Từ ta tính đƣợc ICP  Itang 165, 22   212 (A) K 0, 78 Kết hợp bảo vệ với CB hộ với dòng định mức 200A, dòng làm việc cho phép lớn lâu dài: ICB 200   256 (A) K 0, 78 Điều kiện lựa chọn tiết diện dây dẫn: ICP  ICB  Id K 212  256  Id Tra bảng catalog dây CADIVI, chọn loại dây: CXV-XLPE-PVC- 70mm2 có khả chịu dịng tải: 279 (A) Dựa vào QCVN 12:2014/BXD, ta lựa chọn tiết diện dây trung tính (N) cho mạng điện pha có dây trung tính, trƣờng hợp tiết diện dây pha SP > 16mm2 cho phep tiết diện dây trung tính khơng đƣợc nhỏ 50% tiết diện dây pha Để đảm bảo đồng thời yêu cầu kỹ thuật kinh tế, ta chọn: SN= SP 30 Khóa luận tốt nghiệp SVTH: Phạm Thành Danh Tra bảng catalog dây CADIVI, chọn loại dây: CXV-XLPE-PVC- 50mm2 có khả chịu dịng điện định mức: 215 (A) Dựa vào TCVN 9707:2012, ta lựa chọn tiết diện dây bảo vệ (PE) theo điều kiện: o Tiết diện dây tối thiểu phải 1.5 mm2 (trƣờng hợp dây đƣợc đặt thanh, máng, cáp) o Tiết diện dây dẫn pha cấp điện: Do 3516mm2 cho phep tiết diện dây trung tính khơng đƣợc nhỏ 50% tiết diện dây pha Để đảm bảo đồng thời yêu cầu kỹ thuật kinh tế, ta chọn: SN= SP Tra bảng catalog dây CADIVI, chọn loại dây: CXV-XLPE-PVC- 185mm2 có khả chịu dịng điện định mức: 531 (A) Dựa vào TCVN 9707:2012, ta lựa chọn tiết diện dây bảo vệ (PE) theo điều kiện: o Tiết diện dây tối thiểu phải 1.5 mm2 (trƣờng hợp dây đƣợc đặt thanh, máng, cáp) o Tiết diện dây dẫn pha cấp điện: Do 35