Thiết kế cung cấp điện cho tòa nhà hải âu

ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP TP.HCM KHOA CƠNG NGHỆ ĐIỆN KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN NHÀ VĂN PHÒNG HẢI ÂU SINH VIÊN : NGUYỄN MINH SANG MSSV : 15057321 LỚP : DHDICTT GVHD : ThS NGUYỄN NGỌC THIÊM TP.HCM, NĂM 2019 Khóa luận tốt nghiệp SV: Nguyễn Minh Sang PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ tên: Nguyễn Minh Sang, MSSV : 15057321 Tên đề tài: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN NHÀ VĂN PHÒNG HẢI ÂU Nội dung: Tổng quan cung cấp điện Thiết kế cung cấp điện nhà văn phòng Hải Âu Kết quả: Hoàn thành việc thiết kế cung cấp điện cho nhà văn phòng Hải Âu Giảng viên hướng dẫn Tp HCM, ngày tháng Sinh viên i năm 2019 Khóa luận tốt nghiệp SV: Nguyễn Minh Sang NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ii Khóa luận tốt nghiệp SV: Nguyễn Minh Sang MỤC LỤC PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP i NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ii MỤC LỤC iii DANH SÁCH CÁC HÌNH viii DANH SÁCH CÁC BẢNG ix CHƯƠNG 1-TỔNG QUAN VỀ CUNG CẤP ĐIỆN 1.1 Mục tiêu thiết kế 1.2 Những yêu cầu chủ yếu thiết kế hệ thống cung cấp điện 1.3 Một số vấn đề cần tìm hiểu trước thiết kế: 1.3.1 Nguồn cung cấp điện: .2 1.3.2 Phân chia mạch điện: 1.3.3 Khả bảo dưỡng sửa chữa: 1.3.4 Các bước thực thiết kế cung cấp điện: 1.4 TÍNH TỐN THIẾT KẾ: .3 1.4.1 Phương pháp tính tốn phụ tải: .3 1.4.1.1 Định nghĩa tính tốn phụ tải: 1.4.1.2 Phương pháp tính: 1.4.2 Tính tốn chiếu sáng: 1.4.2.1 Tổng quan thiết kế chiếu sáng: 1.4.3 Tính tốn lựa chọn dây dẫn: 1.4.3.1 Phân loại dây dẫn điện: 1.4.3.2 Trình tự lựa chọn dây dẫn thiết bị bảo vệ: 1.4.4 Sụt áp: .9 1.4.4.1 Quá áp sụt áp nguồn điện: iii Khóa luận tốt nghiệp SV: Nguyễn Minh Sang 1.4.4.2 Xác định sụt áp: .10 1.4.5 Tính tốn ngắn mạch: 12 1.4.5.1 Tính tốn dịng ngắn mạch hạ áp máy biến áp phân phối trung/hạ: .12 1.4.5.2 Tính dịng ngắn mạch pha (Isc) điểm lưới hạ thế: .12 1.4.6 Cải thiện hệ số công suất: .16 1.4.6.1 Tổng quan chung: 16 1.4.6.2 Tại cần phải cải thiện hệ số công suất: 16 1.4.6.3 Phương pháp lắp đặt tụ bù: 17 SƠ ĐỒ MẶT BẰNG VÀ THUYẾT MINH CỦA NHÀ VĂN PHÒNG HẢI ÂU 20 1.1 Tầng hầm .21 1.2 Tầng 1: 21 1.3 Tầng 2: 21 1.4 Tầng 3: 22 1.5 Tầng 4-10: 22 1.5 Tầng 11: .22 1.5 Tầng áp mái: 22 CHƯƠNG – THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG 23 2.1- Lý thuyết tính toán chiếu sáng: 23 2.2 Thiết kế chiếu sáng cho tầng 24 2.3 Thiết kế chiếu sáng cho tầng 26 2.4 Thiết kế chiếu sáng cho tầng 27 2.5 Thiết kế chiếu sáng cho tầng 4-10 .27 2.6 Thiết kế chiếu sáng cho tầng 11 28 2.7 Thiết kế chiếu sáng cho tầng áp mái 28 2.8 Thiết kế chiếu sáng cho tầng hầm .28 iv Khóa luận tốt nghiệp SV: Nguyễn Minh Sang CHƯƠNG –TÍNH TỐN PHỤ TẢI 30 3.1 Tính tốn phụ tải ta chia nhà văn phòng thành phần 30 3.1.1 Tính tốn phụ tải tâng hầm 30 3.1.1.1 Tính toán phụ tải chiếu sáng, ổ cắm cho tầng hầm: 30 3.1.1.2 Tính tốn phụ tải máy bơm nước sinh hoạt 32 3.1.1.3 Tính tốn phụ tải máy bơm chữa cháy .33 3.1.1.4 Tính tốn chọn hệ thống chiller .35 3.1.1.5 Tính tốn phụ tải máy bơm giải nhiệt 35 3.1.1.6 Tính tốn chọn quạt thơng gió tầng hầm .36 3.1.2 Tính tốn phụ tải cho tầng 1: 36 3.1.2.1 Tinh toán phụ tải chiếu sáng, ổ cắm cho tầng 1: 36 3.1.2.2 Tính tốn phụ tải máy lạnh, quạt thơng gió cho tầng 38 3.1.3 Tính tốn phụ tải cho tầng 39 3.1.3.1 Tính tốn phụ tải chiếu sáng, ổ cắm cho tầng .39 3.1.3.2 Tính tốn phụ tải máy lạnh, quạt thơng gió cho tầng 40 3.1.4 Tính tốn phụ tải cho tầng 40 3.1.4.1 Tính tốn phụ tải chiếu sáng, ổ cắm cho tầng .40 3.1.4.2 Tính tốn phụ tải máy lạnh, quạt thơng gió cho tầng 41 3.1.5 Tính toán phụ tải cho tầng 4-10 41 3.1.4.2 Tính tốn phụ tải chiếu sáng, ổ cắm cho tầng 4-10 .41 3.1.5.2 Tính tốn phụ tải máy lạnh, quạt thơng gió cho tầng 4-10 42 3.1.6 Tính tốn phụ tải cho tầng 11 42 3.1.6.1 Tính tốn phụ tải chiếu sáng, ổ cắm cho tầng 11 .42 3.1.6.2 Tính tốn phụ tải máy lạnh, quạt thơng gió cho tầng 11 .43 3.1.7 Tính toán phụ tải cho tầng áp mái 44 3.1.7.1 Tính tốn phụ tải chiếu sáng, ổ cắm cho tầng áp mái 44 v Khóa luận tốt nghiệp SV: Nguyễn Minh Sang 3.1.7.2 Tính tốn phụ tải máy lạnh, quạt thơng gió cho tầng áp mái 44 3.1.8 Tính tốn phụ tải cho tầng mái 45 3.1.8.1 Tính tốn phụ tải thang máy: 45 3.1.8.2 Tính tốn chọn quạt tăng áp cầu thang .45 3.1.8.4 Tính tốn chọn tháp giải nhiệt 46 3.2 Bảng chia pha chi tiết cho tầng 46 CHƯƠNG – LỰA CHỌN THIẾT BỊ VÀ KHÍ CỤ ĐIỆN 52 4.1 – Chọn máy biến áp : 52 4.1.1 – Tổng quan chọn trạm biến áp : .52 4.1.2 – Chọn số lượng, công suất MBA : 52 4.1.3 – Chọn máy biến áp cho tòa nhà: 53 4.1.4 – Chọn nguồn dự phòng: 54 4.2 – Tính tốn chọn CB dây dẫn cho tịa nhà 54 4.2.1 – Từ máy biến áp vào tủ điện chính: 54 4.2.2 Từ tủ điện đến tủ điện tầng hầm: 57 4.2.3 Từ tủ đến tủ điện tầng 1: .58 4.2.4 Từ tủ đến tủ điện tầng 2: .60 4.2.5 Từ tủ đến tủ điện tầng 3: .62 4.2.6 Từ tủ đến tủ điện tầng 4-10: .63 4.2.7 Từ tủ đến tủ điện tầng 11: 65 4.2.8 Từ tủ đến tủ điện tầng áp mái: 67 4.2.9 Từ tủ tầng đến tủ điện phòng 1: .68 4.2.10 Từ tủ tầng đến tủ điện phòng 4: .70 4.2.11 Từ tủ tầng đến tủ điện phòng 4: .72 4.2.12 Từ tủ tầng 4-10 đến tủ điện phòng 4: 74 4.2.13 Từ tủ tầng 11 đến tủ điện phòng 5: 75 vi Khóa luận tốt nghiệp SV: Nguyễn Minh Sang 4.2.14 Từ tủ tầng áp mái đến tủ điện phòng 1: 77 4.2.15 Chọn dây cho tủ thiết bị pha & CB cho số thiết bị pha: 79 4.2.15.1 Tủ máy lạnh 79 4.2.15.2 Tủ thang máy .82 4.2.15.3 Bảng thống kê dây dẫn CB cho tất thiết bị tòa nhà .84 4.2.16 Chọn cho tủ điện tổng: 87 CHƯƠNG : TÍNH TOÁN CHỐNG SÉT, NỐI ĐẤT VÀ BÙ CƠNG SUẤT CHO TỊA NHÀ 89 5.1 Phương pháp chống sét đại 89 5.2 Nối đất cho hệ thống chống sét 90 5.3 Bù công suất phản kháng : 91 5.3.1 Tác dụng bù công suất phản kháng : 91 5.3.2 Bù công suất phản kháng cho tòa nhà : 92 5.3.3 Điều chỉnh dung lượng tụ bù : 94 TÀI LIỆU THAM KHẢO 95 PHỤ LỤC: TIÊU CHUẨN ÁP DỤNG 96 LỜI CẢM ƠN 97 vii Khóa luận tốt nghiệp SV: Nguyễn Minh Sang DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình kiểm tra lại chiếu sáng phần mềm Relux 28 Hình máy biến áp 2500KVA 55 Hình tụ bù 58 Hình máy cắt ACB 4000A 60 Hih tủ 61 Hình bán kính bảo vệ kim thu sét NLP 95 Hình kim thu sét NLP 1100-30 96 viii Khóa luận tốt nghiệp SV: Nguyễn Minh Sang DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng thống kê diện tích tầng .22 Bảng thống kê độ rọi cho khu vực làm việc 25 Bảng thống kê loại đèn số bóng đèn tầng 28 Bảng thống kê công suất tất đèn tầng .39 Bảng chi pha chi tiết cho tất thiết bị tầng .49 Bảng thống kê dây dẫn & CB cho tủ pha 90 Bảng thống kê dây dẫn & CB cho tủ pha 91 Bảng tiết diện 94 ix Khóa luận tốt nghiệp SV: Nguyễn Minh Sang Cáp đặt thang cáp: tra bảng H1-13 theo IEC k1 = 1.0 Có mạch pha: tra bảng H1-14 theo IEC k2 = 0.72 Nhiệt độ môi trường 300C: tra bảng H1-15 theo IEC k3 = 1.0 K = k1 x k2 x k3 = 1.0 Dòng điện làm việc cho phép lâu dài dây dẫn: Ilvmax Icp = 𝐾 = 48.68 0.72 = 67.6 (A) Chọn cáp đồng hạ áp, lõi cách điện PVC, pha sợi cáp đơn, cáp đơn mang dòng 67.6 (A) Tra bảng tiết diện nhỏ cho cáp không chôn đất ( bảng H1-17) chọn dây cáp có S = 16 mm2 , có dịng cho phép 73 (A) Chọn dây trung tính dây PE có S = Spha = 16 mm2 Vậy ta chọn kết quả: CADIVI (4x16mm2 ) + 16mm2 (E) Tính sụt áp từ thang máy đến tủ thang máy nhỏ: Tiết diện: S = 16 mm2 Dòng điện: I = 67.6 (A) Chiều dài: L = 47 m Ta có: X0 = 0Ω/Km (Theo tiêu chuẩn IEC tiết diện dây nhỏ 50 mm2 X bỏ qua) R0 = 22.5 𝑆 = 22.5x0.047 16 = 0.066 (Ω/Km) cosφ = 0.8 ⇒ sinφ = 0.6 U = √3 x I x(R0 cosφ + X0 sinφ)xL = √3 x 67.6x (0.066 x0.8 + 0x0.6)x0.047 = 0.29 U% = 100x ΔU Un 0.29 = 100x = 0.076< 5% 380 Tính ngắn mạch từ thang máy đến tủ thang máy nhỏ: Lưới trung 250MVA có Ra=0.07 , Xa=0.7 Máy biến áp 2500KVA có Xtr= 4.1 , Rtr=0.9, Usc=6% Trở kháng, cảm kháng CB: 83 Khóa luận tốt nghiệp SV: Nguyễn Minh Sang RCB = 0; XCB = 0.15 m𝛺/1 cực Trở kháng, cảm kháng dây dẫn dài 47m từ tủ đến tủ điện thang máy: Rd = R0x L = 1.4 x 47 = 65.8 (m𝛺) Xd = X0x L = 0.08 x47 = 3.76 (m𝛺) Trở kháng cảm kháng tổng: R∑ = 0.07+0.9+0+65.8 = 67.8 (m𝛺) X∑ = 0.7+ 4.1 + 0.15+3.76 = 8.7 (m𝛺) Dịng ngắn mạch pha góp: ISC = Un √3x √R∑ +X∑ = 380 √3x √ 67.82 + 8.72 =3.2 (KA) + Chọn CB Iđmcb > 48.68(A) ; ISCB > ISC Chọn MCCB 2P Schneider có Iđm = 60 A ISCB = 10 kA 4.2.15.3 Bảng thống kê dây dẫn CB cho tất thiết bị tòa nhà Bảng thống kê dây dẫn CB cho tủ pha: Tủ thiết bị pha CB Dây dẫn Tủ 4000A Tủ Tủ phân phối tầng hầm 20A 10mm2 Tủ phân phối tầng 50A 10mm2 Tủ phân phối tầng 80A 10mm2 Tủ phân phối tầng 80A 10mm2 Tủ phân phối tầng 4-10 80A 10mm2 Tủ phân phối tầng 11 50A 10mm2 Tủ phân phối tầng áp mái 40A 10mm2 Tủ máy bơm giải nhiệt (SL:8) 60A 10mm3 Tủ chiller (SL:1) 630A 185mm4 Tủ máy bơm sinh hoạt 20A 6mm2 Tủ quạt giải nhiệt (SL:3) 20A 6mm2 Tủ Quạt thông áp cầu thang 20A 6mm2 Tủ Quạt tầng hầm (SL:2) 20A 6mm2 Tủ thang máy lớn 100A 16mm2 Tủ thang máy nhỏ (SL:2) 50A 16mm2 Dàn lạnh HFCC 08 (SL:20) 15A 2.5mm2 Dàn lạnh HFCC 10 (SL:63) 15A 2.5mm2 Dàn lạnh HFCC 12 (SL:113) 15A 2.5mm2 Dàn lạnh HFCC 14 (SL:53) 15A 2.5mm2 Dàn lạnh BDHA 25A (SL:3) 15A 2.5mm2 Tủ đàn lạnh tầng 125A 50mm2 84 Khóa luận tốt nghiệp SV: Nguyễn Minh Sang Tủ đàn lạnh tầng 150A 70mm2 Tủ đàn lạnh tầng 150A 70mm2 Tủ đàn lạnh tầng 4-10 150A 70mm2 Tủ đàn lạnh tầng 11 150A 70mm2 Tủ đàn lạnh tầng áp mái 50A 16mm2 Bảng thống kê dây dẫn CB cho tủ pha: Thiết bị đèn cho tầng: Tủ pha CB Dây dẫn Tầng đèn phòng 10A 1.5mm2 Tầng đèn phòng 10A 1.5mm2 Tầng đèn phòng 10A 1.5mm2 Tầng đèn phòng 10A 1.5mm2 Tầng đèn phòng 10A 1.5mm2 Tầng đèn phòng 10A 1.5mm2 Tầng đèn phòng 10A 1.5mm2 Tầng đèn phòng khác 10A 1.5mm2 Tầng đèn hành lang 10A 1.5mm2 Tầng đèn phòng 10A 1.5mm2 Tầng đèn phòng 10A 1.5mm2 Tầng đèn phòng 10A 1.5mm2 Tầng đèn phòng 16A 1.5mm2 Tầng đèn phòng khác 10A 1.5mm2 Tầng đèn hành lang 10A 1.5mm2 Tầng đèn phòng 10A 1.5mm2 Tầng đèn phòng 10A 1.5mm2 Tầng đèn phòng 10A 1.5mm2 Tầng đèn phòng 16A 1.5mm2 Tầng đèn phòng khác 10A 1.5mm2 Tầng đèn hành lang 10A 1.5mm2 Tầng 4-10 đèn phòng 10A 1.5mm2 Tầng 4-10 đèn phòng 10A 1.5mm2 Tầng 4-10 đèn phòng 10A 1.5mm2 Tầng 4-10 đèn phòng 16A 1.5mm2 Tầng 4-10 đèn phòng khác 10A 1.5mm2 Tầng 4-10 đèn hành lang 10A 1.5mm2 Tầng 11 đèn phòng 10A 1.5mm2 Tầng 11 đèn phòng 10A 1.5mm2 Tầng 11 đèn phòng 10A 1.5mm2 Tầng 11 đèn phòng 10A 1.5mm2 85 Khóa luận tốt nghiệp SV: Nguyễn Minh Sang Tầng 11 đèn phòng 10A 1.5mm2 Tầng 11 đèn phòng khác 10A 1.5mm2 Tầng 11 đèn hành lang 10A 1.5mm2 Tầng áp mái đèn phòng 10A 1.5mm2 Tầng áp mái đèn phòng 10A 1.5mm2 Tầng áp mái đèn phòng 10A 1.5mm2 Tầng áp mái đèn phòng khác 10A 1.5mm2 Tầng áp mái đèn hành lang 10A 1.5mm2 Thiết bị đèn & ổ cắm cho tầng: Tủ pha CB Dây dẫn Tầng ổ cắm phòng 20A 2.5mm2 Tầng ổ cắm phòng 20A 2.5mm2 Tầng ổ cắm phòng 20A 2.5mm2 Tầng ổ cắm phòng 20A 2.5mm2 Tầng ổ cắm phòng 20A 2.5mm2 Tầng ổ cắm phòng 20A 2.5mm2 Tầng ổ cắm phòng 20A 2.5mm2 Tầng ổ cắm phòng khác 20A 2.5mm2 Tầng đèn phòng 10A 2.5mm2 Tầng đèn phòng 10A 2.5mm2 Tầng đèn phòng 10A 2.5mm2 Tầng đèn phòng 40A 4mm2 Tầng đèn phòng khác 10A 2.5mm2 Tầng đèn phòng 10A 2.5mm2 Tầng đèn phòng 10A 2.5mm2 Tầng đèn phòng 10A 2.5mm2 Tầng đèn phòng 40A 4mm2 Tầng đèn phòng khác 10A 2.5mm2 Tầng 4-10 đèn phòng 10A 2.5mm2 Tầng 4-10 đèn phòng 10A 2.5mm2 Tầng 4-10 đèn phòng 10A 2.5mm2 Tầng 4-10 đèn phòng 40A 4mm2 Tầng 4-10 đèn phòng khác 10A 2.5mm2 Tầng 11 đèn phòng 10A 2.5mm2 Tầng 11 đèn phòng 10A 2.5mm2 Tầng 11 đèn phòng 10A 2.5mm2 Tầng 11 đèn phòng 10A 2.5mm2 Tầng 11 đèn phòng 10A 2.5mm2 Tầng 11 đèn phịng khác 10A 2.5mm2 86 Khóa luận tốt nghiệp SV: Nguyễn Minh Sang Tầng áp mái đèn phòng 10A 2.5mm2 Tầng áp mái đèn phòng 10A 2.5mm2 Tầng áp mái đèn phòng 10A 2.5mm2 Tầng áp mái đèn phòng khác 10A 2.5mm2 Tầng áp mái đèn hành lang 10A 2.5mm2 Quạt thơng gió (SL:30) 10A 2.5mm2 Quạt cấp khí tươi (SL:32) 10A 2.5mm2 4.2.16 Chọn cho tủ điện tổng: stt = 276.424 KW => Imax = = S x103 √3x U == 2242.58x103 √3x 380 = 3407.25(A) Ta chọn ghép đồng thành pha với tiết diện 800mm2 với dòng cho phép 3930A Bảng tra tiết diện Tiết Khối lượng diện Kích Dịng điện cho phép A Mỗi pha Mỗi pha ghép Đồng Nhôm Đồng Nhôm Mỗi pha ghép thước mm2 mm2 25x3 75 0,668 0,203 340 - - - 30x3 90 0,800 0,234 405 - - - 30x4 120 1,066 0,324 475 - - - 30x4 160 1,424 0,432 625 - - - 40x5 200 1,780 0,540 700 - - - 50x5 250 2,225 0,675 860 - - - 50x6 300 2,676 0,810 955 - - - 60x5 300 2,670 0,810 1025 - - - 60x6 360 3,204 0,972 1125 1350 2240 1700 60x8 480 4,272 1,295 1320 1680 2790 2180 60x10 600 5,310 1,620 1175 2010 3300 2650 Đồng Nhôm 87 Khóa luận tốt nghiệp SV: Nguyễn Minh Sang 80x6 480 4,272 1,295 1480 1630 2720 2100 80x8 640 5,698 1,728 1690 2040 3370 2620 80x10 800 7,100 2,610 1900 2410 3990 3100 100x6 600 5,340 1,620 1810 1935 3170 2500 100x8 800 7,120 2,160 2080 2390 3930 3050 100x10 1000 8,900 2,700 2310 2860 4650 3640 120x8 960 8,460 2,600 2400 2650 4340 3380 120x10 1200 10,650 3,240 2650 3200 5200 4100 88 Khóa luận tốt nghiệp SV: Nguyễn Minh Sang CHƯƠNG : TÍNH TOÁN CHỐNG SÉT, NỐI ĐẤT VÀ BÙ CƠNG SUẤT CHO TỊA NHÀ 5.1 Phương pháp chống sét đại Bán kính bảo vệ kim thu sét ESE NLP (catalogue kèm theo) tính theo công thức: 𝑅𝑝 = √ℎ(2𝐷 − ℎ) + ∆𝐿(2𝐷 + ∆𝐿) Với: Rp: bán kính bảo vệ (m) h: chiều cao thực kim NLP so với mặt phẳng bảo vệ (m) ∆𝐿 = 𝑉 × ∆𝑡 độ lợi khoảng cách tùy thuộc vào đầu kim loại 𝑉: tốc độ tia tiên đạo, thường lấy 1.1m/μs 𝛥t: thời tia tiên đạo theo thực nghiệm, thời gian tùy thuộc vào loại kim thu sét D: mức an toàn (m) (theo tiêu chuẩn NFC 17 - 102) D = 20 m: mức an toàn (an toàn cao) D = 45 m: mức an toàn (an toàn trung bình) D = 60 m: mức an tồn (an tồn tiêu chuẩn) Thiết kế chống sét cho tịa nhà Ta chọn loại kim NLP 1100-30 có ∆𝑡 = 30(𝜇𝑠) Chiều cao tòa nhà : H = 43(m) 89 Khóa luận tốt nghiệp SV: Nguyễn Minh Sang Chiều cao cột đỡ kim thu sét : h=5(m) ∆𝐿 = 𝑉 × ∆𝑡 = 1.1 × 30 = 33(𝑚) Bán kính bảo vệ kim ESE NLP 1100-30 𝑅𝑝 = √ℎ(2𝐷 − ℎ) + ∆𝐿(2𝐷 + ∆𝐿) = √43 × (2 × 20 − 43) + 33(2 × 20 + 33) = 56 (𝑚) Dựa vào mặt ta chọn kim NLP 1100-30 để bảo vệ cho tòa nhà Hải Âu 5.2 Nối đất cho hệ thống chống sét Điện trở suất tính tốn 𝜌𝑡𝑡 = 𝜌 × 𝐾𝑚 = 100 × 1,2 = 120𝑚𝛺 + 𝜌 điện trở suất đất chọn 100 𝑚𝛺 ( đất khô) + 𝐾𝑚 hệ số điện trở suất theo mùa 1,2 (cọc đóng thẳng đứng) (Theo tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9358:2012 Lắp đặt hệ thống nối đất thiết bị cho cơng trình ) Cọc nối đất: + Chiều dài cọc: LC = 2,4 m + Đường kính cọc: dc = 16 mm + Chôn sâu cách mặt đất khoảng: h = 0.8 m + Khoảng cách cọc: a = m Cáp đồng trần liên kết cọc: + Chiều dài cáp: Lth = 9m + Tiết diện cáp: Sth = 50 mm2 + Đường kính cáp: dth = mm2 90 Khóa luận tốt nghiệp SV: Nguyễn Minh Sang Điện trở nối đất cọc: 𝑟𝑐 = = 𝜌𝑡𝑡 4𝐿𝑐 2ℎ + 𝐿𝑐 )] × × [𝑙𝑛 ( 2𝜋𝐿𝑐 1,36 × 𝑑𝑐 4ℎ + 𝐿𝑐 120 2𝜋×2,4 × [𝑙𝑛 ( 4×2,4 1,36×16×10−3 2×0,8+2,4 )] × 4×0,8+2,4 = 34,61 (Ω) Với số cọc n = 4, tỷ số a/l = 9/2,4 =3,75 , tra bảng 3.8 Giáo trình An Tồn Điện, PGS TS Quyền Huy Ánh tra ƞ𝑐 = 0.88 (cọc đặt theo chu vi mạch vòng) Điện trở hệ thống nối đất cọc: 𝑅𝑐 = 𝑟𝑐 34,61 = = 9,83 (𝛺) 𝑛 × ƞ𝑐 × 0,88 Điện trở nối đất dây cáp đồng nối cọc: chỗ nối vòng trịn nên Lx4= 36 𝑟𝑡ℎ = 𝜌𝑡𝑡 × 𝐿𝑡ℎ ) − 1] × [𝑙𝑛 ( 𝜋 × 𝐿𝑡ℎ √ℎ × 𝑑𝑡ℎ 𝑟𝑡ℎ = 120 × 36 ) − 1] = 6,9 (𝛺) × [𝑙𝑛 ( 𝜋 × 36 √0,8 × × 10−3 Tra bảng 3.8 tìm hệ số dụng (dây) ƞ𝑡ℎ = 0,70, điện trở nối dây cáp đồng nối đến hệ số sử dụng (dây) nối theo mạch vòng: 𝑅𝑡ℎ = 𝑟𝑡ℎ 6,9 = = 9,89 (𝛺) ƞ𝑡ℎ 0,7 Điện trở nối đất tồn hệ thống: 𝑅𝐻𝑇 = 𝑅𝑐 × 𝑅𝑡ℎ 9,83 × 9,89 = = 4,9 (𝛺) 𝑅𝑐 × 𝑅𝑡ℎ 9,83 + 9,89 Giá trị điện trở ất yêu cầu theo điều 2.4.1 TCVN 4756-89 (Quy phạm nối đất nối khơng thiết bị điện) nối đất an tồn 𝑅𝑦𝑐 < 10 (𝛺) Giá trị thiết kế hệ thống nối đất tính tốn 4,9 < 10 Ω → Đạt yêu cầu 5.3 Bù công suất phản kháng : 5.3.1 Tác dụng bù công suất phản kháng : Do tịa nhà có nhiều loại phụ tải khác nhau, phụ tải thường có hệ số công suất (cosφ) khác thường không cao Do việc bù cơng suất phản kháng cần thiết 91 Khóa luận tốt nghiệp SV: Nguyễn Minh Sang Tác dụng bù cơng suất phản kháng nâng cao hệ số công suất cosφ nhằm làm tiết kiệm điện tiêu thụ Hầu hết, thiết bị điện tiêu thụ công suất tác dụng (P) công suất phản kháng (Q) Những thiết bị tiêu thụ nhiều công suất phản kháng là: - Động không đồng bộ, tiêu thụ 60_65% tổng công suất phản kháng mạng - Máy biến áp tiêu thụ khoảng 20_25% - Đường dây không, điện kháng thiết bị điện khác tiêu thụ khoảng 10% Như vậy, động không đồng máy biến áp hai loại thiết bị tiêu thụ nhiều công suất phản kháng Công suất tác dụng (P) công suất biến thành nhiệt máy dùng điện; cịn cơng suất phản kháng (Q) cơng suất từ hố máy điện xoay chiều, khơng sinh cơng Q trình trao đổi công suất phản kháng máy phát điện nơi dùng điện trình dao động Mỗi chu kỳ dòng điện (Q) đổi chiều bốn lần, giá trị trung bình của(Q) ½ chu kỳ dịng điện không Cho nên, việc tạo công suất phản kháng khơng địi hỏi tiêu tốn lượng động sơ cấp quay máy phát điện Mặt khác, công suất phản kháng cung cấp cho hộ dùng điện khơng thiết phải lấy từ nguồn Vì vậy, để tránh truyền tải lượng (Q) lớn đường dây, người ta đặt gần nơi dùng điện máy sinh (Q) ( tụ bù, máy bù đồng bộ) để cung cấp trực tiếp cho phụ tải, làm gọi bù công suất phản kháng Khi có bù cơng suất phản kháng góc lệch pha dòng điện điện áp mạch nhỏ Do đó, hệ số cơng suất cosφ mạng nâng cao Hệ số công suất cosφ nâng lên đưa đến hiệu sau đây: -Giảm tổn thất công suất mạng điện - Giảm tổn thất điện áp mạng điện - Tăng khả truyền tải đường dây máy biến áp Ngồi ra, việc nâng cao cosφ cịn đưa đến hiệu góp phần làm ổn định điện áp, tăng khả phát điện máy phát điện… Do đó, bù cơng suất phản kháng quan trọng cần phải quan tâm tính tốn mức 5.3.2 Bù cơng suất phản kháng cho tịa nhà : Tụ bù mắc vào phía hạ áp tủ điện Dung lượng bù xác định theo cơng thức: 92 Khóa luận tốt nghiệp SV: Nguyễn Minh Sang Qbù = Ptt (tgφtrước bù - tgφsau bù) Cơng suất tồn chung cư xác định lại sau: Qbù thực tế = n Q0 Trong đó: n: Số tụ bù Q0: Cơng suất định mức tụ bù Theo kết tính tốn phụ tải chương ta có: Tính dung lượng tụ bù: Ptt = 1794.06 (KW) Qtt = 221.69 (kVar) cosφ = Ptt Stt = 1794.06 2242.58 = 0.8 Tòa nhà có hệ số cơng suất cosφ1 = 0.8 => tgφ1 = 0.75 nâng hệ số công suất lên đến cosφ2 = 0,95 => tgφ2 = 0.33 Dung lượng cần bù: Qbù = Ptt (tgφ1 - tgφ2) Qbù = 1794.06 x (0.75 - 0.33) = 753.51 (KVar) Chọn loại tụ bù hãng Mikro (3 PHASE, 50Hz, 380V AC) Ta chọn bù cấp chọn tụ công suất 140KVAR Công suất tính tốn chung cư sau bù: 93 Khóa luận tốt nghiệp SV: Nguyễn Minh Sang Qbù (thực tế) = 140x6= 840 (KVar) S.tt (sau bù) = √𝑝2 + (𝑄𝑡𝑡 − 𝑄𝑏𝑢𝑡ℎ𝑢𝑐𝑡𝑒)2 = √1794.062 + (1345.55-840)2 = 1863.93 (kVA) => Hệ số công suất sau bù: cosφ = Ptt Stt(saubu) = 1794.06 1863.93 = 0.96 Tóm lại, nguồn điện bình thường ta sử dụng cấp tụ bù Khi chạy máy phát ta ngắt tụ bù khỏi 5.3.3 Điều chỉnh dung lượng tụ bù : Điều chỉnh dung lượng bù tụ điện thực tay tự động Điều chỉnh tự động dung lượng bù tụ điện thường đặt trường hợp bù tập trung với dung lượng lớn Có bốn cách điều chỉnh dung lượng bù tự động: Điều chỉnh dung lượng bù theo nguyên tắc điện áp, theo thời gian, theo dòng điện phụ tải theo hướng công suất phản kháng Điều chỉnh dung lượng bù theo điện áp thời gian thường dùng Việc điều chỉnh thực rơle (sử dụng phần tử có tiếp điểm), mạch điện tử (sử dụng phần tử khơng tiếp điểm) 94 Khóa luận tốt nghiệp SV: Nguyễn Minh Sang TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Giáo trình cung cấp điện Trần Quang Khánh NXB khoa học kĩ thuật Hà Nội [2] Electrical installation guide according to IEC international standards 2016 (Schneider electric) [3] Electrical installation handbook ABB 2010 [4] Nguyễn Xuân Phú – Nguyễn Công Hiền – Nguyễn Bội Khuê Cung cấp điện Nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật, Hà Nội [5] Hướng dẫn đồ án môn học thiết kế cung cấp điện – Phan Thị Thanh BìnhDương Hương Lan- Phan Thị Thu Vân [6] Giáo trình An Tồn Điện, PGS TS Quyền Huy Ánh 95 Khóa luận tốt nghiệp SV: Nguyễn Minh Sang PHỤ LỤC: TIÊU CHUẨN ÁP DỤNG TIÊU CHUẨN QUỐC GIA - TCVN 7447-5-52:2010 IEC 60364-5-52:2009 Hệ thống lắp đặt điện hạ áp – Phần 5-52: Lựa chọn lắp đặt thiết bị điện - Hệ thống dây (Low-voltage of electrical installations - Part 5-52: Selection and erection of electrical equipment – Wiring systems) TIÊU CHUẨN QUỐC GIA - TCVN 9206 : 2012 Đặt Thiết Bị Điện Trong Nhà Ở Và Cơng Trình Cơng Cộng - Tiêu Chuẩn Thiết Kế Installation of electric equipments in dwellings and public building - design standard 96 Khóa luận tốt nghiệp SV: Nguyễn Minh Sang LỜI CẢM ƠN Trước hết, xin gửi lời cảm ơn chân thành đến quí thầy cô trường Đại Học Công Nghiệp Thành Phố Hồ Chí Minh, đặc biệt thầy khoa Điện hướng dẫn giảng dạy tận tình để hồn thành tốt luận văn tốt nghiệp Tôi xin cảm ơn thầy Nguyễn Ngọc Thiêm người trực tiếp hướng dẫn suốt trình làm luận văn Xin cảm ơn gia đình, bạn bè anh chị công ty động viên, giúp đỡ tơi suốt khóa học thời gian thực đề tài Xin chân thành cảm ơn thầy cô đọc, phản biện góp ý kiến để tơi hồn chỉnh đề tài Trong q trình thực hiện, tơi cố gắng làm việc để tổng hợp kiến thức học tham khảo số tài liệu chuyên môn nhằm đạt kết tốt Tuy nhiên, tài liệu tham khảo, thời gian có hạn khn khổ đề tài rộng lớn nên thiếu sót khơng thể tránh khỏi Kính mong q thầy cơ, bạn bè đóng góp thêm ý kiến quý báu để đề tài hoàn thiện 97 ... tài: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN NHÀ VĂN PHÒNG HẢI ÂU Nội dung: Tổng quan cung cấp điện Thiết kế cung cấp điện nhà văn phòng Hải Âu Kết quả: Hoàn thành việc thiết kế cung cấp điện cho nhà văn phòng Hải. .. VỀ CUNG CẤP ĐIỆN 1.1 Mục tiêu thiết kế 1.2 Những yêu cầu chủ yếu thiết kế hệ thống cung cấp điện 1.3 Một số vấn đề cần tìm hiểu trước thiết kế: 1.3.1 Nguồn cung cấp điện: ... mà phải đảm bảo chất lượng điện Để đảm bảo cho nhu cầu cần phải thiết kế hệ thống cung cấp điện đảm bảo yêu cầu kĩ thuật, an toàn, tin cậy phù hợp với mức độ sử dụng.Vì đồ án thiết kế cung cấp