Thiết kế và chế tạo mô hình thực hành hệ thống cung cấp điện cho các căn hộ

TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH VIỆN KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Đề tài: THIẾT KẾ VÀ CHẾ MƠ HÌNH THỰC HÀNH HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO CÁC CĂN HỘ Sinh viên thực hiện: LÊ XUÂN ĐÌNH Lớp 54K1 CNKTĐ, ĐT Giảng viên hƣớng dẫn: ThS PHẠM HOÀNG NAM Nghệ An, 01-2018 TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH VIỆN KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Đề tài: THIẾT KẾ VÀ CHẾ MÔ HÌNH THỰC HÀNH HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO CÁC CĂN HỘ Sinh viên thực hiện: LÊ XUÂN ĐÌNH Lớp 54K1 CNKTĐ, ĐT Giảng viên hƣớng dẫn: ThS PHẠM HOÀNG NAM Cán phản biện: TRẦN ĐÌNH DŨNG Nghệ An, 01-2018 MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU TÓM TẮT NỘI DUNG ĐỒ ÁN CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục đích đề tài 1.3 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu 1.4 Ý nghĩa đề tài 1.5 Tổng quan hệ thống cung cấp cho hộ CHƢƠNG 2: HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO CÁC CĂN HỘ 2.1 Yêu cầu, đặc điểm hệ thống cung cấp điện 2.1.1 Giới thiệu chung 2.1.2 Những yêu cầu chung thiết kế dự án cung cấp điện 2.1.3 Đặc điểm cấp điện cho nhà cao tầng 10 2.1.4 Phân loại hộ tiêu thụ điện 11 2.2 Các phƣơng pháp tính tốn phụ tải tính tốn cho hộ 12 2.2.1 Phƣơng pháp xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất đặt hệ số nhu cầu 13 2.2.2 Phƣơng pháp xác định phụ tải tính tốn theo suất phụ tải đơn vị diện tích sản xuất 14 2.2.3 Phƣơng pháp xác định phụ tải tính tốn theo suất tiêu hao điện cho đơn vị thành phẩm 14 2.2.4 Phƣơng pháp xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất trung bình hệ số cực đại 14 2.2.5 Phƣơng pháp xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất trung bình hệ số hình dạng 17 2.2.6 Phƣơng pháp xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất trung bình độ lệch trung bình bình phƣơng 17 2.2.7 Phƣơng pháp xác định phụ tải đỉnh nhọn nhóm thiết bị 18 2.2.8 Phƣơng pháp xác định phụ tải tính tốn theo công suất đặt, hệ số sử dụng hệ số đồng thời 18 2.3 Các phƣơng pháp chọn tiết diện dây dẫn 18 2.3.1 Chọn theo điều kiện mật độ dòng điện kinh tế 19 2.3.2 Chọn theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép 20 2.3.3 Chọn theo điều kiện phát nóng cho phép 21 2.4 Lựa chọn công suất cho thiết bị hộ 22 2.4.1 Điều hòa 22 2.4.2 Bình nóng lạnh 22 2.4.3 Máy hút khói, khử mùi 23 2.4.4 Bếp điện 24 CHƢƠNG 3: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO CĂN HỘ 25 3.1 Mục đích, yêu cầu thiết kế cung cấp điện cho hộ 25 3.1.1 Mục đích thiết kế cấp điện 25 3.1.2 Yêu cầu bƣớc thiết kế cấp điện 26 3.2 Đi dây nhà 27 3.3 Lựa chọn phƣơng án cung cấp điện 29 3.4 Xác định cơng suất tính toán cho hộ 29 3.4.1 Tính tốn phụ tải cho mạch chiếu sáng 30 3.4.2 Tính tốn phụ tải cho mạch động lực 33 3.4.3 Tính tốn phụ tải cho điều hịa phịng ngủ 35 3.4.4 Tính tốn phụ tải cho bình nóng lạnh 36 3.4.5 Tính tốn phụ tải tổng hộ 36 3.5 Thiết kế sơ đồ nguyên lý hệ thống cung cấp điện 37 CHƢƠNG 4: THIẾT KẾ VÀ CHẾ MƠ HÌNH THỰC HÀNH HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO CÁC CĂN HỘ 39 4.1 u cầu thiết kế mơ hình 39 4.2 Thiết kế sơ mơ hình 39 4.3 Các chi tiết lắp ghép mơ hình 52 4.4 Kết đề tài 57 4.5 Ý nghĩa đề tài 61 KẾT LUẬN 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO 63 LỜI MỞ ĐẦU *** Trong công xây dựng đổi đất nƣớc, ngành công nghiệp điện ln giữ vai trị vơ quan trọng Ngày điện trở thành dạng lƣợng thiếu đƣợc hầu hết lĩnh vực Khi xây dựng khu công nghiệp mới, nhà máy mới, khu dân cƣ việc phải tính đến xây dựng hệ thống cung cấp điện để phục vụ cho nhu cầu sản xuất sinh hoạt Đối với sinh viên ngành điện, việc đƣợc thực thiết kế, thi cơng cơng trình điện ngồi ghế nhà trƣờng trải nghiệm tốt, tập dƣợt, vận dụng lý thuyết học vào thiết kế hệ thống cung cấp điện, làm quen với công việc sau Từ thực tiễn em chọn đề tài “Thiết kế chế mơ hình thực hành hệ thống cung cấp điện cho hộ”, với hƣớng dẫn ThS Phạm Hoàng Nam Tuy nhiên, kinh nghiệm thực tế chƣa nhiều nên trình thực đề tài khơng tránh khỏi thiếu sót Bản thân em xin cảm ơn, ghi nhận ý kiến góp ý tất thầy cô giáo chân thành cảm ơn thầy giáo ThS Phạm Hoàng Nam hƣớng dẫn em hoàn thành đề tài TP Vinh, ngày 28 tháng 01 năm 2018 Sinh viên thực Lê Xuân Đình NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… TÓM TẮT NỘI DUNG ĐỒ ÁN Đồ án trình bày thiết kế hệ thống cung cấp điện cho hộ chung cƣ Trên sở vận dụng lý thuyết tiến hành nghiên cứu chế tạo mơ hình thực hành hệ thống cung cấp điện cho hộ Nội dụng đồ án gồm chƣơng: Chƣơng 1: Giới thiệu tổng quan đề tài Chƣơng 2: Hệ thống cung cấp điện cho hộ Chƣơng 3: Thiết kế cung cấp điện cho hộ Chƣơng 4: Thiết kế chế mơ hình thực hành hệ thống cung cấp điện cho hộ Trong trình làm đồ án khơng tránh thiếu sót, em mong nhận đƣợc ý kiến đóng góp thầy bạn để đồ án đƣợc hoàn thiện SUMMARY OF THE CONTENT This project describes the design of power supply system for apartment Based on the theory of conducting research and manufacturing models of electricity supply systems for apartments The project includes chapters: Chapter 1: Introduction to the topic Chapter 2: Power Supply Systems in Buildings Chapter 3: Designing power supply for apartments Chapter 4: Design and manufacture of practical models of electricity supply system for apartments In the process of drafting not avoid the shortcomings, I hope to receive comments from teachers and friends to complete the project CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Đặt vấn đề Trong nghiệp cơng nghiệp hố đại hố đất nƣớc, cơng nghiệp điện lực giữ vai trị đặc biệt quan trọng điện nguồn lƣợng đƣợc sử dụng rộng rãi ngành kinh tế quốc dân, điện tiền đề cho phát triển đất nƣớc Ngày điện trở thành lƣợng thiếu đƣợc hầu hết lĩnh vực kinh tế Mỗi có khu dân cƣ đƣợc xây dựng nhu cầu hệ thống cung cấp điện nảy sinh Đối với sinh viên ngành điện, việc đƣợc thực thiết kế, thi cơng cơng trình điện ngồi ghế nhà trƣờng trải nghiệm tốt, tập dƣợt, vận dụng lý thuyết học vào thiết kế hệ thống cung cấp điện, làm quen với công việc sau Để thực đƣợc điều cần có mơ hình thực hành sát với thực tế, nhiên mơ hình thực hành phịng thí nghiệm dừng lại quy mơ mơ hình phẳng mơ máy tính, chƣa có mơ hình trực quan giúp sinh viên có nhìn thực tế Xuất phát từ lý trên, việc thiết kế chế tạo mơ hình thực hành hệ thống cung cấp điện cho hộ yêu cầu cấp thiết sinh viên nghành điện 1.2 Mục đích đề tài - Nghiên cứu xây dựng mơ hình thực hành hệ thống cung cấp điện cho hộ giúp cho thân sinh viên làm quen với hệ thống cấp điện cho hộ, hiểu đƣợc nguyên lý dây, lắp đặt thiết bị điện thực tế từ hình thành kĩ nghề nghiệp cịn ngồi ghế nhà trƣờng - Nắm đƣợc bƣớc thiết kế hệ thống cung cấp điện cho hộ - Nắm đƣợc phƣơng pháp tính tốn phụ tải thƣờng dùng 1.3 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu - Đối tƣợng: Hệ thống cấp điện hộ, thiết bị điện - khối ghép kích thƣớc 200x240mm có chi tiết đƣờng dây nhƣ hình vẽ: 240 106 28 86 28 86 200 86 28 86 200 240 240 106 a) Mặt trƣớc b) Mặt sau - khối ghép kích thƣớc 200x240mm có chi tiết đƣờng dây nhƣ hình vẽ: 240 200 28 86 86 28 86 200 86 240 106 240 a) Mặt trƣớc 28 106 b) Mặt sau - khối ghép kích thƣớc 200x240mm chi tiết đƣờng dây, đế âm nhƣ hình vẽ: 240 134 106 154 28 64 64 28 200 154 136 240 106 a) Mặt trƣớc 134 b) Mặt sau 49 - khối ghép kích thƣớc 200x120mm khơng có chi tiết đƣờng dây nhƣ hình vẽ: 120 200 200 200 120 200 120 120 a) Mặt trƣớc b) Mặt sau - khối ghép kích thƣớc 200x120mm chi tiết đƣờng dây, đế âm nhƣ hình vẽ: 200 200 120 46 200 28 200 46 120 120 a) Mặt trƣớc b) Mặt sau - khối ghép kích thƣớc 200x120mm chi tiết đƣờng dây, đế âm nhƣ hình vẽ: 200 200 120 46 200 28 200 46 120 120 a) Mặt trƣớc b) Mặt sau 50 - khối ghép kích thƣớc 200x120mm có chi tiết đƣờng dây nhƣ hình vẽ: 120 200 28 86 86 28 200 86 86 120 46 120 a) Mặt trƣớc 28 46 b) Mặt sau - khối ghép kích thƣớc 200x120mm có chi tiết đƣờng dây nhƣ hình vẽ: 120 86 28 200 86 86 28 200 86 120 120 46 a) Mặt trƣớc 28 46 b) Mặt sau Từ thiết kế sơ mơ hình, ta thiết lập mặt chiếu tƣờng mơ hình nhƣ sau: Mat chieu mo hinh DATN.dwg 51 4.3 Các chi tiết lắp ghép mơ hình Sau thiết kế mặt mơ hình sơ xong, ta tiến hành lắp ghép chi tiết lại với Mơ hình đƣợc thiết kế lắp ghép với chi tiết lắp ghép nhƣ sau: - Chi tiết lắp ghép khối nhỏ Các khối ghép có kích thƣớc khác nhau: + Khối lớn Mỗi khối ghép đƣợc lắp ghép với gỗ dày 12mm có kích thƣớc: - Chiều rộng: 240mm - Chiều cao: 200mm Giữa gỗ đƣợc ghép với rộng 30mm có đục lỗ đầu để vít ti sắt với nhằm gắn khối ghép với Khối đƣợc ghép lại nhƣ hình vẽ: + Khối nhỏ Mỗi khối ghép đƣợc lắp ghép với gỗ dày 12mm có kích thƣớc: - Chiều rộng: 120mm - Chiều cao: 200mm Giữa gỗ đƣợc ghép với rộng 30mm có đục lỗ đầu để vít ti sắt với nhằm gắn khối ghép với Khối đƣợc ghép lại nhƣ hình vẽ: 52 - Chi tiết lắp ghép khối trụ nhỏ Có kiểu khối trụ khác nhau: + Khối trụ ghép khối mặt lại với theo mặt phẳng Gồm: - gỗ dày 12mm có chiều cao 200mm, chiều rộng 54mm - gỗ dày 12mm có chiều cao 136mm, chiều rộng 30mm Khối đƣợc ghép lại nhƣ hình vẽ: + Khối trụ ghép khối mặt lại với góc vng Gồm: - gỗ dày 12mm có chiều cao 200mm, chiều rộng 54mm - gỗ dày 12mm có chiều cao 200mm, chiều rộng 42mm - gỗ dày 12mm có chiều cao 136mm, chiều rộng 30mm Khối đƣợc ghép lại nhƣ hình vẽ: 53 + Khối trụ ghép khối mặt lại với theo hình chữ T Gồm: - gỗ dày 12mm có chiều cao 200mm, chiều rộng 54mm - gỗ dày 12mm có chiều cao 136mm, chiều rộng 42mm - gỗ dày 12mm có chiều cao 136mm, chiều rộng 30mm Khối đƣợc ghép lại nhƣ hình vẽ: + Khối trụ nằm ngồi mặt tƣờng Gồm: - gỗ dày 12mm có chiều cao 200mm, chiều rộng 54mm - gỗ dày 12mm có chiều cao 200mm, chiều rộng 42mm - gỗ dày 12mm có chiều cao 136mm, chiều rộng 30mm Khối đƣợc ghép lại nhƣ hình vẽ: 54 - Chi tiết lắp ghép khối có đế âm bảng cơng tắc, ổ cắm - Các mấu ghép khối lại với + Mấu ghép khối khơng có trụ + Mấu ghép khối góc vng + Mấu ghép khối hình chữ T 55 + Mấu ghép khối có trụ - Chi tiết lắp ghép khối lại với + Ghép khối lại với khơng có trụ - Hai khối lớn với nhau: - Khối lớn ghép với khối nhỏ + Ghép khối lại với có trụ 56 + Ghép khối lại với góc vng + Ghép khối lại với theo hình chữ T 4.4 Thiết kế điện cho mơ hình Mơ hình đƣợc thiết kế điện dựa nguyên lý cấp điện hộ Nguồn điện đƣợc lấy từ nguồn phòng thực hành vào tủ điện chia cho mạch nhánh: 57 Hình 4.6 Nối dây cho tủ điện Từ tủ điện, nguồn đƣợc chia theo mạch gồm: - Mạch động lực cấp cho ổ cắm - Mạch chiếu sáng cấp điện cho bóng đèn quạt hút - Mạch cấp cho bình nóng lạnh - Mạch cấp cho điều hòa phòng ngủ - Mạch cấp cho điều hòa phòng ngủ Để thuận tiện cho lắp đặt dây, mơ hình đặt hộp nối cửa nhà vệ sinh chung, trung tâm phịng nên tiết kiệm đƣợc chi phí thuận tiện cho việc cấp nguồn đến phòng xa tủ điện: Các dây nguồn cấp cho điều hòa phòng ngủ cấp cho hộp nối đƣợc rải trần nhà: 58 Hình 4.7 Cấp nguồn cho điều hịa hộp nối Sau dây cấp nguồn, việc lắp thiết bị cho mơ hình theo rãnh dây thiết kế: Hình 4.8 Lắp bóng đèn ổ cắm cho mơ hình 59 Hình 4.9 Lắp cơng tắc aptomat bình nóng lạnh cho nhà vệ sinh 4.5 Kết đề tài Sau q trình thiết kế thực lắp ghép, mơ hình đƣợc hồn thiện hoạt động theo ngun lý thiết kế Hình 4.10 Mơ hình thực hành cung cấp điện cho hộ 60 4.6 Ý nghĩa đề tài - Trong thời gian làm đề tài, thân hoàn thiện thêm kiến thức đƣợc học trƣờng suốt năm qua Đề tài giúp thân tăng khả tƣ logic q trình lắp ghép mơ hình, nghiên cứu vấn đề thiết kế điện cho hộ chung cƣ thực tiến mà trƣớc thân chƣa đƣợc tiếp xúc nhiều - Sản phẩm đề tài đƣợc chuyển giao cho môn Công nghệ kỹ thuật điện, điện tử trƣờng Đại học Vinh Sản phẩm đƣợc sử dụng việc việc giảng dạy học phần phần thực hành cung cấp điện góp phần nâng cao chất lƣợng thực hành cho sinh viên ngành Công nghệ kỹ thuật điện, điện tử 61 KẾT LUẬN *** Với kiến thức đƣợc học nhà trƣờng, tham khảo tài liệu chuyên ngành với nổ lực thân giúp đỡ, hƣớng dẫn nhiệt tình thầy giáo Th.S Phạm Hoàng Nam, em thiết kế chế thành cơng mơ hình thực hành hệ thống cung cấp điện cho hộ Mơ hình chƣa phải sản phẩm hoàn chỉnh mặt nhƣng sản phẩm góp phần nâng cao chất lƣợng thực hành cung cấp điện cho hộ Rất mong nhận đƣợc đánh giá, góp ý q thầy giáo bạn để mơ hình ngày hồn thiện Một lần em xin chân thành cảm ơn! 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO *** [1] Nguyễn Công Hiền, “ Hệ thống cung cấp điện xí nghiệp cơng nghiệp thị nhà cao tầng”, NXB Khoa học Kỹ thuật, 2005 [2] PGS TS Quyền Huy Ánh, Giáo trình “Cung cấp điện” dành cho hệ Đại học, ĐH SPKT Tp HCM, 2006 [3] Phan Thị Thanh Bình tác giả khác, Hƣớng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn quốc tế IEC, NXB KHKT, 2009 [4] Sổ tay thiết kế điện hợp chuẩn, PGS TS Quyền Huy Ánh, ĐH SPKT Tp HCM, 2010 [5] PGS TS Quyền Huy Ánh, Giáo trình “CAD kĩ thuật điện”, NXB ĐHQG Tp HCM, 2008 [6] PGS TS Quyền Huy Ánh, Giáo trình an tồn điện, NXB ĐHQG Tp HCM, 2007 63 ... lý hệ thống cung cấp điện 37 CHƢƠNG 4: THIẾT KẾ VÀ CHẾ MƠ HÌNH THỰC HÀNH HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO CÁC CĂN HỘ 39 4.1 Yêu cầu thiết kế mơ hình 39 4.2 Thiết kế sơ mơ hình. .. tổng quan đề tài Chƣơng 2: Hệ thống cung cấp điện cho hộ Chƣơng 3: Thiết kế cung cấp điện cho hộ Chƣơng 4: Thiết kế chế mơ hình thực hành hệ thống cung cấp điện cho hộ Trong trình làm đồ án khơng... Phạm vi: Mơ hình thực hành hệ thống cung cấp điện, lắp đặt thiết bị điện cho hộ 1.4 Ý nghĩa đề tài Với việc thiết kế chế tạo mơ hình thực hành hệ thống cung cấp điện cho hộ giúp cho sinh viên có