Thiết kế hệ thống cung cấp điện nhà đa chức năng đại học vinh

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH VIỆN KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ ========== ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Đề tài: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TRUNG TÂM THỂ DỤC THỂ THAO HD-ĐẠI HỌC VINH Sinh viên thực Lớp Giáo viên hướng dẫn : Lê Thị Hà : 54K1 – CNKT Điện – Điện tử : TS Nguyễn Tiến Dũng Nghệ An – 05/2018 TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH VIỆN KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ ========== ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Đề tài: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TRUNG TÂM THỂ DỤC THỂ THAO HD-ĐẠI HỌC VINH Sinh viên thực Lớp Giáo viên hướng dẫn Cán phản biện : Lê Thị Hà : 54K1 – CNKT Điện – Điện tử : TS Nguyễn Tiến Dũng : Trần Đình Dũng Nghệ An – 05/2018 Trường Đại học Vinh Đồ án tốt nghiệp MỤC LỤC MỤC LỤC TÓM TẮT ĐỒ ÁN DANH SÁCH HÌNH VẼ DANH SÁCH BẢNG BIỂU DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT LỜI NÓI ĐẦU 10 CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN 13 1.1 Giới thiệu chung 13 1.2 Những yêu cầu chung thiết kế dự án cung cấp điện 13 1.3 Đặc điểm cung cấp điện cho mạng điện sinh hoạt 13 1.4 Tổng quan trung tâm TDTT cao cấp HD – Đại học Vinh 15 1.5 Danh mục phụ tải 16 CHƯƠNG II: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN 17 2.1 Yêu cầu hệ thống cung cấp điện 17 2.1.1 Độ tin cậy cung cấp điện 17 2.1.2 Chất lượng điện 18 2.1.3 Tính kinh tế 18 2.1.4 Tính an tồn 18 2.2 Các phương pháp xác định phụ tải tính tốn 19 2.2.1 Giới thiệu chung 19 2.2.2 Các phương pháp xác định phụ tải tính tốn 19 2.3 Xác định phụ tải tính tốn trung tâm TDTT 25 2.3.1 Bảng thống kê phụ tải 25 2.3.2 Phụ tải tính tốn phịng Gym 26 2.3.3 Phụ tải tính tốn phòng Yoga 27 2.3.4 Phụ tải tính tốn phịng Dance 27 2.3.4 Phụ tải tính tốn phịng xơng 27 2.3.5 Phụ tải tính tốn trung tâm TDTT 28 CHƯƠNG III: XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN 29 3.1 Thiết lập mặt cấp điện cho trung tâm TDTT 29 3.1.1 Mục đích thiết kế cấp điện nội thất 29 3.1.2 Yêu cầu bước thiết kế cấp điện nội thất 29 Lê Thị Hà – 54K1-CNKTĐ-ĐT Trang Niên khóa: 2013 – 2018 Trường Đại học Vinh Đồ án tốt nghiệp 3.2 Đi dây nhà 30 3.3 Thiết kế sơ đồ nguyên lý hệ thống cung cấp điện 31 3.4 Lựa chọn phương án cung cấp điện 31 CHƯƠNG IV: TÍNH CHỌN VÀ KIỂM TRA DÂY DẪN, THIẾT BỊ ĐIỆN – THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG BẰNG PHẦN MỀM DIALUX 34 4.1 Chọn thiết bị điện phận dẫn điện theo điều kiện làm việc lâu dài 34 4.1.1 Chọn theo điện áp định mức 34 4.1.2 Chọn theo dòng điện định mức 35 4.2 Kiểm tra thiết bị điện phận dẫn điện theo dòng điện ngắn mạch 36 4.2.1 Kiểm tra ổn định động 36 4.2.2 Kiểm tra ổn định nhiệt 36 4.3 Lựa chọn thiết bị điện lắp đặt cho trung tâm 37 4.3.1 Lựa chọn tủ động lực 37 4.3.2 Chọn Aptomat 37 4.3.3 Chọn dây dẫn, dây cáp hệ thống cung cấp điện 40 4.4 Tính tốn thiết kế chiếu sáng 46 4.4.1 Tổng quan sơ lược chiếu sáng 46 4.4.2 Thiết kế chiếu sáng 49 4.4.3 Tính tốn thơng số chiếu sáng 49 4.5 Tính tốn thiết kế chiếu sáng phần mềm Dialux 4.13 53 4.5.1.Giới thiệu DIALux 53 4.5.2 Thiết kế chiếu sáng Dialux 54 CHƯƠNG V: CHỌN THIẾT BỊ CHỐNG SÉT 62 5.1 Nối đất 62 5.1.1 Mục đích việc nối đất 62 5.1.2 Nối đất bảo vệ 62 5.2 Chống sét 62 5.2.1 Hiện tượng sét 62 5.2.2 Đặc tính sét nguy hiểm cháy nổ sét gây 63 5.2.3 Cấu tạo, chức hệ thống chống sét 64 5.2.4 Hậu phóng điện sét 65 5.2.5 Biện pháp chống sét 65 5.2.6 Sự cần thiết việc phòng chống sét cho cơng trình 66 Lê Thị Hà – 54K1-CNKTĐ-ĐT Trang Niên khóa: 2013 – 2018 Trường Đại học Vinh Đồ án tốt nghiệp 5.2.7 Tính tốn chống sét 67 CHƯƠNG VI: DỰ TOÁN KINH TẾ 71 6.1 Tính tốn kinh phí mua sắm thiết bị 71 KẾT LUẬN 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO 75 Lê Thị Hà – 54K1-CNKTĐ-ĐT Trang Niên khóa: 2013 – 2018 Trường Đại học Vinh Đồ án tốt nghiệp TÓM TẮT ĐỒ ÁN Đồ án “Thiết kế cung cấp điện cho trung tâm thể dục thể thao HD-Đại học Vinh” tiến hành nghiên cứu cung cấp điện cho công trình dân dụng, từ tổng hợp tìm phương án cung cấp điện hợp lý cho trung tâm thể dục thể thao, cụ thể Trung tâm TDTT HD - Đại học Vinh; Nghiên cứu thiết kế sơ đồ nguyên lý cung cấp điện, sơ đồ dây, tính chọn thiết bị điện; Nghiên cứu thiết kế hệ thống chiếu sáng cho toàn trung tâm; Nghiên cứu tính tốn nối đất chống sét; Sau dự tốn kinh phí lắp đặt thiết bị theo tính toán cho Trung tâm TDTT HD - Đại học Vinh Project "Designing power supply for HD Sports Center-Vinh University" has researched on the supply of electricity to civil works, from which to synthesize and find a reasonable electricity supply for the physical training center, namely HD Sports Center – Vinh University; Studying the design of power supply diagrams, wiring diagrams, selection of electrical equipment; Study design lighting system for the whole center; Studying and calculating grounding against lightning; Then the cost of installation equipment calculated for HD Sports Center - Vinh University Lê Thị Hà – 54K1-CNKTĐ-ĐT Trang Niên khóa: 2013 – 2018 Trường Đại học Vinh Đồ án tốt nghiệp DANH SÁCH HÌNH VẼ Hình 1.1: Sơ đồ phân nhánh 14 Hình 1.2: Sơ đồ hình tia 15 Hình 1.3: Sơ đồ mặt tổng thể 16 Hình 3.1 Phương án đặt tủ điện 32 Hình 3.2 Phương án đặt tủ điện 33 Hình 4.1 Sóng quang học 46 Hình 4.4 Mặt tổng thể (hình ảnh 3D) 60 Hình 4.5 Mặt thể phân bố đèn (hình ảnh 3D) 61 Hình 4.6 Quang thông đèn 61 Lê Thị Hà – 54K1-CNKTĐ-ĐT Trang Niên khóa: 2013 – 2018 Trường Đại học Vinh Đồ án tốt nghiệp DANH SÁCH BẢNG BIỂU Bảng 2.1 Phụ tải phòng Gym 25 Bảng 2.2 Phụ tải phòng Yoga 25 Bảng 2.3 Phụ tải phòng Dance 26 Bảng 2.4 Phụ tải phịng xơng nhà vệ sinh 26 Bảng 4.1 Trị số độ lệch điện áp cho phép tương đối so với điện áp cho phép thiết bị điện 35 Bảng 4.2 Trị số (A/ ) theo Tmax loại dây: 40 Bảng 6.1 Dự tốn kinh phí mua sắm thiết bị điện 71 Lê Thị Hà – 54K1-CNKTĐ-ĐT Trang Niên khóa: 2013 – 2018 Trường Đại học Vinh Đồ án tốt nghiệp DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT PGS : Phó Giáo sư TBĐ : Thiết bị điện TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam TDTT : Thể dục thể thao TS : Tiến sĩ Lê Thị Hà – 54K1-CNKTĐ-ĐT Trang Niên khóa: 2013 – 2018 Trường Đại học Vinh Đồ án tốt nghiệp LỜI NÓI ĐẦU Điện dạng lượng có nhiều ưu điểm dễ dàng chuyển hóa thành dạng lượng khác nhiệt năng, năng, hóa năng,… dễ truyền tải phân phối Chính điện sử dụng rộng rãi lĩnh vực hoạt động người Điện năng lượng ngành cơng nghiệp, điều kiện quan trọng để phát triển khu thị khu dân cư Vì lý lập kế hoạch phát triển kinh tế xã hội kế hoạch phát triển điện phải trước bước nhằm thỏa mãn nhu cầu điện trước mắt tương lai Trong nghiệp công nghiệp hố - đại hố nước nhà, cơng nghiệp điện lực giữ vai trị đặc biệt quan trọng điện nguồn lượng sử dụng rộng rãi ngành kinh tế quốc dân, điện tiền đề cho phát triên đất nước Là sinh viên ngành điện với kiến thức học môn Công nghệ kỹ thuật Điện - Điện tử trường Đại học Vinh em nhận đề tài tốt nghiệp: “Thiết kế cung cấp điện cho Trung tâm TDTT cao cấp HD - Đại học Vinh” Đồ án giúp em bước đầu có kinh nghiệm thiết kế cung cấp điện, thiết kế hệ thống chiếu sáng, điều thiếu giúp đỡ thầy, cô - người trước giàu kinh nghiệm, giúp đỡ tận tình thầy TS.Nguyễn Tiến Dũng giúp em hồn thành đồ án Tuy em cố gắng, say mê với đồ án, bỏ nhiều công sức cho đề tài kiến thức hạn chế, khó tránh khỏi có nhiều khuyết điểm Em mong nhận nhận xét bảo thầy giáo để em hồn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên thực Lê Thị Hà Lê Thị Hà – 54K1-CNKTĐ-ĐT Trang 10 Niên khóa: 2013 – 2018 Trường Đại học Vinh Đồ án tốt nghiệp Hình 4.5 Mặt thể phân bố đèn (hình ảnh 3D) Hình 4.6 Quang thơng đèn Lê Thị Hà – 54K1-CNKTĐ-ĐT Trang 61 Niên khóa: 2013 – 2018 Trường Đại học Vinh Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG V: CHỌN THIẾT BỊ CHỐNG SÉT 5.1 Nối đất 5.1.1 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 5.1.2 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 tồn 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 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) 5.2 Chống sét 5.2.1 Hiện tượng sét Sét tượng phóng điện đám mây tích điện trái dấu mây Lê Thị Hà – 54K1-CNKTĐ-ĐT Trang 62 Niên khóa: 2013 – 2018 Trường Đại học Vinh Đồ án tốt nghiệp 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 lơi lưới chống sét 5.2.2 Đặc tính sét nguy hiểm cháy nổ sét gây Sét phóng điện khí đám mây đất, hay đám mây mang điện tích trái dấu Trước có phóng điện sét có phân chia tích lũy mạnh điện tích đám mây giơng tác dụng luồng khơng khí nóng thổi bốc lên nước ngưng tụ đám mây Các đám mây mang điện kết phân tích điện tích trái dấu tập trung chúng phần khác đám mây Phần đám mây giơng thường tích điện âm Các đám mây với đất hình thành tụ điện mây-đất Ở phần đám mây thường tích lũy điện tích dương Cường độ điện trường mây-đất tăng dần lên chỗ cường độ đạt tới trị số tới hạn 25-30 kV/cm khơng khí bị ion hóa bắt đầu trở nên dẫn điện Sự phóng điện sét chia thành giai đoạn: Giai đoạn phóng điện tiên đạo bậc, giai đoạn phóng điện chủ yếu, giai đoạn kết thúc di chuyển mây mà từ bắt đầu phóng điện lóe sáng biến Thường phóng điện sét gồm loạt phóng điện dịch chuyển điện tích từ phần khác đám mây Tiên đạo lần phóng điện sau theo dịng bị ion hóa ban đầu, chúng phát triển liên tục gọi tiên đạo dạng mũi tên Dòng điện sét ghi máy sóng cực nhanh Hai tham số quan trọng dòng điện sét biên độ Is độ dốc đầu sóng a a max  Lê Thị Hà – 54K1-CNKTĐ-ĐT dis dt Trang 63 Niên khóa: 2013 – 2018 Trường Đại học Vinh Đồ án tốt nghiệp Biên độ dòng điện sét không vượt 200 - 300 kA, trường hợp dòng điện sét lớn 100 kA Do đó, theo tầm quan trọng cơng trình bảo vệ, tính tốn thường lấy dòng điện sét 50 - 100 kA Độ dốc cực đại đầu sóng dịng điện sét thường khơng vượt 50 kA/gy Biên độ dòng điện sét lớn độ dốc đầu sóng lớn Vì vậy, với dịng điện sét tính tốn 100 kA lớn thường lấy độ dốc đầu sóng trung bình 30 kA/gy, cịn dịng điện sét tính tốn nhỏ 100 kA độ dốc đầu sóng lấy khoảng 10 kA/gy Sét đánh vào phận cơng trình khơng bảo vệ thường kèm theo dịng điện chạy qua gây thiệt hại lớn, đặc biệt nguy hiểm đến tính mạng người Dịng điện làm tăng đột ngột nhiệt độ chỗ tia sét phóng điện chỗ tia sét phóng xuống gây áp suất lớn phá hủy phận cơng trình Khi sét đánh xuống vật dẫn kim loại có tịa nhà khơng làm nóng chảy mà cịn làm cháy dây dẫn có dịng điện sét chạy qua Khi sét đánh, vật dẫn giải phóng lượng nhiệt lớn, dây nhỏ làm nóng chảy chí bốc kim loại, chỗ dây đứt hay tiếp xúc thường xuất tia lửa Khi sét đánh vào vật dẫn tòa nhà, dòng điện sét truyền tới thiết bị điện, dòng điện sét làm tăng nhiệt độ đột phá hủy chế độ hoạt động thiết bị điện gây chập, cháy thiết bị điện 5.2.3 Cấu tạo, chức hệ thống chống sét Các phận hệ thống chống sét bao gồm: - Bộ phận thu sét - Bộ phận dẫn dòng điện sét xuống đất (dây dẫn điện sét) - Bộ phận tiêu tán dòng điện sét vào đất (hệ thống nối đất bảo vệ) Ngoài cịn có loại mối nối, điểm kiểm tra đo đạc Những ngun tắc bảo vệ nhà cơng trình nhờ cột thu sét gọi cột thu lôi không thay đổi từ năm 1750 B.Franklin kiến nghị thực cột cao có đỉnh nhọn kim loại nối đến hệ thống nối đất Khi có đám mây tích điện tích âm qua đỉnh cột thu lôi (có chiều cao mặt đất có điện so với đất xem không), nhờ cảm ứng tĩnh điện đỉnh cột thu lơi nạp điện tích dương Do đỉnh thu lơi nhọn nên cường độ điện trường vùng lớn Điều tạo nên dễ dàng kênh phóng điện từ đầu cột thu lơi đến đám mây tích điện tích âm, có dịng điện phóng từ đám mây xuống đất Lê Thị Hà – 54K1-CNKTĐ-ĐT Trang 64 Niên khóa: 2013 – 2018 Trường Đại học Vinh Đồ án tốt nghiệp Sét đánh theo quy luật xác suất chịu ảnh hưởng nhiều yếu tố Do việc xác định xác khu vực hướng đánh sét khó khơng thể đảm bảo xác suất 100% hướng sét đến thu lơi chống sét Từ phân tích cho thấy, chức hệ thống chống sét thu hút sét đánh vào chuyển dịng điện sét tạo xuống đất cách an toàn, tránh sét đánh vào phần kết cấu khác cần bảo vệ cơng trình 5.2.4 Hậu phóng điện sét Đối với nhà cửa gia súc: gây nguy hiểm bị sét đánh trực tiếp Nhiều sét khơng phóng trực tiếp gây nguy hiểm vì: dịng 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) + Các 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 5.2.5 Biện pháp chống sét Có loại hệ thống chống sét bản: - 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 - Hệ thống chống sét chủ động (cấp tiến) Nguyên tắc: Dùng thu lơi phóng trực tiếp luồng ion phía đám mây, làm tăng thêm khả phóng điện xảy đám mây Lê Thị Hà – 54K1-CNKTĐ-ĐT Trang 65 Niên khóa: 2013 – 2018 Trường Đại học Vinh Đồ án tốt nghiệp 5.2.6 Sự cần thiết việc phịng chống sét cho cơng trình 5.2.6.1 Ngun tắc chung Các cơng trình có nguy cháy nổ cao nhà máy sản xuất thuốc nổ, kho chứa nhiên…cần bảo vệ cao khỏi nguy bị sét đánh Đối với cơng trình khác, cần thiết bảo vệ chống sét rõ ràng, ví dụ: - Nơi tụ họp đơng người - Nơi cần phải bảo vệ dịch vụ công cộng thiết yếu - Nơi mà quanh khu vực thường xuyên xảy sét đánh - Nơi có kết cấu cao đứng độc lập - Nơi có cơng trình có giá trị văn hóa lịch sử - Nơi có chứa loại vật liệu dễ cháy nổ Tuy nhiên, nhiều trường hợp khơng thể định cơng trình có hay khơng có hệ thống chống sét Bởi vậy, trường hợp cần xem xét nhiều yếu tố ảnh hưởng đến xác suất sét đánh phân tích hậu Mặc khác, số yếu tố đánh giá chúng bao trùm lên tất yếu tố khác Ví dụ như, u cầu khơng xảy nguy tránh sống người việc tất người sống tịa nhà ln cảm thấy an tồn định câu hỏi theo hướng cần có hệ thống chống sét, thơng thường điều khơng cần thiết Khơng có hướng dẫn cụ thể cho vấn đề tiến hành đánh giá vào xác suất sét đánh vào cơng trình yếu tố sau: - Cơng tịa nhà - Tính chất việc xây dựng tòa nhà - Giá trị vật thể tòa nhà hậu sét đánh gây - Vị trí tịa nhà - Chiều cao cơng trình 5.2.6.2 Xác định xác suất sét đánh vào cơng trình Xác suất sét đánh vào cơng trình năm, P xác định sau: P = Ac.Ng.10-6 Trong đó: Ng: Mật độ sét phóng xuống đất - số lần sét phóng xuống mặt đất km2 năm Ac: Diện tích thu sét hữu dụng, m2 Lê Thị Hà – 54K1-CNKTĐ-ĐT Trang 66 Niên khóa: 2013 – 2018 Trường Đại học Vinh Đồ án tốt nghiệp Diện tích thu sét hữu dụng kết cấu diện tích mặt cơng trình kéo dài tất hướng có tính đến chiều cao Cạnh diện tích thu sét hữu dụng mở rông từ cạnh kết cấu khoảng chiều cao kết cấu điểm tính chiều cao Ví dụ, tịa nhà hình chữ nhật đơn giản có chiều dài L, chiều rộng W, chiều cao H (đơn vị tính m), diện tích thu sét hữu dụng có độ dài (L+2H) m chiều rộng (W+2H) m với góc trịn tạo 1/4 đường trịn có bán kính H Như diện tích thu sét hữu dụng A là: Ac= LW + 2LH + 2WH + H2 5.2.6.3 Xác định xác suất sét đánh tổng hợp Xác suất sét đánh tổng hợp xác định theo biểu thức: Pth = P.A.B.C.D.E Trong đó: P: Xác suất sét đánh vào cơng trình năm + Giá trị hệ số A theo dạng cơng trình + Giá trị hệ số B theo dạng kết cấu cơng trình + Giá trị hệ số C theo công sử dụng + Giá trị hệ số D theo mức độ cách ly + Giá trị hệ số E theo dạng địa hình Sau xác định xác suất sét đánh tổng hợp, so sánh với xác suất sét đánh cho phép P0 = 10-5 Nếu xác suất sét đánh tổng hợp lớn xác suất sét đánh cho phép năm cơng trình cần phải có hệ thống chống sét 5.2.7 Tính tốn chống sét Để xác định liệu có cần đến hệ thống chống sét hay khơng, tính hệ số rủi ro tổng hợp sau: - Xác định số lần sét đánh 1km2 năm: Trên sở số liệu mật độ sét đánh địa danh Việt Nam, TP Vinh, Nghệ An ta xác định giá trị Ng 8,2 lần sét đánh xuống đất 1km2 năm - Xác định xác suất sét đánh tổng hợp Pth, ta xác định hệ số: + Giá trị hệ số A theo dạng cơng trình, Phịng gym nằm khuôn viên Đại học Vinh dạng công trình trường học nên A = 1,7 + Giá trị hệ số B theo dạng kết cấu cơng trình, Phịng gym dạng cơng trình bê tơng cốt thép có mái kim loại nên B = 0,1 Lê Thị Hà – 54K1-CNKTĐ-ĐT Trang 67 Niên khóa: 2013 – 2018 Trường Đại học Vinh Đồ án tốt nghiệp + Giá trị hệ số C theo cơng sử dụng, Phịng gym nằm khuôn viên Đại học Vinh dạng công trình trường học nên C = 1,7 + Giá trị hệ số D theo mức độ cách ly, Phòng gym dạng cơng trình xây dựng có cơng trình khác xanh có chiều cao tương đương nên D = 1,0 + Giá trị hệ số E theo dạng địa hình, Phịng gym thuộc dạng địa hình đồng nên E = 0,3 Tích hệ số = A.B.C.D.E = 1,7.0,1.1,7.1,0.0,3 = 0,0867 - Xác định diện tích thu sét hữu dụng Ac: Áp dụng cơng thức tính diện tích thu sét hữu dụng tính sau: Một tịa nhà hình chữ nhật đơn giản có chiều dài L, chiều rộng W, chiều cao H (đơn vị tính m), diện tích thu sét hữu dụng có độ dài (L+2H) m chiều rộng (W+2H) m với góc trịn tạo 1/4 đường trịn có bán kính H Như diện tích thu sét hữu dụng Ac là: Ac = LW + 2LH + 2WH + H2 Ac =LW+2LH+2WH+H2 = 38.18+2.38.5,5+2.18.5,5+3,14.5,52 = 1395 m2 - Xác định xác suất sét đánh P: Áp dụng cơng thức tính xác suất sét đánh năm là: P = Ac.Ng.10-6 = 1395.8,2.10-6 = 10-4 Xác suất sét đánh tổng hợp: Pth = P.A.B.C.D.E = 10 4.0, 0867  0.0867.10 5  Vậy: Pth ≈ P0, cơng trình phải lắp đặt hệ thống chống sét 5.2.8 Tính tốn kiểm tra vùng bảo vệ chống sét cho cơng trình Để xác định cấp bảo vệ chống sét cơng trình cần phải xác định xác suất sét đánh vào cơng trình (Nd) xác suất sét đánh cho phép (Nc) từ xác định hệ số E Xác định xác suất sét đánh vào cơng trình (Nd): N d  N g max A c C1 106 (lần/năm) Trong đó: Ngmax = 2Ng C1 = 0,5 tra bảng B2 Tiêu chuẩn NFC 17:102:1995 Ac tính theo cơng thức: Ac = LW + 6H(L+W) + 9H2 = 38,7.18,5 + 6.5,5.( 38,7+18,5) + 9.3,14.5,52 Ac = 3458,415 m2 Suy ra: 2.8, 2.3458, 415.0,5.10 6  0,324 (lần/năm) Lê Thị Hà – 54K1-CNKTĐ-ĐT Trang 68 Niên khóa: 2013 – 2018 Trường Đại học Vinh Đồ án tốt nghiệp Xác định xác suất cho phép Nc: Tần số sét đánh chấp nhận tính theo cơng thức sau: Nc  5,5 C C = C2.C3.C4.C5 Trong đó: Nc: Tần số sét đánh chấp nhận C2: Hệ số phụ thuộc cấu trúc cơng trình, tra bảng B5 tiêu chuẩn NFC 17:102:1995 C3: Hệ số phụ thuộc vật liệu chứa cơng trình, tra bảng B6 Tiêu chuẩn NFC17:102:1995 C4: Hệ số phụ thuộc tính cơng trình, tra bảng B7 tiêu chuẩn NFC17:102:1995 C5: Hệ số phụ thuộc vào tác hại sét, tra bảng B8 tiêu chuẩn NFC 17:102:1995 Tra bảng từ bảng đến bảng NFC 17:102:1995, ta xác định hệ số: C2 = 1, Kết cấu cơng trình loại thường C3 = 1, Giá trị bình thường có khả bắt lửa C4 = 1, Có người làm việc thường xun C5 = 5, Cơng trình u cầu hoạt động liên tục, có tác hại mơi trường Từ cơng thức ta có: C = 1.1.1.5 = Ta có, tần số sét đánh chấp nhận là: 5,5  1,1 Nd = 0,324 < Nc = 1,1 nên cơng trình khơng phải lắp đặt hệ thống chống Nc  sét - Xác định bán kính bảo vệ đầu thu sét: Nd < Nc = 1,1 nên lấy Rbv = Rtt = 21m (vì bán kính bảo vệ thực tế đầu thu sét PULSAR IMH 1812 21m) Vì chiều dài nhà lớn nhiều đường kính bảo vệ chống sét thực tế, nhà lắp đặt 02 đầu chống sét với đầu chống sét có bán kính bảo vệ thực tế 21m cơng trình nằm hồn tồn vùng bảo vệ hệ thống chống sét 5.2.9 Tính tốn hệ thống nối đất bảo vệ chống sét cơng trình Ta chọn hệ thống nối đất bảo vệ chống sét gồm 14 cọc, cắm thành 02 dãy, dãy dài 18,4m sử dụng 07 cọc Sử dụng cọc thép trịn đặc có đường kính 16mm Lê Thị Hà – 54K1-CNKTĐ-ĐT Trang 69 Niên khóa: 2013 – 2018 Trường Đại học Vinh Đồ án tốt nghiệp dài 2,4m, chôn sâu cách mặt đất 0,7m, cọc liên kết với nối trịn có đường kính 9,44mm Sau bước kiểm tra hệ thống nối đất bảo vệ chống sét cơng trình chọn B1 : Xác định điện trở khuếch tán cọc R1c: R 1c  0,366  2l 4t  l   tt lg  lg l  d 4t  l  R 1c  0,366  2.2, 4.1,9  2,  300 lg  lg  119,8() 3 2, 4.1,9  2,   16.10 Trong đó: tt  K max đo  1,5.2.102  300.m t h l 2,4  0,7   1,9m 2 h: khoảng cách từ mặt đất đến đỉnh cọc chôn đất l: chiều dài cọc d: đường kính cọc B2 : Xác định điện trở khuếch tán cọc Rc: RC  R 1c 119,8   26 n.c 7.0,658 Trong đó: c  0,658 B3 : Xác định điện trở khuếch tán nối: R t ( tròn ) 0,366 L2 0,366 18, 42  tt lg  300.lg  28,1 L d.t 18, 9, 44.103.0,7 B4 : Xác định điện trở khuếch tán nối có xét đến hệ số sử dụng R’t: R 't  Rt 28,1   38,58 t 0,7285 Trong đó: t  0,7285 B5 : Xác định điện trở khuếch tán hệ thống nối đất bảo vệ Rnđ: R c R ' t 26.38,58 R nđ    15,53 ' R c  R t 26  38,58 R nđht  R nđ 15,53   7,765 2 B6 : Từ kết tính tốn ta có: R nđht  7,765  R cp  10 Vậy hệ thống nối đất sử dụng dãy cọc, dãy cọc hợp lý Lê Thị Hà – 54K1-CNKTĐ-ĐT Trang 70 Niên khóa: 2013 – 2018 Trường Đại học Vinh Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG VI: DỰ TOÁN KINH TẾ 6.1 Tính tốn kinh phí mua sắm thiết bị Chi phí thiết bị nội dung dự tốn xây dựng cơng trình Chi phí thiết bị bao gồm: - Chi phí mua sắm thiết bị cơng trình thiết bị cơng nghệ - Chi phí đào tạo, chuyển giao cơng nghệ - Chi phí lắp đặt, thí nghiệm, hiệu chỉnh - Các chi phí khác có liên quan Trong phạm vi nghiên cứu đồ án nghiên cứu chi phí mua sắm thiết bị điện Bảng 6.1 Dự tốn kinh phí mua sắm thiết bị điện STT Thiết bị Đặc tính Điều hịa Panasonic 9000BTU Tủ lạnh Quạt trần Quạt gắn tường Quạt treo Senko TC16 Panasonic 152 lít NRBA178PSV1 inverter cánh, COMET CCF352 SL Đơn giá Thành tiền 8.490.000 59.430.000 5.590.000 5.590.000 1.200.000 4.800.000 290.000 2.610.000 268.400 268.400 173.800 869.000 1.430.000 1.430.000 917.000 917.000 Tủ điện âm tường, Tủ điện tổng module, kích thước 200x210x62 Tủ điện âm tường, Tủ điện nhánh module, kích thước 130x210x62 Aptomat tổng Aptomat nhánh Aptomat VKE 203b 3P – (125-2250)A Aptomat VKE 203b 2P – 125A Lê Thị Hà – 54K1-CNKTĐ-ĐT Trang 71 Niên khóa: 2013 – 2018 Trường Đại học Vinh 10 Aptomat nhánh Đèn downlight âm trần Đồ án tốt nghiệp Easy9, MCB 2P RDV108/A, Ø90mm ACEL22/OD, 22W, 203.500 814.000 160 125.000 20.000.000 314.000 314.000 330 7.300 2.409.000 170 10.700 1.819.000 11 Đèn ốp trần 12 Dây điện 13 Dây điện 14 Cáp đồng Cadivi 2x1.5mm 19 10.130 192.470 15 Cáp đồng Cadivi 2x16mm 75.300 451.800 16 Ổ cắm Ổ cắm đôi chấu S18U2 41 44.600 1.828.600 17 Công tắc đơn S182/X 11.200 56.000 18 Công tắc đôi S182/X 11.200 22.400 19 Công tắc ba S183/X 11.200 11.200 20 Máy tính để bàn 8.990.000 8.990.000 21 Máy bơm 918.000 918.000 525 34.800 6.256.849 22 Ống luồn dây điện PVC Ø298mm, ánh sáng trắng Dây điện Cadisun 2x1.5mm Dây điện Cadisun 2x2.5mm Acer, CPU: intel Core i3, Ram 4GB Máy bơm nước Bảo Long Ống luồn dây điện PVC Tiền Phong, Ø25mm Chiều dài ống 2.92m 23 Co nối chữ T BF20, Ø25mm 7.000 17.000 24 Co nối chữ L BE20, Ø25mm 15 4.600 69.000 Lê Thị Hà – 54K1-CNKTĐ-ĐT Trang 72 Niên khóa: 2013 – 2018 Trường Đại học Vinh 25 26 27 28 Đồ án tốt nghiệp Kim thu sét Hiệu: Pulsar, Model: PULSAR IMH Pulsar 18 hãng 1812 HELITA, Xuất xứ: Pháp Cọc tiếp địa đồng Dây đồng tiếp địa Hộp kiểm tra tiếp địa 27.500.000 27.500.000 14 1.650.000 23.100.000 106 165.000 17.490.000 325.000 325.000 Đường kính 16mm dài 2,4m; đồng nguyên chất ≥ 85% Chất liệu đồng, M70 dùng làm điện cực nằm ngang 210x160x100mm; Bản đồng bên 100x30x3mm 29 Mối hàn hoá nhiệt Hàn hóa nhiệt Cadweld 17 135.000 2.295.000 30 Kẹp dây dẫn sét Kích thước 46x17x19mm 45 55.000 2.475.000 Cộng 193.268.719 VAT (10%) 19.326.871,9 Tổng cộng 212.595.591 Lê Thị Hà – 54K1-CNKTĐ-ĐT Trang 73 Niên khóa: 2013 – 2018 Trường Đại học Vinh Đồ án tốt nghiệp KẾT LUẬN Qua trình nghiên cứu tài liệu thực hiện, đến đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Thiết kế cung cấp điện cho trung tâm thể dục thể thao HD-Đại học Vinh” hướng dẫn thầy giáo TS Nguyễn Tiến Dũng em hoàn thành đồ án tiến độ quy định Trong trình nghiên cứu thực đồ án em thực công việc sau: - Giới thiệu tổng quan cung cấp điện - Nghiên cứu cung cấp điện cho cơng trình dân dụng, từ tổng hợp tìm phương án cung cấp điện hợp lý cho trung tâm thể dục cụ thể trung tâm TDTT HD-Đại học Vinh - Thực thiết kế sơ đồ nguyên lý cung cấp điện, sơ đồ dây, tính chọn thiết bị điện - Thực thiết kế hệ thống chiếu sáng cho toàn trung tâm - Thực nối đất chống sét - Dự toán kinh phí Trong suốt thời gian nghiên cứu theo đuổi đề tài, em gặp số vướng mắc định nhận nhiều giúp đỡ nhiệt thành quý báu Mặc dù có nhiều cố gắng trình thực đề tài, song kiến thức hạn chế, kinh nghiệm nghề nghiệp chưa có Do đó, việc lựa chọn phương án, phương pháp tính chọn thiết bị chưa hợp lý để có phương án tối ưu nhất, tiết kiệm nguyên vật liệu Trước tiên, cho phép em gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy giáo TS Nguyễn Tiến Dũng tin tưởng giao đồ án, đạo hướng dẫn tận tình suốt trình thực đề tài Em xin gửi lời cảm ơn tới thầy cô giáo Viện Kỹ thuật Công nghệ, bạn sinh viên ngành Công nghệ kỹ thuật Điện-Điện tử động viên, góp ý, tạo điều kiện thuận lợi giúp em hoàn thành đề tài tiến độ giao Em xin chân thành cảm ơn Lê Thị Hà – 54K1-CNKTĐ-ĐT Trang 74 Niên khóa: 2013 – 2018 Trường Đại học Vinh Đồ án tốt nghiệp TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Xuân Phú, Nguyễn Công Hiền, Nguyễn Bội Khuê, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, “Cung cấp điện” [2] TS Trần Quang Khánh, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, “Bài tập cung cấp điện” [3] Ngô Hồng Quang, Vũ Văn Tẩm, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, “Thiết kế cấp điện” [4] Ngô Hồng Quang, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, “Sổ tay lựa chọn tra cứu thiết bị điện từ 0,4 đến 500kV” [5] PGS.TS Đặng Văn Đào - PGS.TS.Lê Văn Doanh-TS.Nguyễn Ngọc Mỹ, Nhà xuất giáo dục, “Thiết bị hệ thống chiếu sáng” [6] TCVN 9207:2012 Đặt đường dẫn nhà cơng trình cơng cộng – tiêu chuẩn thiết kế [7] TCVN 9206:2012 Đặt thiết bị điện nhà cơng trình cơng cộng - tiêu chuẩn thiết kế [8] TCVN 7114-1:2008 Chiếu sáng nơi làm việc – Phần 1: Trong nhà [9] Tiêu chuẩn NFC 17:102:1995 [10] TCVN 9385:2012 – Chống sét cho cơng trình xây dựng - Hướng dẫn thiết kế, kiểm tra bảo trì hệ thống [11] http://www.webdien.com/, truy nhập cuối ngày 23/3/2018 [12] http://www.ebook.edu.vn/, truy nhập cuối ngày 15/02/2018 [13] http://www.tailieu.vn/, truy nhập cuối ngày 05/02/2018 [14] http://www.dialux.de/, truy nhập cuối ngày 12/11/2018 Lê Thị Hà – 54K1-CNKTĐ-ĐT Trang 75 Niên khóa: 2013 – 2018 ... viên ngành điện với kiến thức học môn Công nghệ kỹ thuật Điện - Điện tử trường Đại học Vinh em nhận đề tài tốt nghiệp: ? ?Thiết kế cung cấp điện cho Trung tâm TDTT cao cấp HD - Đại học Vinh? ?? Đồ án... I: GIỚI THIỆU HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN 13 1.1 Giới thiệu chung 13 1.2 Những yêu cầu chung thiết kế dự án cung cấp điện 13 1.3 Đặc điểm cung cấp điện cho mạng điện sinh hoạt... DỰNG PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN 29 3.1 Thiết lập mặt cấp điện cho trung tâm TDTT 29 3.1.1 Mục đích thiết kế cấp điện nội thất 29 3.1.2 Yêu cầu bước thiết kế cấp điện nội thất