Thiết kế cung cấp điện cho trụ sở ngân hàng agribank

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH VIỆN KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Đề tài: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TRỤ SỞ NGÂN HÀNG AGRIBANK Lê Quang Đạo Lớp 54K2 CNKT ĐĐT Giảng viên hướng dẫn: ThS Phạm Hoàng Nam Cán phản biện: ThS Phạm Mạnh Toàn Sinh viên thực hiện: Nghệ An, 5-2017 TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH Viện Kỹ Thuật & Công Nghệ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên : LÊ QUANG ĐẠO MSSV : 135D5103010008 Khóa : 54 Ngành : Cơng nghệ kỹ thuật điện – điện tử I Tên đề đồ án: Thiết kế cung cấp điện cho Trụ sở Ngân hàng Agribank II Các số liệu ban đầu: Bản vẽ mặt kiến trúc tòa nhà Yêu cầu cung cấp điện theo yêu cầu chủ đầu tư III Nội dung phần thuyết minh tính tốn: Hệ thống cung cấp điện tòa nhà Xác định phụ tải tính tốn Xây dựng phương án cấp điện Tính chọn thiết bị điện Chống sét hệ thống nối đất an tồn Dự tốn điện cơng trình IV Các vẽ: Bản vẽ cung cấp điện cho tòa nhà Mặt chiếu sáng cấp điện cho tầng Sơ đồ nguyên lú cấp điện cho tòa nhà Sơ đồ nguyên lý tủ điện Sơ đồ nguyên lý hệ thống nối đất chống sét Mặt hệ thống chống sét nối đất an toàn V Ngày giao nhiệm vụ thiết kế: Ngày tháng năm 2018 VI Ngày hoàn thành nhiệm vụ Ngày tháng năm 2018 Trưởng môn Giảng viên hướng dẫn Giảng viên phản biện NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN DUYỆT MỤC LỤC CHƯƠNG 1: Tổng quan hệ thống cung cấp điện cho tòa nhà 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục đích đề tài 1.3 Đối tượng pham vi ngiên cứu 1.4 Ý nghĩa đề tài 11 1.5 Những yêu cầu chung đề án thiết kế cấp điện 11 CHƯƠNG 2: Xác định phụ tải tính tốn tồn khu nhà 14 2.1 Đặt vấn đề 14 2.2 Tính tốn phụ tải động lực 20 2.3 Tính tốn phụ tải nhà 22 2.4 Công suất tính tốn tồn trụ sở 40 CHƯƠNG 3: Xây dựng phương án cấp điện 41 3.1 Chọn phương án cấp điện 42 3.2 Thiết lập mặt cấp điện cho nhà trụ sở 47 3.3 Lựa chọn sơ đồ nguyên lý cấp điện 48 3.4 Thiết kế sơ đồ nguyên lý hệ thống cung cấp điện 49 3.5 Đi dây nhà 50 3.6 Sơ đồ mặt cấp điện cho nhà trụ sở 51 3.7 Chọn cống suất máy phát điện 51 CHƯƠNG 4: Tính tốn kiểm tra dây dẫn, thiết bị điện 53 4.1 Chọn dây dẫn, dây cáp hệ thống cung cấp điện 53 4.2 Chọn Aptomat 59 4.3 Lựa chọn Máy Biến ÁP 64 CHƯƠNG 5: Tính tốn nối đất, chống sét cho tịa nhà 66 5.1 Đặt vấn đề: 66 5.2 Chống sét nối đất bảo vệ cho cơng trình 67 5.3 Các dụng cụ để sủa chữa thiết bị 73 5.4 Các biện pháp tiết kiệm hàng ngày 74 CHƯƠNG 6: Dự tốn điện cơng trình 76 6.1 Dự tóa điện nhà cơng vụ 76 6.2 Nhà công vụ 79 6.3 Thống kê dự toán Atomat: 80 6.4 Thống kê dự toán dây dẫn cáp: 81 6.5 Thống kê dự toán chống sét, nối đất an toàn: 81 6.6 Dự toán Máy Biến Áp, Máy Phát Điện 81 TÀI LIỆU THAM KHẢO 83 CÁC BẢN VẼ 83 LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay, kinh tế nước ta phát triển mạnh mẽ, đời sống nhân dân nâng cao nhanh chóng Cơng nghiệp điện lực giữ vai trị quan trọng cơng xây dựng đất nước Nhu cầu điện lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ sinh hoạt tăng trưởng không ngừng Một lực lượng đông đảo cán kỹ thuật ngành điện lực tham gia thiết kế, lắp đặt cơng trình cấp điện Việc trang bị kiến thức hệ thống cung cấp điện nhằm phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt người, cung cấp điện cho thiết bị khu vực kinh tế, khu chế xuất, xí nghiệp cần thiết Thiết kế hệ thống cung cấp điện việc làm khó Một cơng trình điện dù nhỏ yêu cầu kiến thức tổng hợp từ hàng loạt chuyên ngành hẹp (cung cấp điện, thiết bị điện, kỹ thuật cao áp, an toàn, ) Ngồi ra, người thiết kế cịn phải có hiểu biết định xã hội, môi trường, đối tượng cấp điện Cơng trình thiết kế q dư thừa gây lãng phí ngun vật liệu Cơng trình thiết kế sai (hoặc thiếu hiểu biết, lợi nhuận) gây hậu khôn lường: gây cố điện, gây cháy nổ làm thiệt hại đến tính mạng tài sản người dân Từ thực tiễn em chọn đề tài “Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho Trụ Sở Ngân Hàng AGRIBANK”, với hướng dẫn ThS Phạm Hoàng Nam Tuy nhiên, kinh nghiệm thực tế chưa nhiều nên q trình thực đề tài khơng tránh khỏi thiếu sót Em cảm ơn, ghi nhận ý kiến góp ý tất thầy giáo em chân thành cảm ơn thầy giáo ThS Phạm Hoàng Nam hướng dẫn cho em hoàn thành đề tài TP Vinh, ngày … tháng … năm 2018 CHƯƠNG Tổng quan hệ thống cung cấp điện cho tòa nhà 1.1 Đặt vấn đề Điện nguồn lượng đặc biệt quan trọng cần thiết cho quốc gia giới Tại Việt Nam, việc phát triển nguồn lượng trọng để có thẻ bắt kịp với tốc độ phát triển kinh tế đất nước thời kỳ cơng nghiệp hóa đại hóa Cùng với phát triển kinh tế quốc dân, nhu cầu điện không ngừng gia tăng, thêm vào việc áp dụng quy trình cơng nghệ tiên tiến nhiều lĩnh vực sản cuất khác nhau, dẫn đến đời hàng loạt thiết bị máy móc đại địi hỏi u cầu chất lượng, độ tin cậy an toàn cung cấp điện nghiêm ngặt Điều địi hỏi hệ thống điện phải thiết kế hoàn hảo, đảm bảo cung cấp điện đầy đủ, chất lượng tin cậy cho vị trí sử dụng điện mức cao Xuất phát từ yêu cầu với kiến thức học em nhận đồ án tốt nghiệp với đề tài: thiết kế cung cấp điện cho trụ sở ngân hàng AGRIBANK chi nhánh huyện Thạch Thành tỉnh Thanh Hóa Đây đề tài đặc biệt Trụ Sở quan trọng với nhu cầu cung cấp điện cao việc xây dựng phải kèm với việc cung cấp điện tốt Với đối tượng thiết kế cấp điện cho nhà làm việc, công vụ, Gara để xe, nhà máy phát điện trạm bơm Trong trình thiết kế điện phương án cho tối ưu thoả mãn yêu cầu sau: - Tính khả thi cao - Vốn đầu tư nhỏ - Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện tuỳ theo mức độ tính chất phụ tải - Chi phí vận hành hàng năm thấp - Đảm bảo an toàn cho người dùng thiết bị - Thuận tiện cho việc bảo dưỡng sửa chữa - Đảm bảo chất lượng điện, đảm bảo độ lệch dao động điện áp nhỏ nằm giới hạn cho phép so với điện áp định mức 1.2 Mục đích đề tài Mục đích người thực đền tài tiến hành nghiên cứu là: Trước tiên với thân người thực đề tài, hội tốt để tự kiểm tra kiến thức mình, đồng thời có hội để nỗ lực vận động tìm hiểu, tiếp cận nghiên cứu với vấn đề chưa biết, chưa hiểu rõ nhằm trang bị cho than nhiều kiến thức bổ ích để ứng dụng trực tiếp vào thực tế Sau đề tài hoàn thành vận dụng vào thực tế từ số liệu tính tốn chi tiết vẽ để xây dựng cơng trình hồn chỉnh cao cấp 1.3 Đối tượng pham vi ngiên cứu 1.3.1 Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu trụ sở Ngân Hàng NN&PTNT chi nhánh Huyện Thạch Thành – Thanh Hóa thiết kế theo tiêu chuẩn thiết kế điện Tổng quan trụ sở ngân hàng bao gồm: - Cổng - Nhà làm việc - Nhà công vụ - Nhà trực kiêm thẻ ATM - Nhà Gara xe máy cho khách - Nhà máy phát điện trạm bơm - Trạm biến áp ➢ Trụ sở Làm việc: Gồm tầng có diện tích (487 m2 ) - Tầng gồm có: + Gara xe cho khách hàng: Diện tích 156.8 m2 + Kho lưu trữ: Diện tích 141.12 m2 + Gara xe nội bộ: Diện tích 59.4 m2 - Tầng gồm phịng: + Phịng phó Giám Đốc: Diện tích 19.5 m2 + Phịng trưởng phịng kinh tế tài ngân quỹ: Diện tích 18.7 m2 + Bộ phận kế tốn giao dịch: Diện tích 59.4 m2 + Sàn giao dịch: Diện tích 90 m2 + Kho tiền: Diện tích 20 m2 + Khu vệ sinh: Diện tích 12 m2 - Tầng gồm phịng: + Phịng T.P tín dụng doanh nghiệp: Diện tích 25 m2 + Phịng tín dụng doan nghiệp: Diện tích 96 m2 + Phịng T.P tín dụng hộ sản xuất: Diện tích 25 m2 + Phịng tín dụng hộ sản xuất: Diện tích 83.5 m2 + Phịng P Giám Đốc: Diện tích: 27.4 m2 + Khu vệ sinh: Diện tích 12 m2 + Sảnh tầng hành lang: Diện tích 80 m2 - Tầng gồm phịng: + Phịng làm việc: Diện tích 50 m2 + Phịng truyền thống: Diện tích 96 m2 + Sân khấu: Diện tích 25.2 m2 + Hội trường: Diện tích 62 m2 + Phòng nghỉ giải lao giải khát: Diện tích 26 m2 + Khu vệ sinh: Diện tích 12 m2 - Tầng áp mái ➢ Nhà Công vụ: Gồm tầng có diện tích 226 m2 - Tầng gồm phòng: + Hai phòng làm việc: Mỗi phòng có diện tích 56 m2 + Phịng kho: Diện tích 10 m2 + Khu vệ sinh: Diện tích 14 m2 - Tầng gồm phịng phịng có nhà vệ sinh riêng : Mỗi phịng có diện tích 28 m2 ➢ Nhà máy phát điện trạm bơm cao tầng có diện tích 20 m2 Nhà Gara xe máy cho khách cao tầng có diện tích 108,5 m2 10 n= 1.R1c c Rd ( yc ) Trong đó: R1c : điện trở nối đất cọc Rd ( yc ) : điện trở cảu thiết bị nối đất theo quy định Rd = 10   c : hệ số sử dụng cọc (chọn  c =0,78) Thay vào ta được: n= 1.R1c 44,7 =  6(coc) c Rd ( yc ) 0,78.10 Vậy ta chọn số cọc n = (cọc) Hình 5.1 Mặt bố trí hệ thống thu sét tầng mái 5.2.2 Nối đất bảo vệ a Mục đích việc nối đất Mục đích: Bảo vệ nối đất nhằm bảo vệ an toàn cho người tiếp xúc với thiết bị bị chạm võ cách giảm điện áp võ thiết bị xuống trị số an toàn Chú ý: Ở ta hiểu chạm vỏ thiết bị tượng pha bị hỏng cách điênh có tiếp xúc điện với vỏ thiết bị 69 Ý nghĩa: Là tạo vỏ thiết bị đất mạch điện có điện dẫn lớn làm giảm phần lượng dịng điện qua người (nói chác khác giảm điện áp vỏ thiết bị) đến nột trị số an toàn người chạm vỏ thiết bị bị chạm 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 hồn tồn 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 Nối đất riêng lẻ cho thiết bị điện không 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 lơi đứng riêng lẻ) b Tính tốn nối đất Xác định điện trở nối đất theo quy phạm: với nối đất trung tính Rd  4 , điện trở suất vùng đất đo điều kiện độ ẩm trung bình kcọc = 1,5 P0 = 0,75.104 Ωcm (với nối ngang knga = 2) Dự kiến hệ thống nối đất gồm cọc thép góc L63x63x6 dài 2,5m nối với thép dẹt có bề rộng 4cm đặt nằm ngang tạo thành mạch vòng hàn nối với tạo thành hình chữ nhật, cọc chon cách khoảng 3m Xác điện trở nối đất cọc 70 Rdlc = 0,366  2l 4t +  .kmax  lg + lg  ( ) 2,5  d 4t −  Trong đó:  : Điện trở suất đất ( cm ) , vớt đất có  = 0, 4.104 ( cm ) = 40 ( m ) k max = 1,5 : Hệ số mùa d: Đường kính ngồi cọc (m), chọn d = 0,05(m) t = 0,8+(2,5/2) = 2,05(m): Độ sâu cọc, tính từ mặt đất đến điểm cọc → Rdlc = 0,366.40.15  2.2,5 2,05 +   lg + lg  = 18,04 (  ) 2,5  0,05 2,05 −  Xác định sơ số cọc: n= Rdlc c Rd Trong đó:  c : Hệ số sử dụng cọc, ta chọn n = 8, a = = → ta có c = 0,71 l 2,5 Rd = (  ) : Điện trở nối đất yêu cầu →n= Rdlc 18,04 = = 6,35 c Rd 0,71.4 Vậy ta chọn n = cọc chơn mạch vịng cách 5(m) Xác định điện trở nằm ngang: Rt = 0,366 2.l max lg ( ) l b.t Trongt đó:  max = k  dat = 2.0, 4.104 = 8000 ( cm ) : Điện trở suất đất độ sâu chôn Với độ sâu chôn dẹt ngang 0,5m đến 0,8m đất khô trung bình là, ta có K=2 l: Chiều dài (chu vi) mạch vòng tạo nối (cm) Vậy chiều dài nối là: l = a.n = 5.8 = 40 ( m ) = 4000 ( cm ) b: Bề rộng nối, lấy b = 4(cm) 71 t: chiều sâu chôn cọc nối, t =0,8(m) = 80(cm) 0,366 2.40002 → Rt = 8000.lg = 3,66 (  ) 4000 4.80 Xác định điện trở cọc chôn thẳng đứng: Rc = Rdlc 18,04 = = 3,18 (  ) c n 0,71.8 Xác định điện trở thiết bị nối đát gồm hệ thống nằm ngang: Rnd = Rc Rt 3,18.3,66 = = 1,70 (  ) R c + Rt 3,18 + 3,66 → Rnd  Rd Vậy thiết bị nối đất an toàn thỏa mãn yêu cầu Hệ thống gồm cọc thép L63x63x6 dài 2,5m chơn thành mạch vịng nối cới thép dẹt có bề rng 4cm t cỏch mt t 0,8m Rnđ