đồ án thiết kế cung cấp điện và camera cho tòa nhà công ty Bảo Việt

Với kiến thức tích lũy được trong 4 năm đại học, em muốnvận dụng chúng để tính toán, thiết kế sát với nhu cầu thực tế này là thiết kế cungcấp điện và camera cho tòa nhà công ty Bảo Việt.

MỞ ĐẦU

Lý do chọn đề tài:

Với tốc độ tăng trưởng kinh tế ngày càng tăng của Việt Nam, vấn đề nănglượng được đưa ra là một trong lĩnh vực ưu tiên hàng đầu Điện năng chiếm phầnlớn của tất cả lĩnh vực Các giải pháp về năng lượng đưa ra nhằm đảm bảo tiêu chí

về kinh tế và kỹ thuật Với kiến thức tích lũy được trong 4 năm đại học, em muốnvận dụng chúng để tính toán, thiết kế sát với nhu cầu thực tế này là thiết kế cungcấp điện và camera cho tòa nhà công ty Bảo Việt

Mục đích đề tài

- Lên phương án thiết kế cung cấp điện cho tòa nhà một cách hợp lý, nâng caochất lượng điện năng

- Giám sát an ninh qua hệ thống camera

Nội dung đề tài

- Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho tòa nhà: Tính toán chiếu sáng, tính toánlựa máy biến áp - máy phát dự phòng, tính toán lựa chọn dây dẫn và CB bảo vệ,tính toán các biện pháp an toàn điện: chống sét và nối đất

- Thiết kế hệ thống camera quan sát: Thiết kế camera giám sát an ninh tòa nhà

Phương pháp thực hiện

Đồ án được thực hiện trên cơ sở lí thuyết cơ bản và những kinh nghiệm thực

tế tích lũy được từ thầy cô và các anh chị khóa trước Khảo sát thực tế công trình đểđưa ra phương án cung cấp điện hợp lí nhất Mỗi một công thức, kết quả tính toánđều được đối chiếu các tiêu chuẩn được nêu trong mục tài liệu tham khảo

Giới hạn của đề tài

Do hạn chế về thời gian và số lượng công việc quá lớn nên đồ án không tínhđến các phần thuộc về: viễn thông, PCCC, máy bơm nước

CHƯƠNG I GIỚI THIỆU VÀ PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN 1.1 Giới thiệu tổng quan về trụ sở

1.1.1 Vị trí – diện tích

Diện tích 2204m2, nằm trên đường Hùng Vương - Nha Trang Công trình tòanhà có 5 tầng Chi tiết từng tầng:

- Tầng 1: diện tích 641m2 gồm 3 phòng 40m2, 5 phòng 20m2, 1 phòng 14m2, 2 cầu thang 22m2

- Tầng 2: diện tích 641m2 gồm 4 phòng 40m2, 6 phòng 20m2, 1 phòng 14m2 , 2 cầu thang 22m2

- Tầng 3, 4, 5: Mỗi tầng có diện tích 450m2 gồm: 3 phòng 40m2, 5 phòng20m2, 1 phòng 14m2, 2 cầu thang 22m2

1.2 Phương án cấp điện

Tòa nhà được cấp điện từ đường dây trung thế 22kV thông qua máy biến áp22/0.4kV sử dụng hệ thống nối đất TN-S Ngoài ra còn máy phát dự phòng cấp điệncho tòa nhà khi có sự cố mất điện

Tủ điện phân phối chính MDB đặt ở phòng điện tầng trệt, các tủ động lựctừng tầng đặt ở phòng điện từng tầng

Máy biến áp và máy phát dự phòng sẽ cấp điện cho tủ điện chính MDB, tủMDB sẽ cấp điện cho tủ DB-TT, DB-T1, DB-T2, DB-T3, DB-T4

CHƯƠNG II: THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG 2.1 Cơ sở lí thuyết

 Đặt vấn đề:

Thiết kế chiếu sáng cho công trình là khâu không thể thiếu trong thiết kếcung cấp điện, tùy theo tính chất của công trình mà việc thiết kế chiếu sáng phảituân thủ theo quy định, tiêu chuẩn nhà nước và quốc tế

Trụ sở Bảo Việt được thiết kế chiếu sáng theo tiêu chuẩn: PL1.3QCXDVN09:2005

 Các yêu cầu của chiếu sáng công nghiệp

- Phù hợp với môi trường làm việc, tính tiện nghi cao, an toàn cao.

- Tính mền dẻo của hệ thống chiếu sáng, yêu cầu lắp đặt và bảo trì

- Tiết kiệm điện năng và chi phí vận hành

 Các phương pháp thiết kế chiếu sáng

- Phương pháp suất phụ tải

- Phương pháp quang thông

- Phương pháp hệ số sử dụng

- Phương pháp điểm

Trong đồ án này sử dụng phương pháp quang thông Phương pháp quangthông thường sử dụng cho trường hợp chiếu sáng chung đều, có kể cả đến phản xạtrần, tường, sàn Nó không thích hợp chiếu sáng cục bộ và chiếu sáng cho các mặtphẳng làm việc không phải là nằm ngang

Trường hợp chọn trước loại đèn và số đèn:

Theo phương pháp quang thông độ rọi trên mặt phẳng làm việc nằm ngangcho hệ thống chiếu sáng chung đều xác định theo công thức

 Chỉ số phòng:

a b RI

h a b





  (TLTK/1/ công thức 10.13 trang 155)

h: chiều cao từ đèn đến mặt phẳng làm việc

a, b: lần lượt chiều dài, rộng phòng

 Hệ số phản xạ theo đặc tính màu sắc (TLTK/2/ bảng 10.1 trang 149)

d

: Số lượng bộ đèn, n

b:số bóng/bộ,

S: diện tích phòng

EReq:độ rọi yêu cầu

Quang thông thực tế của bộ đèn:   L L

L

 : hệ số sử dụng quang thông (TLTK/2/bảng 10.7 trang 154)

2.2.Thiết kế chiếu sáng cho tòa nhà

Đồ án được thiết kế chiếu sáng theo tiêu chuẩn PL1.3 QCXDVN 09:2005

2)

Độ rọi (lux)

CS chung

và CSchứcnăng

Xungquang

- Thiết kế chiếu sáng cho phòng loại B (S=19.8m2): phòng Phó giám đốc, giámđốc, trưởng phòng, độ rọi yêu cầu 300lux

- Thiết kế chiếu sáng cho phòng loại C (S=13.75m2): nhà kho, độ rọi yêu cầu 85lux

- Thiết kế chiếu sáng cho phòng loại D (S=19.8m2): nhà vệ sinh, độ rọi yêu cầu 110 lux

- Thiết kế chiếu sáng loại E: hành lang, cầu thang, độ rọi yêu cầu 85lux

- Thiết kế chiếu sáng loại F: nhà để xe ô tô (S=59.4m2), độ rọi yêu cầu 85lux

A.Thiết kế chiếu sáng cho phòng loại A(S=39.6m

2

)

 Đặc điểm phòng

Dài  rộng cao = 7.25.54 m

Hệ số phản xạ:trần trắng tr=80%,tường xanh t=50%,sàn men màu gỗs=20%

Độ cao của đèn so với mặt phẳng làm việc

S E n

- Độ rọi trung bình: Average = 300.5 lux > 300 lux (thỏa)

S E n

- Độ rọi trung bình: Average=302.1 lux>300 lux (thỏa)

- Độ đồng đều

max

1.5 1.6 min   (thỏa)

1.2 1.6 min

- Lắp âm trần giả gương đèn, chiếu trực tiếp:

S E n

- Độ rọi trung bình: Average=99.5 lux>85 lux (thỏa)

- Độ đồng đều

max

1.4 1.6 min   (thỏa)

1.2 1.6 min

trần trắng tr=80%, tường xanh t=50%, men màu gỗ s=20%

 Độ cao của đèn so với mặt phẳng làm việc

- Lắp âm trần giả gương đèn,chiếu trực tiếp theo chiều rộng L  0.7%

 Quang thông thực tế của bộ đèn:   L 1 3150 0.7 2205   lm

S E n

Kiểm tra lại bằng phần mền Visual

- Độ rọi trung bình: Average=125 lux>110 lux (thỏa)

- Độ đồng đều

max

1.5 1.6 min   (thỏa) (theo GTCCĐ-p73)

1.3 1.6 min

Average

  (thỏa)( (theo GTCCĐ-p73

E Thiết kế chiếu sáng cho hành lang

E.1 Hành lang trước

- Chiếu trực tiếp:chiếu sâu, chóa phản xạ tròn nên L  0.75

Quang thông thực tế của bộ đèn:   L 1 1200 0.75 900   lm

 Hệ số sử dụng

a b RI

S E n

d L q

 Độ cao của đèn so với mặt phẳng làm việc

- Chiếu trực tiếp:chiếu sâu, chóa phản xạ tròn nên L  0.75

 Quang thông thực tế của bộ đèn:   L 1 1200 0.75 900   lm

 Hệ số sử dụng

a b RI

S E n

d L q

- Chiếu trực tiếp:chiếu sâu, chóa phản xạ tròn nên L  0.75

 Quang thông thực tế của bộ đèn:   L 1 1200 0.75 900   lm

 Hệ số sử dụng

a b RI

S E n

- Chiếu trực tiếp:chiều rộng nên l  0.7

 Quang thông thực tế của bộ đèn:   L 1 3150 0.7 2205   lm

 Hệ số sử dụng

a b RI

S E n

- Độ rọi trung bình: Average=90.7 lux>85 lux (thỏa)

- Độ đồng đều

max

1.3 1.6 min   (thỏa)

1.2 1.6 min

1 chiếu sáng nhà kho loại C

1 chiếu sáng nhà vệ sinh loại

1x25W1x40W1x10+2x11

94W94W46W46W

25W46W32W

0.460.460.430.43

0.50.431

3x6=184x4=161x2=21x3=3

21+19+8=484

3+6Tầng

1 4 phòng chiếu sáng loại A5 phòng chiếu sáng loại B

1 chiếu sáng nhà kho loại C

1 chiếu sáng nhà vệ sinh loại

D

2x40W2x40W1x40W1x40W

94W94W46W46W

0.460.460.430.43

4x6=245x4=161x2=21x3=3

Hành lang - cầu thang

Đèn Exit+Sự cố 1x25W1x10+2x11 25W32W 0.51 21+19+8=483+6Tầng

2 3 phòng chiếu sáng loại A3 phòng chiếu sáng loại B

1 chiếu sáng nhà kho loại C

1 chiếu sáng nhà vệ sinh loại

D

Hành lang - cầu thang

Đèn Exit+Sự cố

2x40W2x40W1x40W1x40W

1x25W1x10+2x11

94W94W46W46W

25W32W

0.460.460.430.43

0.51

3x6=183x4=121x2=21x3=3

402+4Tầng

- Tính toán phụ tải toàn cơ quan

3.1 Khái niệm chung

 Đặt vấn đề:

Khi thiết kế cung cấp điện cho một công trình nhiệm vụ đầu tiên làphải xác định nhu cầu tiêu thụ điện của công trình Tùy theo quy mô cũngnhư yêu cầu chất lượng điện mà nhu cầu tiêu thụ điện được xác định theophụ tải thực tế hoặc tính sự phát triển sau này

Cần phân biệt phụ tải tính toán và phụ tải thực tế Phụ tải tính toán làphụ tải gần đúng chỉ dùng tính toán thiết kế hệ thống điện, còn phụ tải thực

tế xác định

Nếu phụ tải tính toán nhỏ hơn phụ tải thực tế sẽ làm giảm tuổi thọthiết bị, có khi đưa đến cháy nổ, nếu phụ tải tính toán lớn hơn nhiều phụ tảithực tế thì gây ra lãng phí

Do tính chất quan trọng nên đã có nhiều công trình nghiên cứu tínhtoán phụ tải Thông dụng nhất là phương pháp sắp xếp biểu đồ phụ tải.Nhưng điểm cần lưu ý vì phụ tải phụ thuộc nhiều yếu tố và biến động theothời gian nên hiện nay vẫn chưa có phương pháp nào hoàn toàn chính xác vàtiện lợi

Trong thực tế tùy theo yêu cầu cụ thể mà chọn phương pháp tính toánđiện thích hợp Hiện nay có các phương pháp:

- Phương pháp hệ số sử dụng và hệ số đồng thời

- Phương pháp công suất đặt và hệ số nhu cầu

- Phương pháp suất phụ tải trên một đơn vị diện tích

- Phương pháp suất tiêu thụ điện trên một đơn vị sản phẩm

- Phương pháp hệ số cực đại và công suât trung bình

 Mục đích của việc xác định phụ tải tính toán nhằm

- Chọn số lượng và dung lượng máy biến áp của trạm biến áp

- Chọn tiết diện dây và CB bảo vệTrong tập đồ án này, lựa chọn phương pháp xác định phụ tải là phương pháp

Pni, Qni: lần lượt là công suất tác dụng và phản của thiết bị thứ i

Ptt , Qtt , Stt : lần lượt là công suất tác dụng, phản kháng, biểu kiến tínhtoán nhóm n thiết bị

3.3 Phương án cấp điện cho cơ quan

Máy biến áp và máy phát dự phòng sẽ cấp điện cho tủ điện chính MDB, tủ MDB sẽ cấp cho tủ DB-TT, DB-T1, DB-T2, DB-T3, DB-T4, DB-HL,DB-NXBV, DB-BN Mỗi tủ điện tầng sẽ có lộ ra, các lộ sẽ đi đến từng phòng

DB-TT: cấp điện cho tầng trệt

DB-T1: cấp điện cho tầng 1

DB-T2: cấp điện cho tầng 2

DB-T3: cấp điện cho tầng 3

DB-T4: cấp điện cho tầng 4

DB-BN: cấp điện cho máy bơm PCCC, bơm tăng áp, bơm nước thải

3.4.Xác định phụ tải tính toán cho cơ quan

3.4.1.Giới thiệu khái quát tính toán phụ tải

Để tính toán đơn giản và chính xác căn cứ vào đặc điểm phụ tải và mặt bằngphân bố phụ tải Tất cả thiết bị điện đều dùng 1 pha Những phòng có diện tích vàđặc điểm phụ tải giống nhau ta chỉ tính tiêu biểu một phòng từ đó suy ra các phòngcòn lại.Trình tự tính như sau:

- Tính toán phụ tải toàn cơ quan

3.4.2 Tính toán phụ tải

3.4.2.1 Tính toán phụ từng phòng

A Tính toán phụ tải phòng loại A (S=39.6m 2 )

 Ổ cấm điện 2 chấu :16A/220V, 7 ổ cấm

KVA

 Công suất máy lạnh văn phòng là 240 W/m2

 Công suất quạt thông gió tươi

Tiêu chuẩn không khí ngoài (gió tươi) cho phòng có ĐHKK

Suy ra: cần lượng gió tươi cấp cho phòng nhân viên kế hoạch 6 người là

Trên thị trường ta chọn quạt thông gió dùng trong văn phòng:

Model Số lượng Điện áp Công suất,

KVA

 Suy ra công suất phụ tải phòng loại A

Ks=1 nên PttA =Pttđh+ Ptttg+ Pttcs+Pttoc=2.16+0.036+0.564+2.464=5.224 KW

SttA =Sttđh+ Sttquạt+ Sttcs+Sttoc=2.7+0.045+1,226+3.08=7.051 KVA

B Tính phụ tải cho phòng loại B (S=19.8m 2 )

 Ổ cấm điện 2 chấu :16A/220V, 2 ổ cấm, ku=1, ks=0.1

Pđmoc =n.I.U=16x220x2=7.04 KW

Pttoc=Ks.Ku.Pđmoc=0.1x1x7.04=0.704 KW

Cosφ=0.8 Sttoc= 0.704 0.88

ttoc P

220-1200W

Treotường

KVA

 Công suất quạt thông gió:

10m2/người cần lượng gió tươi cấp cho phòng là L= 25m3/h.người

Suy ra: cần lượng gió tươi cấp cho phòng 1 người là

Trên thị trường ta chọn quạt thông gió dùng trong văn phòng:

Model Số lượng Điện áp Công suất,W L,m3/phút Độ ồn,dB

Cosφ=0.8 Stttg= 0.024 0.03

cos 0.8

tttg P

C Phụ tải phòng loại C:nhà kho ( S=13.75m 2 )

Sử dụng 2 bộ đèn: 1x40W, công suất tiêu thụ 46 W/bộ, cosφ=0.43

D Phụ tải phòng loại D:nhà vệ sinh (S=19.8m 2 )

Sử dụng 3 bộ đèn huỳnh quang: 1x40W, công suất tiêu thụ 46 W/bộ,cosφ=0.43

C Phụ tải tầng 2

Tầng 2 (DB-T2)

Ks=0.9 (TLTK/2/bảng 1.11-trang 6)

3.5 Chọn máy biến áp (MBA)

3.5.1 Chọn dung lượng MBA

 Phụ tải loại 3 nên chỉ cần 1 máy biến áp (TLTK/1/trang 10)

 Phụ tải cơ quan

+ Cơ quan hoạt động :7h30-16h30h(10 tiếng) S2=142.82KVA

+ Thời gian còn lại: chỉ có hành lang, phòng bảo vệ hoạt động (14 tiếng)

i i dk

S t K



142.82

123.26 1.1587

MBA

(TLTK/1/công thức 6.5)

Vậy chọn SMBA=160KVA của thiết bị điện

Dòng điện khôngtải I0(%)

Cầu chì tự rơi (FCO)

Chọn theo điều kiện:Uđmcc UđmM

Iđmcc IđmM

INcc Isc(TLTK/4/trang 267)

Isc=

6 3

250 10

6.5

sc S

kA U

SMBA=160 KVA

Suy ra: Iđmcc=10A>4.2A (TLTK/5/tra bảng C19-IEC)

Chống sét van: Với Uđm=22kV chọn chống sét van loại 3EA1 do hãng Simens (TLTK/6/trang 373)

Standby rating: Công suất định mức máy phát khi máy phát chạy chế dự phòng

cho nguồn điện lưới, khi điện lưới mất máy phát mới chạy, dự phòng cho các nhàmáy sản xuất, các công trình dân dụng

Prime rating: công suất định mức máy phát khi máy phát là nguồn điện chính

(dùng ở nơi không có điện lưới và chạy thường xuyên, thường công trình thi công)

nên sử dụng bộ tụ bù điều khiển tự động (bù ứng động)

Ta chọn bộ tụ VCB-14075 đặt tại thanh góp busbar của tủ phân phối chính

( TLTK/5/E18-IEC)

(Nguồn TLTK/2/ trang 145)Dòng điện qua tụ bù 70kVAr là:

CHƯƠNG IV LỰA CHỌN DÂY DẪN VÀ CB BẢO VỆ TÍNH NGẮN MẠCH-KIỂM TRA CB VÀ ĐỘ BỀN CƠ

4.1.TÍNH CHỌN DÂY DẪN VÀ CB

- Chọn dây/cáp CADIVI hạ áp

- Máy cắt của hãng Federal

4.1.1 Từ trạm biến áp đến tủ phân phối chính MDB

- Dòng điện làm viêc max : Ilvmax=

Chọn dòng phát nóng cho phép mà CB bảo vệ IZ=250A

Dòng làm việc lâu dài trên 1 dây pha, chia làm 3 mạch để giảm tiết diện dây

4.1.2 Từ máy phát đến tủ phân phối chính MDB

- Dòng điện làm viêc max : Ilvmax= 3.S U tt  3 0.4165 238A



- Chọn máy cắt MCCB của hãng Federal loại S250 có

Chọn dòng phát nóng cho phép mà CB bảo vệ IZ=250A

Dòng làm việc lâu dài trên lõi

n

I

A K

Tra bảng 2.8-STTK-Quyền Huy Ánh

Tiết diện ruột

I

A K

In=63A, Sdây=16mm2  Lmax=301m

Vậy chọn cáp:4x1Cx16mm 2 PVC/PVC/Cu+16mm 2 PVC/Cu), L=10m, đi trong thang máng cáp

I

A K

In=50A, Sdây=10mm2  Lmax=237m

Vậy chọn cáp:4x1Cx10mm 2 PVC/PVC/Cu+10mm 2 PVC/Cu), L=20m, đi trong thang /máng cáp

4.1.3.4 Tủ động lực DB-T3, DB-T4(tương tự DB-T2)

- Chọn MCCB loại S100: In=50A, Icu=20kA

- Chọn cáp: 4x1Cx10mm 2 PVC/PVC/Cu+10mm 2 PVC/Cu), đi trên thang máng

- Chiều dài cáp từ tủ chính đến tủ động lực DB-T3, DB-T4 lần lượt L=30m,40m.

CB I

A K

Tiết diện Cáp 1 lõiDòng định mức Độ sụt áp

In=32A, Sdây=6mm2  Lmax=79m>40m

Vậy chọn cáp:4x1Cx6mm 2 PVC/PVC/Cu+6mm 2 PVC/Cu), L=40m, đi trong máng cáp

CB I

A K

Tiết diệnruột dây

Cáp 1 lõiDòng định mức

In=25A, Sdây=6mm2  Lmax=101m>18m

Vậy chọn cáp:4x1Cx6mm 2 PVC/PVC/Cu+6mm 2 PVC/Cu), L=18m, đi trong máng cáp

CB I

A K

In=10A, Sdây=2.5mm2  Lmax=105m>100m

Vậy chọn cáp:4x1Cx2.5mm 2 PVC/PVC/Cu+2.5mm 2 PVC/Cu), L=100m, đi trong máng cáp

CB I

A K

U K I L

=6.8 30.3 0.04 8.2V  

In=32A, Sdây=6mm2  Lmax=79m>40m

Vậy chọn cáp:4x1Cx6mm 2 PVC/PVC/Cu+6mm 2 PVC/Cu), L=40m, đi trong máng cáp

CB I

A K

In=16A, Sdây=4mm2  Lmax=170m>12m

Vậy chọn cáp:4x1Cx4mm 2 PVC/PVC/Cu+4mm 2 PVC/Cu), L=12m, đi trong máng cáp

Ittdây 25

30.48 0.82

CB I

A K

Tiết diện ruột dây Cáp 1 lõi

Dòng định mứcA

Độ sụt ápV

(TLTK/2/tra bảng 2.8)

- Kiểm tra sụt áp:

2 L .

In=25A, Sdây=4mm2  Lmax=67m>18m

Vậy chọn cáp:4x1Cx4mm 2 PVC/PVC/Cu+4mm 2 PVC/Cu), L=18m, đi trong máng cáp

CB I

A K

In=6A, Sdây=2.5mm2  Lmax=176m>100m

Vậy chọn cáp:4x1Cx2.5mm 2 PVC/PVC/Cu+2.5mm 2 PVC/Cu), L=100m, đi trong máng cáp

CB I

A K

Tiết diện ruột dây Cáp 1 lõi

Dòng định mứcA

Độ sụt ápV

(TLTK/2/tra bảng 2.8)

- Kiểm tra sụt áp:

1 L

In=32A, Sdây=6mm2  Lmax=79m>40m

Vậy chọn cáp:4x1Cx6mm 2 PVC/PVC/Cu+6mm 2 PVC/Cu), L=40m, đi trong máng cáp

CB I

A K

Tiết diện ruột dây Cáp 1 lõi

In=16A, Sdây=4mm2  Lmax=105m>10m

Vậy chọn cáp:4x1Cx4mm 2 PVC/PVC/Cu+4mm 2 PVC/Cu), L=10m, đi trong máng cáp

CB I

A K