THIẾT KÉ VÀ LẮP ĐẶT HỆ THỐNG ĐIỆN CHIẾU SÁNG TRONG Căn Hộ

Trình bày phương pháp xác định phụ tải, tính chọn dây dẫn và các thiết bị đóng cẳt, bảo vệ trong mạch điện chiếu sáng sinh hoạt.. Chọn tiết diện dây theo điều kiện tổn hao điện áp cho p

Trang 1

NGƯỜI THỰC HIỆN:

ĐK3

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

MÔN: CUNG CẤP ĐIỆN

TÊN ĐỀ TÀI: THIẾT KÉ VÀ LẮP ĐẶT HỆ THỐNG ĐIỆN CHIẾU SÁNG

Trang 2

GVHD: TRẦN VĂN CHƯƠNG http://www.ebook.edu.vn

LỜINÓI ĐẦU

rong sự nghiệp công nghiệp hoá hiện đại hoá nước nhà, công nghiệp điện lực giữ vai tròđặc biệt quan trọng bởi vì điện năng là nguồn năng lượng được sử dụng rộng rãi nhất trongcác ngành kinh tế quốc dân ,điện năng là tiền đề cho sự phát triển của đất nước

Ngày nay điện năng trở thành năng lượng không thể thiếu được trong hầu hết cáclĩnh vực kinh tế Mỗi khi có một nhà máy mới, một khu công nghiệp mới, một khu dân cưmới được xây dựng thì ở đó nhu cầu về hệ thống cung cấp điện nảy sinh

Là một sinh viên khoa Điện- những kỹ sư tương lai sẽ trực tiếp tham giathiết kế các hệ thống cung cấp điện, cho nên ngay từ khi còn là sinh viên thì việc được làm

đồ án cung cấp điện là sự tập dượt, vận dụng những lý thuyết đã học vào thiết kế các hệthống cung cấp điện như là cách làm quen với công việc sau này

Học xong môn học Cung cấp điện chúng em nhận được đồ án môn học với đề tài:MThiết kế

và lắp đặt hệ thống điện chiếu sáng trong căn hộ.”

Trong thời gian làm đồ án vừa qua với sự giúp đỡ tận tình của thầy Trần VănChương cùng với các thầy cô trong Khoa Điện-Điện Tử, chúng em đã hoàn thành đồ ánmôn học của mình Tuy đã cố gắng, say mê với đồ án, đã bỏ nhiều công sức cho đề tài nàynhưng do kiến thức còn hạn chế, chắc khó tránh khỏi có nhiều khuyết điểm Chúng emmong nhận được sự nhận xét và chỉ bảo của các thầy cô giáo để chúng em được hoàn thiệnhơn

Chúng em xin chân thành cảm ơn!

Hưng Yên, ngày 20 tháng 4 năm 2008.Nhóm sinh viên thực hiện:

Vũ Ngọc Hiến Bùi Xuân HòaNguyễn Thị HòaNguyễn Thị HộiNguyễn Thị HồngNhân xét của giáo viên hướng dẫn

Trang 3

Hưng yên, ngày tháng năm 2008

Giáo viên hướng dẫn

Trang 4

Nhân xét của giáo viên chấm phản biên

Hưng yên, ngày tháng năm 2008

-t-sy J > • r n _ • Ạ J 1 _ Ạ ì 1 _ w i 1 *A 1 _Ạ _ ^ _ I • Ạ _ _ _ _

Tên đê tài: Thiêt kê và lắp đặt hệ thống điện chiêu sáng

trong căn hộ.

Nồi dung cần hoàn thành:

1 Giới thiệu các yêu cầu, đặc điểm của hệ thống cung cấp điện sinh hoạt.

Trang 5

2 Trình bày phương pháp xác định phụ tải, tính chọn dây dẫn và các thiết

bị đóng cẳt, bảo vệ trong mạch điện chiếu sáng sinh hoạt.

3 Vận dụng thiết kế và lắp đặt dự toán lắp đặt hệ thống điện cho một căn

hộ theo sơ đồ mặt bằng cho trước.

4 Phương pháp lắp đặt, vận hành an toàn, hiệu quả các thiết bị điện, hệ

thống điện trong thực tế.

5 Lập và thực hiện các báo cáo theo kế hoạch.

6 Quyển thuyết minh và các bản vẽ Folie mô tả đầy đủ nội dung của đề tài.

MỤC LỤC

Chương I: Khái quát chung về hệ thống cung cấp điện sinh hoạt 7

I - Yêu cầu đặc điểm của hệ thống cung cấp điện sinh hoạt 7

1 Yêu cầu 7

2 Đặc điểm 7

II - Các phương pháp xác định phụ tải 10

1 Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng trên đơn vị sản phẩm 10 2 Xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên 1 đơn vị diện tích 10

3 Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt (Pđ) và hệ số nhu cầu (Knc) 10

4 Xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại (Kmax) và công suất trung bình (Ptb) 10

III - Các phương pháp chọn tiết diện dây dẫn 11

1 Chọn tiết diện dây theo điều kiện phát nóng 11

2 Chọn tiết diện dây theo Jkt 12

3 Chọn tiết diện dây theo điều kiện tổn hao điện áp cho phép 13

IV - Tính chọn thiết bị đóng cắt và bảo vệ trong hệ thống điện sinh hoạt 15

1 Cầu chì 15

2 Cầu dao 16

3 Aptoma t 17

Trang 6

1 Chọn Aptomat cho phòng khách 33

2 Chọn Aptomat cho phòng bếp 33

3 Chọn Aptomat cho nhà tắm 33

Trang 7

4 Chọn Aptomat cho phòng ngủ 33

5 Chọn Aptomat cho tổng tầng 2 33

6 Chọn Aptomat cho tổng tầng 1 34

7 Chọn Aptomat cho tổng căn hộ 34

8 Chọn Aptomat cho bình nóng lạnh 34

II.3Bảng danh mục các thiết bị đã chọn 36

III - Phương án lắp đặt đường dây 37

1 Sơ đồ đặt các thiết bị điện 37

2 Phương án lắp đặt 38

3 Sơ đồ đi dây 43

Chương III: Vận hành an toàn hiệu quả các thiết bị điện 44

1 Lựa chọn thiết bị tiết kiệm điện 44

2 Lắp đặt thiết bị hợp lý khoa học 44

3 Điều chỉnh thói quen sử dụng đồ điện trong gia đình 44

CHƯƠNG I: KHÁI QUÁT CHUNG VỀ HỆ THỐNG CUNG

CẤP ĐIỆN SINH HOẠT

I Yêu cầu, đặc điểm của hệ thống cung cấp điện sinh hoạt

1 Yêu cầu

Khi thiết kế hệ thống cung cấp điện sinh hoạt bao gồm chiếu sáng và các thiết bị điện sinh hoạt khác đều phải thoả mãn các yêu cầu sau:

- An toàn điện, bảo vệ mạch điện kịp thời tránh gây hoả hoạn

- Dễ sử dụng điều khiển và kiểm soát , dễ sửa chữa

- Đạt yêu cầu về kỹ thuật và mỹ thuật

- Việc đảm bảo độ tin cậy cấp điện là không yêu cầu cao vì thuộc hộ tiêu thụ

loại 3 nhưng vẫn phải đẩm bảo được chất lượng điện năng tức là độ lệch

về dao động điện áp là bé nhất và nằm trong phạm vi cho phép Với mạng chiếu sáng thì độ lệch điện áp cho phép là ± 2.5%

- Ngoài ra khi thiết kế cung cấp điện cho hệ thống điện sinh hoạt cũng cần phải tính đến đường dây trục chính nên tính dư thừa đề phòng phụ tải tăng sau này

Trang 8

- Đảm bảo độ an toàn điện bằng các khí cụ điện đóng cắt và bảo vệ

như

aptomat, cầu chì, cầu dao, công tắc

- Ngày nay như chúng ta thấy điện năng để cung cấp cho sinh hoạt,

côngnghiệp, dịch vụ còn thiếu rất nhiều nên thường xuyên phải cắt điện luân phiên

vì thiếu điện Do đó khi thiết kế cũng cần tính toán kỹ để cho chi phí vận hành

hệ thống điện là thấp nhất hay là để tiết kiệm điện

2 Đặc điểm

- Hệ thống cung cấp điện sinh hoạt thuộc loại cung cấp điện cho hộ tiêu thụ loại

3 là những hộ cho phép với mức độ tin cậy điện thấp, cho phép mất điện trong

thời gian sửa chữa, thay thế thiết bị sự cố nhưng thường không cho phép quá 1

ngày đêm bao gồm các khu nhà ở, nhà kho, trường học

- Để cung cấp cho mạng điện sinh hoạt ta có thể dùng một nguồn điện hoặc

đường dây 1 lộ

- Mạng điện sinh hoạt là mạng một pha nhận điện từ mạng phân phối 3 pha điện áp

thấp để cung cấp cho các thiết bị, đồ dùng điện và chiếu sáng

- Mạng điện sinh hoạt thường có trị số điện áp pha định mức là 380/220 hoặc

220/127 Tuy nhiên do tổn thất điện áp trên đường dây tải nên ở cuối nguồn điện áp

này bị giảm sovới định mức.Để bù lạisự giảm áp này các hộ tiêu

thụ thường dùng máy biến áp điều chỉnh để nâng điện áp đạt trị số định mức

- Mạng điện sinh hoạt gồm mạch chính và mạch nhánh Mạch chính giữ vai trò là

mạch cung cấp còn mạch nhánh rẽ từ đường dây chính được mắc song song để có

thể điều khiển độc lập và là mạch phân phối điện tới các đồ dùng điện

- Với hệ thống cung cấp điện cho sinh hoạt chiếu sáng được cấp chung với

mạng điện cấp cho các phụ tải khác

- Mạngđiện sinh hoạt cần có các thiết bị đo lường điều khiển, bảo vệ như

công tơ điện, cầu dao, aptomat, cầu chì, công tắc

- Mạng điện sinh hoạt thường có các phương thức phân phối điện sau:

• Sơ đồ phân nhánh

Trang 9

X CD_A1

Đặc điểm : Mỗi căn hộ chỉ có 1 đường dây vào nhà được lắp công tơ điện, cầu dao,

Aptomat có dòng điện và điện áp định mức phù hợp với cấp điện áp và dòng điện sử

dụng trong căn hộ Đường dây chính này đi suốt qua các khu vực cần cấp điện đến từng

điểm thì rẽ nhánh Những đồ dung điện có công suất cao thì đi một đường dây riêng

biệt mỗi nhánh đều có khí cụ bảo vệ

A4 X

VA2 VA3

Trang 10

Ưu, nhược điểm:

+ Phương thức này đơn giản trong thi công, sử dụng ít dây và thiết bị bảo vệ nên

chi phí kinh tế thấp

+ Mạng điện dễ kiểm tra và sửa chữa

+ Tuy nhiên do phân tán nhiều bảng điện nhánh nên ảnh hưởng đến yêu cầu về

mỹ thuật của toàn bộ hệ thống điện

Đường điện chính sau công tơ và aptomat sẽ được phân ra thành nhiều nhánh khác

nhau mỗi nhánh dẫn đến từng khu vực trong căn hộ Trên mỗi đường dây nhánh đều

phải đặt Aptomat riêng cho từng nhánh phù hợp với dòng điện chạy qua

Ưu, nhược điểm :

+Bảo vệ nhanh và có chọn lọc khi có sự cố chập mạch quá tải tránh gây hoả hoạn

+ Sử dụng thuận tiện, dễ dàng kiểm tra, an toàn điện và đạt yêu cầu mỹ thuật

+ Tuy nhiên phương thức đi dây này phải sử dụng nhiều dây và khí cụ điện nên chi phí

kinh tế cao

Trang 11

GVHD: TRẦN VĂN CHƯƠNG - 10 - http://www.ebook.edu.vn

II Các phương pháp xác định phụ tải tính toán

1 Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng trên đơn vị sản phẩm.Đối với các hộ tiêu thụ có đồ thị phụ tải không đổi hoặc thay đổi ít , phụ tải tính toán lấy bằng giá trị trung bình của ca phụ tải lớn nhất đó:

Ptt=Pca=(MCa.Wc)/TCaTrong đó :

Mca: số lượng sản phẩm sản xuất trong 1 ca

Tca: thời gian của ca phụ tải lớn nhất (h)

W0: suất tiêu hao điện năng cho 1 đơn vị sản phẩm ( kWh/1 đơn vị sản

phẩm)

Ptt=(M.Wo)/TmaxTrong đó :

M: tổng sản phẩm sản xuất trong cả năm

Tmax: thời gian sử dụng công suất lớn nhất (h)

2 Xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên 1 đơn vị diện tích

Ptt=F.poTrong đó :

F: diện tích bố trí nhóm hộ tiêu thụ (m2)

p0: suất phụ tải trên 1 đơn vị diện tích sản xuất là 1m2(kW/m2)

3 Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt (Pđ) và hệ số nhu cầu (Knc)

Trang 12

GVHD: TRẦN VĂN CHƯƠNG - 1 1 - http://www.ebook.edu.vn

Sau khi tính toán được phụ tải ta phải tính được loại dây và tiết diện dây sao cho phù hợp với mạng điện

Có 3 cách để tính tiết diện dây đó là :

• Chọn tiết diện dây theo điều kiện phát nóng

• Chọn tiết diện dây theo chỉ tiêu Jkt

• Chọn tiết diện dây theo tổn thất điện áp cho phép

1 Chọn tiết diện dây theo điều kiện phát nóng

Phương pháp này áp dụng cho lưới hạ áp đô thị, hạ áp công nghiệp và ánh sáng sinh hoạt

Khi có dòng điện chạy qua dây dẫn và cáp thì vật dẫn bị nóng, nếu nhiệt độ dây dẫn vàcáp quá cao có thể làm cho chúng bị hư hỏng hoặc giảm tuổi thọ Mặt khác, độ bền cơ họccủa kim loại cũng bị giảm xuống Do vậy nhà chế tạo qui định đối với mỗi loại dây dẫn vàcáp

Nhiệt độ cho phép của dây trần là ỡ cp = 700 C

Nhiệt độ cho phép của dây bọc cách điện là : ỡ cp = 65 0C

Nhiệt độ tiêu chuẩn của môi trường là : ỡ cp = 25 0C

Khi thoả mãn các điều kiện trên thì Icp = [I] cp Trong đó [I] cp là dòng điện lâu dài chophép

Với mỗi dòng điện lâu dài cho phép ứng với một tiết diện nhất định

* Khi nhiệt độ của môi trường khác nhiệt độ tiêu chuẩn ta tiến hành hiệu chỉnh

Trang 13

GVHD: TRẦN VĂN CHƯƠNG - 1 2 - http://www.ebook.edu.vn

Icp < [I] cp Từ [I] cp Tra bảng 2.55 trang 654 sách Cung cấp điện của Nguyễn Xuân Phú

ta chọn được tiết diện dây

Từ điện áp định mức tra bảng 3.9 phần phụ lục ta được ỡ( nhiệt độ cho phép của cáp )

Từ ỡ và dị (nhiệt độ môi trường ) tra bảng 2.11 ta được Kổ

Từ khoảng cách 2 khe của cáp tra bảng 2.13 ta được Kn

P

Dòng điện phụ tải của mỗi cáp là : Itt = —-ị=— - (n là số cáp )

n ^ 3U dm c0s v / „

Icp = K, x„

Icp < [I] cp Từ [I] cp Tra bảng 2.55 trang 654 sách Cung cấp điện của Nguyễn Xuân Phú ta

chọn được tiết diện dây Kiểm tra lại theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép

x0.j^ổili + r 0 ẳp .Ii

Tính AUtt =

Nếu AUtt < [AU] cp : Tiết diện dây chọn đúng

Nếu AUtt > [AU] cp : Tăng tiết diện lên 1 cấp và kiểm tra lại cho đúng

2 Chọn tiết diện dây theo Jkt

Phương pháp này để chọn dây dẫn cho lưới có điện áp U > 110 kV bởi vì trên lưới nàykhông có thiết bị sử dụng trực tiếp đầu vào, vấn đề điện áp không cấp bách, nếu chọn dâytheo Jkt sẽ có lợi về kinh tế, nghĩa là chi phí hàng năm thấp Lưới trung áp đô thị và xí nghiệp,nói chung khoảng cách tải điện ngắn, thời gian sử dụng công suất lớn, cũng được chọn theo

Jkt Ta xét 2 trường hợp :

Trường hợp 1 Khi tiết diện thay đổi trên chiều dài đường dây.

Trang 14

Trong đó : P2 P2 .Pn công suất truyền tải trên các đoạn đường dây.

cos^ 1 cos^2 .cos^n hệ số công suất trên các đoạn đường dây •Căn cứ vào loại dây dẫn và Tmax tra bảng 3.10 ta được Jkt •

Tính tiết diện dây dẫn F2 = — (tiến hành qui chuẩn )•

Trong đó : S2,S2 Sn công suất truyền tải trên các đoạn 1,2,.,n l2,l2,•••,l n chiều dài trên các đoạn

1,2,••,n Căn cứ vào loại dây dẫn và Tmax tra bảng 3^10 ta tìm được J kt

Tính tiết diện dây dẫn Fdt = — ( tiến hành qui chuẩn )

Kiểm tra lại theo điều kiện phát nóng.

Từ tiết diện dây tra bảng 25 trang 654 sách Cung cấp điện của Nguyễn Xuân Phú ta suy ra được[I] cp

Dòng [I] cp phải thoả mãn điều kiện : [I] cp >

Trang 15

K n hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ giữa nhiệt độ chế tạo và nhiệt độ của dây dẫn K e

hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ, kể đến số lượng cáp đi chung 1 rãnh

3 Chọn tiết diện dây theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép

Phương pháp này được dùng với mạng điện địa phương vì mạng điện địa phươngthường có công suất bé tiết diện dây dẫn nhỏ, và do đó điện trở dây dẫn lớn Do vậy nếutăng tiết diện dây dẫn sẽ làm giảm tổn thất điện áp, tức là giữ cho tổn thất điện áp khôngvượt quá giá trị mức tổn thất điện áp cho phép

Trường hợp 1: Khi tiết diện không thay đổi trên suốt chiều dài đường dây.

Trang 16

Y.^ U acp n

Kiểm tra lại theo điều kiện phát nóng.

Từ tiết diện dây tra bảng 2.55 trang 654 sách Cung cấp

điện của Nguyễn Xuân Phú ta suy ra được [I] cp

Dòng [I] cp phải thoả mãn điều kiện : [I] cp > —Ift

Trong đó : K n hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ giữa

nhiệt độ chế tạo và nhiệt độ của dây dẫn

Kổ hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ, kể đến số lượng cáp

Trang 17

điện áp khi đó dây chảy của cầu chì tự nổ làmngắt dòng điện trong mạch ngay tức khắc nêntránh được sự hỏa hoạn do đường dây, thiết bị điện

bị phát hỏa

- Cách tính toán và lựa chọn cầu chì:

Cầu chì hạ áp được đặc trưng bởi hai đại lượng :+ Idc - dòng định mức

của dây chảy cầu chì +

Ivỏ - dòng định mức của

vỏ cầu chì (bao gồm cả

đế và nắp)

Trang 18

Itt =

không cần phải thay vỏ

Cầu chì được lựa chọn theo hai điều kiện sau:

UđmCC ^ UđmLVIdc ^ Itt

Trong đó :

Idc _là dòng điện định mức của dây chảy mà nhà chế tạo cho theo các bảng

Itt _ là dòng điện ta tính toán được với công suất toàn mạch cần bảo vệ

Mặt khác để bảo vệ tốt và nhạy thì dòng điện Idc phải không lớn hơn dòng điện địnhmức nhiều Do đó thường chọn theo kinh nghiệm:

+ Đối với dây chảy chì: = (1.25 1.45)

Trong đó: Uđm - điện áp pha định mức bằng 220V cos p- lấy theo thiết

bị điện Với đèn sợi đốt, bàn là, bếp điện, bình nóng lạnh : cosp = 1

Với quạt, đèn tuýp, điều hòa, tủ lạnh, máy giặt : cos p=0.8 Khi cầu chì

bảo vệ lưới ba pha, dòng tính toán xác định như sau:

P

đm

V3*U đm x cosP

Trong đó: Uđm- điện áp dây

định mức của lưới điện bằng 380V cos p - lấy theo thực

tế

2 Cầu dao

Trang 19

- Cầu dao là khí cụ điện dùng để điều khiển đóng mở mạch trực tiếp bằng tay ởđường dây chính, chịu tải dòng điện lớn và có cầu chì bảo vệ sự cố chập mạch hay quá tải

- Lựa chọn cầu dao hạ áp:

UđmCD > U đmLV

IđmCD > IttTrong đó:

U đmLV : Điện áp định mức của lưới điện hạ áp, có trị số 220V hoặc

ỉ-> INTrong mạng điện dân dụng vì căn hộ ở xa trạm biến áp nên ta thường bỏ qua điềukiện ngắn mạch

4.Rơle thời gian

- Rơle thời gian là loại rơle tạo trễ đầu ra,nghĩa là khi đầu vào có tín hiệu điểu khiển thìsau một thời gian nào đó đầu ra mới tác động ( tiếp điểm rơle mới đóng hoặc mở)

- Thời gian trễ của rơle có thể từ vài phần giây đến hàng giờ hoặc hơn nữa^

Ứng dụng:

Trong mạng điện dân dụng Rơle thời gian thường được lặp đặt cho mạch đèn cầu thang^

CHƯƠNG II THIÉT KẾ VÀ LẮP ĐẶT HỆ THỐNG ĐIỆN

• • •

CHO CĂN HỘ

I Sơ đồ tổng thể mặt tiền của ngôi nhà

1 Sơ đồ bố trí tổng thể mặt tiền

Định dạng
Số trang	33
Dung lượng	1,05 MB