Thiết kế cung cấp điện cho giảng đường đại học 9 tầng

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA ĐIỆN -------- ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ GIẢNG ĐƯỜNG ĐẠI HỌC 9 TẦNG Giảng viên hướng dẫn : Ths... Lờ

Trang 1

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

KHOA ĐIỆN 

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ GIẢNG

ĐƯỜNG ĐẠI HỌC 9 TẦNG

Giảng viên hướng dẫn : Ths PHÙNG THỊ VÂN

Sinh viên thực hiện : NGUYỄN VĂN THỊNH 1141040204

NGUYỄN VĂN DƯƠNG 1141040164 TRẦN VĂN HIẾU 1141040220

Hà Nội: 2019-202

Trang 2

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG CHO TẦNG ĐIỀN HÌNH 1

1.1 Giới thiệu về giảng đường đại học 9 tầng 1

1.2 Thiết kế chiếu sáng cho tầng điển hình 3

1.2.1 Giới thiệu phầm mềm DiaLux 3

1.2.2 Thiết kế chiếu sáng cho 1 tầng 8

1.2.3 Chiếu sáng tầng hầm 16

CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO TÒA NHÀ 26

2.1 Phân loại phụ tải 26

2.2 Phương pháp tính toán phụ tải 26

2.3 Áp dụng phương pháp tính toán phụ tải 27

2.3.1 Phụ tải ưu tiên 27

2.3.2 Phụ tải thường 28

2.4 Xác định công suất tòa nhà 30

CHƯƠNG 3: LẬP GIẢI PHÁP CẤP ĐIỆN CƠ SỞ CHO TÒA NHÀ 32

3.1 Chọn phương án cấp điện 32

3.1.1 Yêu cầu 32

3.1.2 Lựa chọn sơ đồ cấp điện trung áp 32

3.1.3 Phương án chọn máy biến áp, máy phát dự phòng 35

3.1.4 Chọn dung lượng máy biến áp và máy phát 34

3.1.5 Sơ đồ nguyên lí trạm điện 37

3.2 Các bảo vệ trạm 38

Trang 3

3.2.1 Bảo vệ chống điện giật và quá áp 38

3.2.2 Bảo vệ quá tải 39

3.2.3 Bảo vệ ngắn mạch 39

3.3 Chọn dây và khí cụ bảo vệ 39

3.3.1 Cơ sở lí thuyết 39

3.3.2 Lựa chọn máy cắt phụ tải 40

3.3.3 Lựa chọn cầu chì cao áp 41

3.3.4 Tính toán khí cụ bảo vệ và dây dẫn từ trạm biến áp đến tủ phân phối: 41

3.3.5 Chọn thiết bị bảo vệ và dây dẫn từ tủ phân phối chính đến tủ phân phối phụ và đến các phòng 43

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHỐNG SÉT VÀ NỐI ĐẤT CHO TÒA NHÀ 55

4.1 Tổng quang về sét 55

4.1.1 Sét và quá trình phóng điện của sét 55

4.1.2 Tác hại của sét 55

4.2 Giải pháp phòng chống sét 56

4.2.1 Thuật ngữ và định nghĩa: 56

4.2.2 Chức năng của hệ thống chống sét 57

4.3 Tính toán nối đất cho hệ thống chống sét 57

4.4 Tính toán lựa chọn kim thu sét 59

4.5 Tính toán nối đất 60

Trang 4

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1-1: Giảng đường 9 tầng 1

Hình 1-2: Mặt bằng một tầng điển hình 2

Hình 1-3: Khởi động chương trình DiaLux Evo 4

Hình 1-4: Chọn thông số chiều dài,rộng,cao cho phòng 4

Hình 1-5: Chọn hệ số phản xạ của phòng(trần,tường và sàn) 5

Hình 1-6: Lựa chọn loại đèn 5

Hình 1-7: Chọn độ rọi yêu cầu 6

Hình 1-8: Sơ đồ bố trí đèn 6

Hình 1-9: Biểu đồ phân bố quang thông và kết quả tính toán 7

Hình 1-10: Hình ảnh phòng học 70 chỗ 9

Hình 1-11: Mô phỏng phòng học 10

Hình 1-12: Kết quả tính toán chiếu sáng giảng đường 10

Hình 1-13: Mô phỏng phòng chờ giáo viên 11

Hình 1-14: Chiếu sáng phòng chờ giáo viên 11

Hình 1-15: Mô phỏng phòng vệ sinh giáo viên 12

Hình 1-16: Chiếu sáng phòng vệ sinh giáo viên 12

Hình 1-17: Mô phỏng phòng vệ sinh nam 13

Hình 1-18: Chiếu sáng phòng vệ sinh nam 13

Hình 1-19: Mô phỏng phòng vệ sinh nữ 14

Hình 1-20: Chiếu sáng phòng vệ sinh nữ 14

Hình 1-21: Mô phỏng hành lang 15

Hình 1-22: Chiếu sáng hành lang 15

Hình 1-23: Mô phỏng tầng hầm 16

Trang 5

Hình 1-24: Chiếu sáng tầng hầm 16

Hình 2-1: Sơ đồ phân loại phụ tải 26

Hình 3-1: Sơ đồ cấp điện trung áp 33

Hình 3-2: Sơ đồ cấp điện từ máy biến áp và máy phát 35

Hình 4-1: Khoảng cánh an toàn 59

Hình 4-2: Kim thu sét 60

Hình 4-3: Cọc nối đất 61

Trang 6

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1-1:Thông số và yêu cầu thiết kế chiếu sáng 8

Bảng 1-2: Bảng thống kê chiếu sáng của tầng điển hình 17

Bảng 1-3: Bảng tổng kết chiếu sáng tòa nhà 25

Bảng 1-4: Catalogue các loại đèn sử dụng 25

Bảng 2-1: Tính toán phụ tải ưu tiên 28

Bảng 2-2: Tính toán phụ tải thường 29

Bảng 3-1: Phương án chọn sơ độ cấp điện trung áp 33

Bảng 3-3: Chọn máy biến áp 34

Bảng 3-2: Phương án chọn máy biến áp và máy phát 36

Bảng 3-4: Phương án cấp điện hạ áp 37

Bảng 3-5: Sơ đồ nguyên lí trạm điện 37

Bảng 3-6:Thông số máy cắt phụ tải 40

Bảng 3-7: Bảng điều kiện chọn cầu chì cao áp 41

Bảng 3-8: Thông số cầu chì cao áp 41

Bảng 3-9: Thông số cáp từ máy biến áp đến tủ phân phối 43

Bảng 3-10: Thông số aptomat cho phụ tải không ưu tiên 45

Bảng 3-11: Điều kiện chọn thanh dẫn 45

Bảng 3-12: Thông số dây dẫn cho phụ tải không ưu tiê 47

Bảng 3-13: Chọn dây dẫn từ tủ phân phối đến các tầng 47

Bảng 3-14: Tính toán chọn aptomat cho phụ tải ưu tiên 50

Bảng 3-15: Thông số aptomat cho phụ tải ưu tiên 50

Bảng 3-16: Điều kiện chọn thanh dẫn 51

Bảng 3-17: Thông số dây dẫn cho các tủ phụ tải ưu tiên 52

Bảng 3-18: Chọn dây dẫn từ tủ nhánh đến các thiết bị của phụ tải ưu tiên 54

Trang 7

Lời nói đầu

Cung cấp điện là một ngành khá quan trọng trong xã hội loài người, cũng như trong quá trình phát triển nhanh của nền khoa học kĩ thuật nước ta trên con đường công nghiệp hóa hiện đại hóa của đất nước.Vì thế, việc thiết kế và cung cấp điện là một vấn đề hết sức quan trọng và không thể thiếu đối với ngành điện nói chung và mỗi sinh viên đã và đang học tập, nghiên cứu về lĩnh vực nói riêng Trong những năm gần đây, nước ta đã đạt được nhựng thành tựu to lớn trong phát triển kinh tế xã hội số lượng các nhà máy công nghiệp, các hoạt động thương mại, dịch vụ, … gia tăng nhanh chóng, dẫn đến sản lượng điện sản xuất và tiêu dùng của nước ta tăng lên đáng kể và dự báo là sẽ tiếp tục tăng nhanh trong những năm tới Do đó mà hiện nay chúng ta đang rất cần đội ngũ những người am hiểu

về điện để làm công tác thiết kế cũng như vận hành, cải tạo sữa chữa lưới điện nói chung trong đó có khâu thiết kế cung cấp điện là quan trọng

Nhằm giúp sinh viên củng cố kiến thức đã học ở trường vào việc thiết kế cụ thể Nay em được bộ môn đồ án cung cấp điện giao cho nhiệm vụ là “Thiết kế cung cấp điện cho giảng đường đại học 9 tầng’’

Trong quá trình thực hiện đồ án chúng em đã cố gắng vận dụng các kiến thức

đã được học, cùng với sự giúp đỡ tận tình của cô giáo Th.s Phùng Thị Vân và

các thầy cô giáo trong khoa Điện chúng em đã hoàn thành đồ án đúng thời hạn Tuy nhiên, trình độ còn nhiều hạn chế nên không thể tránh khỏi những thiếu sót Chúng em rất mong nhận được những đóng góp, ý kiến đánh giá của các thầy cô

để đồ án này hoàn thiện hơn nữa

Chúng em xin chân thành cảm ơn!!!

Trang 8

CHƯƠNG 1: THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG CHO TẦNG ĐIỀN HÌNH 1.1 Giới thiệu về giảng đường đại học 9 tầng

Hình 1-1: Giảng đường 9 tầng

Là giảng đường của một trường đại học lớn, giảng đường 9 tầng có đầy đủ các yêu cầu theo tiêu chuẩn về không gian, trang thiết bị để phục vụ tốt cho công tác đào tạo

Giảng đường này là một trong những giảng đường chính của trường Để thuận tiện cho công tác dạy và học của giáo viên và sinh viên nên giảng đường được bố trí xây dựng gần với cổng chính của trường

• Địa điểm giảng đường

Tòa nhà giảng đường được xây dựng và đặt tại một trường đại học lớn có vị trí thuận lợi về hệ thống giao thông đường bộ, tuyến đường huyết mạch Gần khu vực dân cư sống đông đúc, gần chợ, trung tâm hành chính, trung tâm kinh tế và các khu công nghiệp

Trang 9

Nhóm SV- K11 2

• Mặt bằng kiến trúc

Hình 1-2: Mặt bằng một tầng điển hình

Trang 10

• Tòa nhà giảng đường có diện tích: 1693 m2

-Tầng hầm: đèn huỳnh quang, 2 máy bơm nước sinh hoạt, quạt thông gió Tầng trệt và các tầng trên, mỗi tầng có chiều cao là 3,6 m, tầng hầm cao 4,5m

Từ tầng 1 đến tầng 7 mỗi tầng đều có 7 phòng học có sức chứa 70 chỗ

1.2 Thiết kế chiếu sáng cho tầng điển hình

1.2.1 Giới thiệu phầm mềm DiaLux

DiaLux là phần mềm của hãng Dial GmbH của Đức, cho phép tính toán thiết

kế chiếu sáng trong nhà và ngoài trời với giao diện 3D trực quan sinh động Một trong số những ưu điểm của phần mềm là đưa ra nhiều phương án lựa chọn bộ đèn, không chỉ các bộ đèn của hãng Osram mà còn hỗ trợ nhiều Databases của nhiều hãng đèn khác nhau trên thế giới như: Philips, Erco, Thorn, Meyer…,

và thậm chí là của Rạng Đông hay Điện Quang của Việt Nam

Các bước tiến hành thiết kế chiếu sáng trên phần mềm DiaLux:

Trang 12

-Giao diện làm việc của DiaLux:

Hình 1-5: Chọn hệ số phản xạ của phòng(trần,tường và sàn)

- Lựa chọn database của đèn:

Hình 1-6: Lựa chọn loại đèn

Ta chọn đèn của hãng philips

Trang 13

- Chọn tính chất phòng và độ rọi yêu cầu:

Hình 1-7: Chọn độ rọi yêu cầu

Ở đây ta chọn độ rọi cho phòng là >= 400lux

- Bố trí đèn:

Hình 1-8: Sơ đồ bố trí đèn

Ở đây ta chọn 12 đèn huỳnh quang Philips TMS022 1xTL-D36W HFS

+GMS022 R_830

Trang 14

- Tính toán chiếu sáng:

Hình 1-9: Biểu đồ phân bố quang thông và kết quả tính toán

Trang 15

1.2.2 Thiết kế chiếu sáng cho 1 tầng

Bảng 1-1:Thông số và yêu cầu thiết kế chiếu sáng

Tầng Phòng S

(m2)

H (m)

Hệ số phản xạ tường, trần, sàn (lux) Eyc

T (K) CRI P1 70 3,6 0,7:0,45:0,25 300 6500 80-90 P2 70 3,6 0,7:0,45:0,25 300 6500 80-90 P3 70 3,6 0,7:0,45:0,25 300 6500 80-90 P4 70 3,6 0,7:0,45:0,25 300 6500 80-90 P5 70 3,6 0,7:0,45:0,25 300 6500 80-90

Trang 16

Chiều cao treo đèn h

Chiều cao mặt làm việc

Khoảng cách từ đèn đến

bề mặt làm việc

0.8 m

Trang 17

Sử dụng phần mềm DiaLux tính toán và bố trí ta có:

Hình 1-11: Mô phỏng phòng học

Hình 1-12: Kết quả tính toán chiếu sáng giảng đường

Trang 18

➢ Phòng chờ giáo viên:

Hệ số phản xạ 0,70:0,45:0,25

Hình 1-13: Mô phỏng phòng chờ giáo viên

Hình 1-14: Chiếu sáng phòng chờ giáo viên

Trang 19

➢ Nhà vệ sinh:

- Phòng vệ sinh giáo viên:

Hệ số phản xạ 0,70:0,45:0,25

Hình 1-15: Mô phỏng phòng vệ sinh giáo viên

Hình 1-16: Chiếu sáng phòng vệ sinh giáo viên

Trang 20

- Phòng vệ sinh của sinh viên nam:

Hệ số phản xạ 0,70:0,45:0,25

Hình 1-17: Mô phỏng phòng vệ sinh nam

Hình 1-18: Chiếu sáng phòng vệ sinh nam

Trang 21

- Phòng vệ sinh của sinh viên nữ:

Hệ số phản xạ 0,70:0,45:0,25

Hình 1-19: Mô phỏng phòng vệ sinh nữ

Hình 1-20: Chiếu sáng phòng vệ sinh nữ

Trang 22

➢ Chiếu sáng hành lang:

Hệ số phản xạ 0,70:0,45:0,25

Hình 1-21: Mô phỏng hành lang

Hình 1-22: Chiếu sáng hành lang

Trang 23

1.2.3 Chiếu sáng tầng hầm

Hình 1-23: Mô phỏng tầng hầm

Hình 1-24: Chiếu sáng tầng hầm

Trang 24

Tổng hợp lại ta có bảng sau:

(lux) Loại đèn sử dụng

Pcs (W)

SL (Cái)

𝐸𝑡𝑏(lux)

2

P1 ≥300 Philips TMS022 1xTL-D36W HFS 576 16 320 0.41 0.34 Đạt P2 ≥300 Philips TMS022 1xTL-D36W HFS 576 16 320 0.41 0.34 Đạt P3 ≥300 Philips TMS022 1xTL-D36W HFS 576 16 320 0.41 0.34 Đạt P4 ≥300 Philips TMS022 1xTL-D36W HFS 576 16 320 0.41 0.34 Đạt P5 ≥300 Philips TMS022 1xTL-D36W HFS 576 16 320 0.41 0.34 Đạt

P6 ≥300 Philips TMS022 1xTL-D36W HFS 576 16 320 0.41 0.34 Đạt P7 ≥300 Philips TMS022 1xTL-D36W HFS 576 16 320 0.41 0.34 Đạt Giảng viên ≥200 Philips TMS022 1xTL-D36W HFS 180 5 223 0.56 0.42 Đạt

Vệ sinh nữ ≥ 200 Philips DN130B D217 1xLED20S/840 110 5 289 0.51 0.41 Đạt

Vệ sinh nam ≥200 Philips DN130B D217 1xLED20S/840 132 6 263 0.51 0.34 Đạt

Vệ sinh giảng viên ≥200 Philips DN130B D217 1xLED20S/840 88 4 269 0.61 0.47 Đạt Hành lang ≥75 Philips DN130B D217 1xLED20S/840 1540 70 173 0.45 0.41 Đạt

Bảng 1-2: Bảng thống kê chiếu sáng của tầng điển hình

Trang 25

Etb(Lux)

Emin

Etb

Pcs_tầng (W)

1

Giảng đường 1 ≥300 PhilipsTMS0221xTL36WHFS+GMS022R_830 36 16 320 0.41

2626

Phòng vệ sinh GV ≥200 Philips DN130BD217 1Xled20S/840 22 4 223 0.56

Phòng vệ sinh nam ≥ 200 Philips DN130BD217 1Xled20S/840 22 6 289 0.51

Phòng vệ sinh nữ ≥200 Philips DN130BD217 1Xled20S/840 22 5 263 0.51

Trang 26

Phòng chờ giảng

viên ≥200 PhilipsTMS0221xTL36WHFS+GMS022R_830 36 5 269 0.61 Hành lang ≥75 Philips DN130BD217 1Xled20S/840 22 70 173 0.45

2

2626

Trang 27

3

2626

Trang 28

4

2626

Trang 29

5

2626

Trang 30

6

2626

Trang 31

7

2626

Trang 32

viên ≥200 PhilipsTMS0221xTL36WHFS+GMS022R_830 36 5 269 0.61 Hành lang ≥75 Philips DN130BD217 1Xled20S/840 22 70 173 0.45 Tầng

Hầm

Tầng hầm 1 ≥100 PhilipsTMS0221xTL-6WHFS+GMS022R_830 36 121 173 0.5

8712 Tầng hầm 2 ≥100 PhilipsTMS0221xTL36WHFS+GMS022R_830 36 121 173 0.5

Bảng 1-3: Bảng tổng kết chiếu sáng tòa nhà

Thông số các đèn sử dụng chiếu sáng trong tòa nhà:

(W)

Quang thông (lm)

Hiệu suất CS (lm/ W)

Kích thước (mm)

Hãng sản xuất

22 2278 103.61 217x217x113 Philips

Bảng 1-4: Catalogue các loại đèn sử dụng

Trang 33

CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO TÒA NHÀ 2.1 Phân loại phụ tải

Hình 2-1: Sơ đồ phân loại phụ tải

2.2 Phương pháp tính toán phụ tải

Do tòa nhà có các khu vực, các phòng với nhiều chức năng khác nhau nên phụ tải có những đặc điểm đặc trưng riêng biệt Chính vì vậy, trong đồ án này nhóm em lựa chọn phương án xác định phụ tải tính toán theo hệ số nhu cầu và công suất đặt của thiết bị Phương pháp xác định phụ tải tính toán tuân theo tiêu chuẩn cấp điện TCVN 9206:2012

- Công thức tổng quát:

𝐏𝐭𝐭 = 𝐤𝐧𝐜∑𝐧𝐢=𝟏𝐏𝐝𝐢 (kW)

Trang 34

∑𝑛𝑛=1Pdi = P1.cos ϕ1+P2cos ϕ2+ +Pncos ϕ𝑛

- Công suất biểu kiến:

𝐒𝐭𝐭 = 𝐤𝐝𝐭 √𝐏𝒕𝐭𝟐 + 𝐐𝐭𝐭𝟐 (kVAr) 2.3 Áp dụng phương pháp tính toán phụ tải

2.3.1 Phụ tải ưu tiên

Phụ tải ưu tiên gồm có: Thang máy, bơm nước cứu hỏa, bơm nước sinh hoạt, chiếu sáng hành lang, cầu thang các tầng, cấp điện tầng hầm (chiếu sáng, thông gió)

Các phụ tải này là những phụ tải quan trọng của tòa nhà, không được phép mất điện trong các trường hợp khẩn cấp Phụ tải này ngoài nguồn điện nối từ lưới điện còn có nguồn dự phòng

Nguồn dự phòng ở đây sử dụng máy phát điện dự phòng

Trang 35

STT Tên thiết bị Đơn

vị Số lượng

Công suất(

W)

Knc Công suất

nhóm(W)

Tổng công suất phụ tải ưu tiên của tòa nhà 72592

Bảng 2-1: Tính toán phụ tải ưu tiên

• Công suất tác dụng của phụ tải ưu tiên là: Pưt = 72592 W=72,6 kW

Công suất toàn phần của phụ tải ưu tiên : Sưt = cosϕPtt

Với cosϕ=0,85 nên: Sưt = 72,6

Trang 36

Phòng Thiết bị Số

lượng

Công suất(W) Knc

Công suất nhóm(W)

Công suất phòng(W)

Bảng 2-2: Tính toán phụ tải thường

Do tầng 1 có 7 phòng học, 1 phòng chờ giáo viên và nhà vệ sinh ta chọn Knc = 0,8

• Công suất tác dụng của phụ tải thường tầng 1:

Pt1 = (7 Pph+ Ppgv+Pnvs) knc = (7.4413+1447+297).0,8 =26108 W

Định dạng
Số trang	72
Dung lượng	1,65 MB