(Đồ án tốt nghiệp) thiết kế hệ thống cung cấp điện cho tòa nhà opal skyview

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINHĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CNKT ĐIỆN - ĐIỆN TỬ THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ OPAL SKYVIEW GVHD: QUYỀ

Trang 1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CNKT ĐIỆN - ĐIỆN TỬ

THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ OPAL SKYVIEW

GVHD: QUYỀN HUY ÁNH SVTT1: PHAN THANH PHÚC SVTT2: NGUYỄN VĂN HÂN

SKL005286

Tp Hồ Chí Minh, tháng 10/2018

Trang 2

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS QUYỀN HUY ÁNH

CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU

1.1 Đặt vấn đề

Cùng với tiến trình công nghiệp hóa hiện đại hóa, Việt Nam ngày càng cónhiều công trình, nhiều nhà máy, cơ sở sản xuất được xây dựng để phục vụ sự pháttriển của đất nước và nhu cầu của người dân, đặc biệt thành phố Hồ Chí Minh là nơihoạt động kinh tế năng động nhất, đi đầu trong cả nước về tốc độ tăng trưởng kinh

tế,dân số đông nên nhu cầu về nhà ở, tiêu dùng và giải trí là rất lớn Để đáp ứng nhucầu trên, hiện nay hàng loạt các tòa nhà trung tâm thương mại phức hợp, cao ốc vănphòng, siêu thị được thiết kế và xây dựng

Trong đó, việc thiết kế cung cấp điện cho tòa nhà cao tầng có vai trò rất quantrọng, các giải pháp cung cấp điện tốt sẽ giúp tiết kiệm năng lượng tiêu thụ và đảmbảo đầy đủ các chỉ tiêu về: an toàn, ổn định, tin cậy, liên tục và kinh tế Thiết kếcung cấp điện cho tòa nhà cao tầng bao gồm những hệ thống như hệ thống điệnnặng, hệ thống điện nhẹ, hệ thống phòng cháy chữa cháy, hệ thống điều hòa khôngkhí và thông gió

Được sự hướng dẫn của Thầy Quyền Huy Ánh nay nhóm sinh viên chọn đề tàithiết kế cung cấp điện cho TÒA NHÀ CHUNG CƯ OPAL SKYVIEW

 Tạo ra môi trường sinh hoạt, vui chơi mua sắm an toàn điện cho khách hàng, góp phần giảm các tổn thất điện năng, nguy cơ cháy nổ, mất an toàn,…

 Củng cố lại những lý thuyết đã được học, áp dụng được những điều đã được học vào thực tế, làm quen với công việc thiết kế sau này

 Lĩnh hội được kinh nghiệm và những kiến thức quý báu từ giáo viên hướng dẫn trong quá trình làm đồ án

1

Trang 3

1.3 Nội dung nghiên cứu

Đồ án tập trung vào những vấn đề sau:

 Xác định phụ tải tính toán của tòa nhà

 Tính chọn trạm biến áp cho tòa nhà (15-22kV/0,4kV).

 Tính chọn máy phát điện dự phòng cho tòa nhà (15-22kV/0,4kV).

 Chọn dây dẫn, busway cho tòa nhà.

 Chọn các thiết bị đóng cắt, bảo vệ trung thế và hạ thế.

 Thiết kế hệ thống chiếu sáng cho tòa nhà.

 Thiết kế hệ thống nối đất, chống sét cho tòa nhà.

 Lập dự toán và chọn các thiết bị của tòa nhà.

1.4 Giới hạn đồ án

Do thời gian có hạn nên sinh viên chỉ trọng tâm nghiên cứu những vấn đề quantrọng trong tính toán thiết kế điện cho tòa nhà Đồ án gồm 6 chương:

Nội dung đồ án tập trung tính toán phần mạch động lực của tòa nhà chung cư:

 Tính toán nhu cầu phụ tải.

 Lựa chọn số lượng, công suất máy biến áp và máy phát điện.

 Lựa chọn thiết bị bảo vệ, dây dẫn và đo lường phía trung-hạ thế.

 Thiết kế chiếu sáng bằng phần mềm dialux.

 Thực hiện thiết kế nối đất an toàn và nối đất hệ thống thông tin.

 Thông số thiết bị chính được thiết kế.

 Dự toán cho các thiết bị tủ điện hạ thế và phần trung thế.

1.5 Tổng quan dự án

1.5.1 Mô tả công trình

Dự án “Tòa Nhà Chung Cư OPAL SKYVIEW” tọa lạc trên mặt tiền tuyếnđường nội đô đẹp nhất ở Sài Gòn là đại lộ Phạm Văn Đồng quận Thủ Đức Dự ánđược xây mới có chức năng chính là khu thương mại, văn phòng lưu trú, giải trí vàcăn hộ Tòa nhà có quy mô gồm 21 tầng trong đó có 10 tầng căn hộ, 5 tầng thươngmại, 4 tầng văn phòng lưu trú, 2 tầng sinh hoạt - giải trí và 2 tầng hầm với hơn 500căn hộ cao cấp:

2

Trang 4

 Tầng hầm 1, 2: Khu kỹ thuật cơ & điện và để xe, với diện tích mỗi tầng là1926m2

 Tầng 1, 2: Khu sinh hoạt và giải trí, với diện tích mỗi tầng là 1242m2.

 Tầng 3 đến tầng 6: Khu văn phòng lưu trú, với diện tích mỗi tầng là 990

m2 bao gồm 11 căn Officetel Với căn O.01 (diện tích 50,3m2/ 1 căn), căn O.02 (diện tích43,1m2/ 1 căn), căn O.03 (diện tích 56,5m2/ 1 căn), căn O.04 (diện tích 50m2/ 1 căn), cănO.05 (diện tích 43,9m2/ 1 căn), căn O.06 (diện tích 43,3m2/ 1 căn), căn O.07 (diện tích43,3m2/ 1 căn), căn O.08 (diện tích 48m2/ 1 căn), căn O.09 (diện tích 50,6m2/ 1 căn), cănO.10 (diện tích 45,5m2/ 1 căn), căn O.11 (diện tích 45,5m2/ 1 căn)

 Tầng 7 đến tầng 20: Khu căn hộ cao cấp với tổng diện tích sàn ở 1 tầng là990m2 bao gồm 11 căn hộ trong đó 5 căn hộ loại B1 (diện tích 71,8m2/ 1 căn), 1 căn hộloại B2 (diện tích 77,5m2/ 1 căn), 1 căn hộ loại B3 (diện tích 75,8m2/ 1 căn), 1 căn hộ loạiB4 (diện tích 81,5 m2/ 1 căn), 1 căn hộ loại B5 (diện tích 82,1m2/ 1 căn), 1 căn hộ loại B6(diện tích 76,7m2/ 1 căn), 1 căn hộ loại C (diện tích 93,5m2/ 1 căn)

 Tầng 21: Khu căn hộ cao cấp với tổng diện tích sàn ở 1 tầng là 990 m2 gồm 7căn hộ cao cấp từ Skyview 1 đến Skyview 7.Với căn hộ Sk1 (diện tích

88,4m2/ 1 căn), căn hộ Sk2 (diện tích 64,8m2/ 1 căn), căn hộ Sk3 (diện tích 64,2m2/

1 căn), căn hộ Sk4 (diện tích 63,4m2/ 1 căn), căn hộ Sk5 (diện tích 74,6m2/ 1 căn), căn hộ Sk6 (diện tích 72,m2/ 1 căn), căn hộ Sk7 (diện tích 62,4m2/ 1 căn)

 Tầng mái: Đặt các thiết bị chuyên dụng như quạt hút khói hành lang, bể nước sinh hoạt, bơm tăng áp, …

1.5.2 Yêu cầu kỹ thuật

Hệ thống điện cho công trình chủ yếu phục vụ cho nhu cầu cung cấp nguồn chocác thiết bị điện dân dụng, hệ thống chiếu sáng, hệ thống điều hòa không khí, hệthống bơm nước, bơm chữa cháy, thang máy, thiết bị viễn thông Với mục đíchnhư trên nên chúng ta cần phải đảm bảo các yêu cầu trong quá trình thiết kế như sau:

 Đảm bảo an toàn, đúng tiêu chuẩn, đúng kỹ thuật.

 Đảm bảo cung cấp nguồn liên tục và ổn định.

 Tiết kiệm tối đa nguồn năng lượng điện.

 Phù hợp và tăng thêm nét đẹp kiến trúc.

3

Trang 5

 Ứng dụng những kỹ thuật tiên tiến để tối ưu hóa công năng sử dụng của công trình

 Giảm tối đa chi phí cho việc vận hành và bảo trì hệ thống.

4

Trang 6

CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ

2.1 Thiết kế mạng động lực

2.1.1 Phương án cấp nguồn

Công trình được cấp nguồn từ nguồn điện TP Hồ Chí Minh Nguồn điệntrung thế cấp vào: 3Pha/15(22)kV/50Hz cáp1x3C-240 mm2 Cu/XLPE/DSTA/PVC-24kV đi trong ống HDPE đi ngầm dưới đất đến vách tường vây của tầng hầm 1, saukhi đi xuyên vách tường vây của tầng hầm 1, hệ thống cáp trung thế được đi nổi trênthang cáp tới tủ điện đóng cắt trung thế RMU của công trình sau đó cung cấp chocác máy biến thế cung cấp điện cho các tủ điện chính của công trình (có vị trí được

mô tả trên bản vẽ) Máy biến thế được tính toán đảm bảo cung cấp đủ tải cho côngtrình và có dự phòng 5%-20%

Máy phát điện dự phòng cấp nguồn cho các khu (có công suất và vị trí được

mô tả trên bản vẽ) sẽ cung cấp điện có tín hiệu báo mạng lưới điện thành phố bị giánđoạn hoặc có tín hiệu báo cháy gửi đến Máy phát điện sẽ khởi động và cung cấpđiện cho các khu vực sau 10 giây

Máy phát điện dự phòng được đặt trong phòng cách âm đảm bảo độ ồn chophép đo được cách phòng máy phát điện 1m là ≤ 75dB

Phương án lắp đặt đồng hồ điện và trạm biến áp sẽ được xác nhận với công

ty cấp điện

Hệ thống cung cấp điện sẽ là 380V/220V/3 pha/5dây/50Hz Tủ điện chuyểnmạch hạ thế sẽ nhận điện từ máy biến thế và máy phát qua cơ cấu chuyển mạch tựđộng ATS phân phối cho tất cả các trung tâm phụ tải điện và các phụ tải điện tiêuthụ ở các tầng

Các bộ ngắt mạch dạng hộp đúc MCCB, MCB sẽ được sử dụng để cách ly antoàn cho các bộ phận cấp điện Tất cả các MCCB, MCB đầu vào và đầu ra sẽ bảo vệchống quá tải và ngắn mạch để bảo vệ thiết bị điện Các bộ ngắt mạch dạng hộp đúcMCCB, MCB và ngắt mạch cầu chì sẽ được sử dụng để bảo vệ các mạch nhánh vàthiết bị phục vụ chữa cháy tương ứng

Hệ thống phân phối điện hạ áp được thiết kế theo phương án sau:

 Tủ điện hạ thế chính LV-MSB-2 cấp nguồn cho khu công cộng và tải khẩn đặt trong phòng điện chính tại tầng hầm 1

 Tủ điện hạ thế chính LV-MSB-1 cấp nguồn cho căn hộ đặt trong phòng điện chính tại tầng hầm 1

5

Trang 7

 Điện hạ thế cung cấp cho công trình được lấy từ các trạm biến áp tới

các tủ phân phối điện tổng Đồng thời tại tủ điện tổng LV-MSB-2 nhận nguồn điện dự

phòng từ máy phát điện Sự chuyển đổi hai nguồn điện thông qua bộ chuyển đổi tự động

ATS Từ các tủ điện chính sử dụng cáp, busway đi theo hộp gen cung cấp cho các tầng

của công trình

 Các tủ điện chính có cấu hình chuẩn 3B và được thử toàn diện Cấu

hình tủ có mô-đun thanh cái, có chỉ số bảo vệ IP42 Cung cấp nguồn khẩn cấp cho các hệ

thống PCCC.Trong trường hợp khẩn cấp có cháy, nhân viên cứu hoả có thể cắt tất cả các

nguồn sinh hoạt được cấp bởi máy phát trừ nguồn khẩn cấp phục vụ cho công tác PCCC

 Hệ thống cung cấp điện sẽ là 380V/220V/3pha /50Hz /5dây Các tủ

chuyển mạch hạ thế chính được lắp đặt trong phòng tủ điện

kui là hệ số sử dụng của thiết bị thứ i

Pi là công suất của thiết bị thứ i

n là số thiết bị

Trong đó: PĐL là công suất tính toán (kW) của phụ tải động lực

PCH là công suất tính toán (kW) của phụ tải khối căn hộ

Trang 8

2.1.3 Xác định số lượng, công suất máy biến áp

 IEC 60076-2011: Power tranformers

 TCVN 8525- 2010: Máy biến áp phân phối - Mức hiệu suất năng lượng tối

thiểu và phương pháp xác định hiệu suất năng lượng

 11TCN- 20-2006: Quy phạm trang bị điện - Phần III- Trang bị phân phối và

trạm biến áp

Chủng loại: tòa nhà chung cư đặt gần đường dây trung áp với cấp điện áp 22kV, phụ tải gồm có các phụ tải động lực có điện áp định mức 380V và phụ tảichiếu sáng điện áp định mức 220V Do đó, chọn máy biến áp 3 pha, loại máy biến

15-áp khô

Trong đó: ST là công suất định mức máy biến áp(kVA)

Stt là công suất tính toán của toàn bộ phụ tải (kVA)

Nguồn điện lưới cho khu căn hộ và khu công cộng, tải khẩn cấp khu chung cư

sẽ được cấp nguồn từ 01 máy biến thế khô 15-22/0.4KV, 50Hz, Dyn11, công suất1250kVA

Máy biến áp đặt trong phòng ở tầng hầm 1 như thể hiện trên bản vẽ

2.1.4 Lựa chọn số lượng, công suất máy phát dự phòng

 TCVN 9729-2013: Tổ máy phát điện xoay chiều dẫn động bởi động cơ đốt

trong kiểu piston

 BS 5514-1-1996, ISO 3046-1-1995: Reciprocating internal combustionengines Performance Standard reference conditions, declarations of power, fuel andlubricating oil consumptions and test methods

2.Phương pháp lựa chọn

Máy phát được lựa chọn theo điều kiện sau:

S s ≤ S G ≤ k% S T

7

Trang 9

Trong đó: S s (kVA) là tổng công suất các thiết bị an toàn.

S G (kVA) là công suất máy phát.

S T (kVA) là công suất máy biến áp.

k% là hệ số phụ thuộc vào suất đầu tư và loại hộ tiêu thụ

Để cung cấp nguồn điện cho các phụ tải của tòa nhà chung cư ECO DREAM

trong trường hợp xảy ra sự cố của lưới điện, hệ thống sử dụng máy phát điện với

mục đích cung cấp nguồn điện cho các tải quan trọng như: quạt hút khói, quạt tăng

áp, chiếu sáng khẩn cấp, thang máy

3 Cách lắp đặt

Phòng máy phát được thiết kế thông thoáng, vị trí lắp đặt tạo tầng hầm 1 và

tầng mái Ngoài ra, yếu tố rất quan trọng là phòng máy phát sẽ được thiết kế cách

âm, đảm bảo đạt tiêu chuẩn về độ ồn (cách 4m độ ồn không quá 75dB) Ống khói

máy phát được thiết kế đi cao qua khỏi các công trình lân cận đảm bảo đúng yêu cầu

về môi trường

Máy phát điện Diesel dự phòng phải tự động khởi phát trong trường hợp mất

điện máy biến áp hoặc mạng lưới thành phố nhờ vào các relay kiểm tra mạng điện

tại tủ điện chứa bộ phận chuyển nguồn tự động ATS

2.1.5.Lựa chọn bộ tụ bù

 IEC 60831- 2014: Shunt power capacitors of the self-healing type for A.C

systems having a rated voltage up to and including 1000V

 IEC 60068-2013: Environmental testing.

Việc lắp đặt tụ bù để bù công suất phản kháng sẽ đưa lại hiệu quả là nâng cao hệ

số cosφ, giảm được sóng hài bậc cao và giảm được tổn thất công suất tác dụng trên

mạng

Dung lượng bù được xác định:

Qbù = Ptt (tgφ1 - tg φ2) (2.5)Trong đó: φ1 là góc pha ứng với hệ số công suất trước khi bù; φ2 là góc pha ứng

với hệ số công suất sau khi bù; cosφ1= 0,8; cosφ2= 0,93

8

Trang 10

Dây pha & trung tính Dây E

ngoàiPLUG-IN => Các tủ DB-3F÷21F CU/XLPE/PVC 4x1C 1CU/ PVCMSB2 => Các Tủ điện tải công cộng CU/XLPE/PVC 4x1C 1CU/ PVCMSB2 => Các Tủ điện tải PCCC CU/FR-PVC 4x1C 1CU/ PVCDB-3F÷21F => Tủ điện căn hộ CU/XLPE/PVC 4x1C 1CU/ PVC

Tủ điện căn hộ => Tải dân dụng CU/PVC 2x1C 1CU/ PVC

 Lựa chọn tiết diện dây/cáp kết hợp với chọn thiết bị bảo vệ:

IZ ≥

In

Trang 11

9

Trang 12

Trong đó: I Z là dòng cho phép lớn nhất; I n là dòng định mức.

 Đối với cáp không chôn trong đất: k= k1.k2.k3

k=k4.k5.k6.k7

∆U= 2IB(Rcosφ + Xsinφ)L

 Tính toán sụt áp trên đường dây 3 pha:

(2.7)(2.8)(2.9)

∆U=√ 3IB(Rcosφ + Xsinφ)LTrong đó: IB là dòng làm việc lớn nhất (A)

L là chiều dài đường dây (km)

R là điện trở đơn vị của đường dây (Ω/km)

X là cảm kháng đơn vị của đường dây (Ω/km)

10

Trang 13

b Lựa chọn tiết diện dây trung tính

Tỷ lệ sóng hài Loại mạng điệ n

với dây nhôm

Hệ số 0,84 (4)

với dây nhôm

CHÚ THÍCH 1:( 1) Mạng điện động lực cung cấp điện cho động cơ điện xoay chiều, bình đun nước nóng,

hệ thống điều hòa không khí và thông gió, h ệ thống giặt là v.v

CHÚ THÍCH 2:( 2) Mạng điện chiếu sáng cung cấp điện cho các đèn phóng khí, trong đó có đèn hu ỳnh quang ở văn phòng, xưởng sản xuất v.v

CHÚ THÍCH 3: ( 3) Mạng điện cấp cho văn phòng, các máy tính, thiết bị điện tử ở các khu văn phòng, trung tâm máy tính, ngân hàng, gian ch ợ, các cửa hàng chuyên dụng v.v

CHÚ THÍCH 4:( 4) Hệ số giảm dòng điện cho phép, hệ số này được xét tới khi lựa chọn tiết diện dây trung tính do tác dụng phát nóng gây ra bởi các sóng hài bậc 3 và bội số của 3.

Ghi chú: TH - tỷ lệ sóng hài bậc 3 và bội số của 3 ; N- dây trung tính ; P – dây pha ; S- tiết diện dây (mm2)

c Lựa chọn tiết diện dây PE

Trang 15

2.1.7 Chọn Busway

 IEC 60529-2013: Degrees of protection provided by enclosures (IP code)

 IEC 61439-1-2011: Low-voltage switchgear and controlgear assemblies –

Type-tested and partially type-tested assemblies

– Particular requirements for busbar trunking systems (busways)

 ANSI UL 857-2009: Standard for Safety for Busways.

Busway được chọn theo các thông số chính sau:

 Dòng định mức của busway: IB ≤ In Busway

Từ máy biến áp vào tủ phân phối chính hệ thống busway có dòng định mức

2000A đặt trên các giá đỡ ngang

 TCVN 6434-2008: (IEC 60898: 2002) Khí cụ điện -aptomat bảo vệ quá

dòng dùng trong gia đình và các hệ thống lắp đặt tương tự

12

Trang 16

 TCVN 6950:2007- (IEC 61008: 2006) Aptomat tác động bằng dòng dư,không có bảo vệ quá dòng, dùng trong gia đình và các mục đích tương tự (RCCB)

Trong đó: ACB (Air Circuit Breaker) là máy cắt không khí

MCCB (moulded Case Circuit Breaker) là aptomat khối

MCB (Minniature Circuit Breaker) là aptomat loại tép

 ACB: được lắp đặt kiểu đẩy kéo ở tủ chính

 MCCB: được lắp tại kiểu cố định ở tủ chính và các tủ phân phối.

Trang 17

13

Trang 18

 MCB, RCBO: được lắp đặt kiểu thanh ray tại tủ phân phối

2.1.9 Lựa chọn tủ điện

 IEC 61439-2011: Low-voltage switchgear and controlgear assemblies

 TCVN 4255-2008: Cấp bảo vệ bằng vỏ ngoài (mã IP).

 Độ kín của tủ thông qua chỉ số bảo vệ IP.

 Kích thước tủ: chiều dài, chiều rộng, chiều cao.

 Tủ điện chính MSB của các máy biến áp được lắp đặt tại khu kỹ thuật cơ

& điện nằm ở tầng hầm 1 của tòa nhà

 Tủ DB đặt phía trong mỗi căn hộ gần cửa chính.

2.1.10 Lựa chọn thiết bị đo lường

 IEC 60044-2003: Instrument transformers

 IEC 60051-2002: Recommendation for direct acting indicating analogue electric measuring instruments and their accessories

 IEC 62052-2003: Electricity metering equipment (AC) - General

requirements, tests and test conditions

 TCVN 7691-2007: Máy biến đổi đo lường.

Thiết bị đo lường được lựa chọn theo các thông số sau:

14

Trang 19

 Điện áp hoạt động của thiết bị đo lường

 Dòng điện làm việc định mức của tải.

 Tần số hoạt động của lưới điện.

 Chức năng đo lường.

 Cấp chính xác của thiết bị đo.

 Thang đo của thiết bị.

Công tơ điện 3 pha, 1 pha được lắp đặt ở các nhánh cấp vào các căn hộ và các

vị trí cần kiểm tra năng lượng tiêu thụ

2.2 Thiết kế chiếu sáng

2.2.1 Tiêu chuẩn áp dụng

 TCVN 3743: Chiếu sáng nhân tạo nhà công nghiệp và các công trình công nghiệp

dụng đèn huỳnh quang chống nổ.

nước IP56.

bóng T5 hoặc T8.

15

Trang 20

Độ rọi yêu cầu:

(Lux)Văn phòng, sảnh chính, khu thương mại 500 – 700

Phòng tắm, nhà vệ sinh, phòng kỹ thuật điện, phòng ăn,

200 – 250phòng khách, phòng ngủ

Trong đó: F l là quang thông một bóng; ɳ l là số bóng trên một bộ đèn; ɳ L là hiệu suất một bộ đèn.

Xác định hệ số sử dụng của phòng ω dựa vào loại đèn, chỉ số phòng và hệ số phản xạ trần tường sàn

R I =

L.W

HL.(L+W)

Trong đó: L là chiều dài của phòng; W là chiều rộng của phòng; H L là độ cao treo đèn.

Xác định hệ số mất mát ánh sáng LLF (Light Lost Factor) dựa vào loại đèn, môi trường sử dụng và chế độ bảo trì

Trang 21

5-54: Lựa chọn và lắp đặt các thiết bị điện Bố trí nối đất, dây bảo vệ và dâyliên kết bảo vệ

2.3.2 Phương pháp tính toán

Sử dụng phương án nối đất nhân tạo để đảm bảo giá trị điện trở nằm tronggiới hạn cho phép và ổn định trong thời gian dài

Thu thập thông tin ban đầu:

Chức năng của hệ thống nối đất, Ryc và chọn cấu hình phù hợp

Bãi tiếp đất cho mạng điện trung - hạ thế R≤1Ω

Diện tích có thể triển khai hệ thống nối đất

Xác định điện trở suất của đất (ρđ) và điện trở suất tính toán (ρtt).

Lựa chọn vật liệu thực hiện hệ thống nối đất:

 Hàn hóa nhiệt bảo vệ cho hệ thống tiếp đất không bị rỉ sét.

Xác định cấu trúc HTNĐ: số lượng cọc n, chiều dài cáp nối, cọc chôn sâu h.Xác định điện trở nối đất của một cọc:

=

Trang 23

Xác định điện trở nối đất của một hệ thống cọc ɳ :

Xác định điện trở của toàn hệ thống nối đất:

.

(2.20)

( )( )( )

Nếu RHT > Ryc thì phải xác định lại cấu trúc hệ thống nối đất sao cho

RHT ≤ Ryc

2.3.3 Lắp đặt

Hệ thống nối đất an toàn, cọc nối đất sẽ được kết nối với thanh cái chính của

hệ thống nối đất được lắp đặt tại trạm biến áp và phân phối cho toàn bộ hệ thống nốiđất cho công trình Các dây nối đất sẽ phân phối đến tận các tủ phân phối, máng cáp,thiết bị, ổ cắm điện

 Cáp tiếp địa: Sử dụng cáp đồng trần tiết diện 70mm2 được nối các cọc tiếp đất

 Cọc nối đất: Sử dụng giếng khoan kết hợp GEM với cọc tiếp đất sử dụng

là loại cọc thép mạ đồng d=16mmx 2400mm

Khi lắp đặt phải đạt được các yêu cầu chung như sau:

 Trung tính máy biến áp.

 Nối đất máy biến áp.

 Nối đất máy phát điện.

 Đất và trung tính các tủ phân phối điện, kể cả cửa tủ (sử dụng dây đồng trần)

 Nối đất thang cáp, máng cáp, ống kim loại, các kết cấu bằng kim loại củatòa nhà

Các hệ thống nối đất chống sét, nối đất an toàn phải được nối với nhau qua thiết bị đẳng thế Thiết bị đẳng thế bình thường vận hành hở mạch, khi có dòng

18

Trang 24

chênh lệch điện thế vượt quá 350V do sét hay quá áp nội bộ thì thiết bị đẳng thếđóng kín mạch tức thì và điện thế đất được cân bằng nhằm bảo vệ an toàn cho người

và thiết bị Tự động phục hồi sau mỗi lần hoạt động Thiết bị đẳng thế chắc chắn, antoàn có thể lắp đặt bên ngoài công trình, có tuổi thọ cao (>10000 lần), khả năng chịudòng sét 100kA

Mỗi hệ thống nối đất tạo ra một điện trở nối đất phục vụ cho các chức năngnối đất khác nhau Tất cả các chức năng tiếp đất phải trở thành một mạng tiếp đấtthống nhất, đẳng thế, có điện trở tiếp đất nhỏ ngay trong quá trình thoát sét hoặcdòng sự cố

Hệ thống nối đất là công trình ngầm, chi phí đầu tư thấp nên phải đảm bảođược chất lượng của các vật liệu nối đất nhằm nâng cao độ tin cậy và tuổi thọ củacông trình

Vật tư chính sử dụng cho hệ thống tiếp đất bao gồm: cọc nối đất thép bọcđồng, cáp đồng trần, liên kết các mối nối và van cân bằng đẳng thế

Đây là công nghệ tiên tiến, đã và đang được sử dụng rộng rãi trong các hệ thốngtiếp đất trên thế giới

2.4 Thiết kế hệ thống chống sét

2.4.1 Tiêu chuẩn áp dụng

 NZS/AS 1768- 1991 Tiêu chuẩn chống sét.

 TCVN 4756: 1989 Quy phạm nối đất và nối không các thiết bị điện.

 NFC 17- 102- 1995 Tiêu chuẩn chống sét.

 TCXDVN 9385: 2012 Chống sét cho công trình xây dựng- hướng dẫn thiết

kế, kiểm tra và bảo trì hệ thống

General principles- section: Guide A: Selection of protection levels for lightning protection systems

2.4.2 Phương pháp tính toán

Lựa chọn kim thu sét: Sử dụng kim thu sét phóng điện sớm ESE (Early Streamer Emission)

Lựa chọn cột đỡ đường kính Ф= 60, chiều cao h= 5m, thời gian phóng điện sớm ∆T= 50µs.

Chọn cấp độ bảo vệ level II tương ứng với D= 30m và I= 6kA

19

Trang 25

Độ lợi khoảng cách: ∆L= v.∆T

Bán kính bảo vệ của kim ESE:

R p = √h(2D − h) + ∆L(2D + ∆L) (2.24)Trong đó: R p là bán kính bảo vệ; h là độ cao tính từ đầu kim thu sét tới mặt phẳng cần bảo vệ; D là

khoảng cách phóng điện; ∆L là độ lợi khoảng cách do phóng điện sớm.

2.4.3.Lắp đặt

Kim thu sét được đặt giữ tầng mái tòa nhà chung cư Được đặt trên một trụ

đỡ kim loại Trụ đỡ kim loại và kim thu sét được cách ly bằng ống sợi thủy tinh

Kim thu sét được nối với hệ thống tiếp đất bằng cáp thoát sét chuyên dụng

với nhiều lớp bọc chống cảm ứng

Các thiết bị chính gồm có:

 Kim thu sét phóng điện sớm ESE.

 Trụ đỡ và dây giăng.

 Cáp thoát sét hoặc thép tăng cường.

 Hộp kiểm tra tiếp địa.

2.5 Thiết kế hệ thống điện trung áp

2.5.1 Cáp trung áp

 TCVN 6612-2007: Ruột dẫn của cáp cách điện

 TCVN 6483-1999 (IEC 1089-1991): Dây tròn có sợi tròn xoắn thành các lớp

đồng tâm dùng cho đường dây tải điện trên không

 TCVN 5935-1-2013: Cáp điện có cách điện dạng đùn và phụ kiện dùng cho

điện áp danh định từ 1kV (Um=1.2kV) đến 30kV(Um=36kV)- phần

1: cáp dùng cho điện áp danh định bằng 1kV(Um=1,2kV) đến 3kV

Trang 26

Cáp đồng Cáp 1x3C_240mm2 Cu/XLPE/SWA/PVC- 24kV được đi ngầm

trong đất vào tủ trung thế đặt tại tầng hầm 1, từ tủ trung thế đến máy biến áp sử

dụng Cáp 1x3C_70mm2 Cu/XLPE/SWA/PVC- 24kV được đi trên thang cáp

2.5.2 LBS (LOAD BREAKER SWITCH)

 IEC 62271-2011: High-voltage switchgear and controlgear

 TCVN 8096-2010: Tủ điện đóng cắt và điều khiển cao áp.

 IEC 62271-2011: High-voltage switchgear and controlgear

 TCVN 8096-2010: Tủ điện đóng cắt và điều khiển cao áp.

21

Trang 27

Trang 28

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ TÍNH TOÁN

Kết quả tính toán được trình bày ở các bản vẽ:

1 Sơ đồ nguyên lý tủ trung thế (RMU)

2 Sơ đồ nguyên lý hệ thống tiếp địa

3 Sơ đồ nguyên lý tủ điện LV-MSB1

4 Sơ đồ nguyên lý tủ điện LV-MSB2

5 Sơ đồ nguyên lý tủ điện tờ 1

20 Mặt bằng bố trí hệ thống điện căn hộ điển hình- B1a

21 Mặt bằng bố trí hệ thống điện căn hộ officetel điển hình – 01

23

Trang 29

CHƯƠNG 4: THÔNG SỐ KỸ THUẬT

 Các bảng thể hiện thông số kỹ thuật của các thiết bị điện được lựa chọn sử dụng cho công trình:

Bảng 4.1 Thông số kỹ thuật của tủ điện RMU 24KV-RM6 NE-IBI.

Trang 30

18 Độ bền cơ khí Lần 1000 đóng cắt không tải

không cần bảo trì

mức không cần bảo trì

24

Trang 31

Bảng 4.2 Thông số kỹ thuật của cáp ngầm 3 pha ruột đồng1x3C_240mm

Trang 32

Bảng 4.3 Điện năng kế 3 pha đấu nối gián tiếp.

26

Trang 33

Bảng 4.4 Thông số kỹ thuật của máy biến áp khô.

Trang 34

Bảng 4.5 Thông số kỹ thuật của máy phát điện.

Trang 35

21 Nhiên liệu Diezel

28

Trang 36

Bảng 4.6 Thông số kỹ thuật của tụ bù.

7 Khả năng chịu quá áp

phút mỗi ngày

Un+20% trong thời gian 5phút mỗi thángUn+30% trong thời gian 1phút mỗi tháng

10 Khả năng chịu quá dòng 1,3 lần dòng định mức

liên tục

11 Khả năng chịu quá áp 2,15 lần điện áp định mức

Trang 37

18 Kích thước mm 305x136

19 Tiêu chuẩn chế tạo IEC 60831-1, IEC 60831-2

29

Trang 38

Bảng 4.7 Thông số kỹ thuật của máy cắt hạ thế ACB.

Trang 39

30

Trang 40

Bảng 4.8 Thông số kỹ thuật của aptomat khối MCCB.

ABS103CABS203CABS125C

EH125DH125DHK125

Tiêu đề	Thiết Kế Hệ Thống Cung Cấp Điện Cho Tòa Nhà Opal Skyview
Tác giả	Phan Thanh Phúc, Nguyễn Văn Hân
Người hướng dẫn	PGS.TS Quyền Huy Ánh
Trường học	Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	Ngành CNKT Điện - Điện Tử
Thể loại	đồ án tốt nghiệp
Năm xuất bản	2018
Thành phố	Tp. Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	86
Dung lượng	774,36 KB