Đồ án Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho tòa nhà chung cư Quảng Ninh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢN LÝ VÀ CÔNG NGHỆ HẢI PHÒNG

-------------------------------

ISO 9001:2020

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

NGÀNH ĐIỆN TỰ ĐỘNG CÔNG NGHIỆP

Sinh viên

: Hoàng Tuấn Anh

Giảng viên hướng dẫn: ThS. Nguyễn Đoàn Phong

HẢI PHÒNG – 2020

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢN LÝ VÀ CÔNG NGHỆ HẢI PHÒNG

-----------------------------------

THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA

NHÀ CHUNG CƯ QUẢNG NINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY

Sinh viên

: Hoàng Tuấn Anh

Giảng viên hướng dẫn: ThS. Nguyễn Đoàn Phong

HẢI PHÒNG – 2020

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢN LÝ VÀ CÔNG NGHỆ HẢI PHÒNG

------------------------

NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP

Sinh viên: Hoàng Tuấn Anh

Lớp : DCL2301

Nghành: Điện Tự Động Công Nghiệp

MSV: 1913102008

Tên đề tài: Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho tòa nhà chung cư

Quảng Ninh

NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI

1. Nội dung và các yêu cầu cần giải quyết trong nhiệm vụ đề tài tốt

nghiệp (về lý luận, thực tiễn, các số liệu cần tính toán và các bản vẽ).

...................................................................................................................

2. Các số liệu cần thiết để thiết kế, tính toán.

...................................................................................................................

..................................................................................................................

...................................................................................................................

3. Địa điểm thực tập tốt nghiệp

……………….........................................................................................................

.........................................................................................................................

CÁC CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP

Họ và tên

Học hàm, học vị

: Nguyễn Đoàn Phong

: Thạc sĩ

Cơ quan công tác : Trường Đại học Quản lý và Công nghệ Hải Phòng

Nội dung hướng dẫn: Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho tòa chung cư

quảng ninh.

Đề tài tốt nghiệp được giao ngày 12 tháng 10 năm 2020

Yêu cầu phải hoàn thành xong trước ngày 31 tháng 12 năm 2020

Đã nhận nhiệm vụ Đ.T.T.N

Đã giao nhiệm vụ Đ.T.T.N

Sinh Viên

Cán bộ hướng dẫn Đ.T.T.N

Hoàng Tuấn Anh

Ths.Nguyễn Đoàn Phong

Hải Phòng, ngày…….tháng …… năm 202….

TRƯỞNG KHOA

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

-------------------------------------

PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN TỐT NGHIỆP

Họ và tên giảng viên:Nguyễn Đoàn Phong

Đơn vị công tác

: Trường Đại học Quản lý và Công nghệ Hải Phòng

Họ và tên sinh viên : Hoàng Tuấn Anh.

Chuyên ngành

: Điện tự động công nghiệp

Nội dung hướng dẫn: Toàn bộ đề tài

1. Tinh thần thái độ của sinh viên trong quá trình làm đề tài tốt nghiệp

.........................................................................................................................

2. Đánh giá chất lượng của đồ án/khóa luận (so với nội dung yêu cầu đã đề

ra trong nhiệm vụ Đ.T.T.N, trên các mặt lý luận, thực tiễn, tính toán số

liệu...)

.........................................................................................................................

3. Ý kiến của giảng viên hướng dẫn tốt nghiệp

Được bảo vệ

Không được bảo vệ

Điểm hướng dẫn

Hải Phòng, ngày......tháng.....năm 202...

Giảng viên hướng dẫn

Ths. Nguyễn Đoàn Phong.

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

-------------------------------------

PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN CHẤM PHẢN BIỆN

Họ và tên giảng viên:.........................................................................................

Đơn vị công tác:.................................................................................................

Họ và tên sinh viên: .................................Chuyên ngành:..............................

Đề tài tốt nghiệp: ...........................................................................................

............................................................................................................................

1. Phần nhận xét của giảng viên chấm phản biện

.........................................................................................................................

2. Những mặt còn hạn chế

.........................................................................................................................

3. Ý kiến của giảng viên chấm phản biện

Được bảo vệ

Không được bảo vệ

Điểm hướng dẫn

Hải Phòng, ngày......tháng.....năm 202...

Giảng viên chấm phản biện

LỜI NÓI ĐẦU

Đất nước ta đang bước vào thời kỳ phát triển và hội nhập mạnh mẽ với

thế giới. Các tòa nhà cao tầng mọc lên phục vụ các nhu cầu của con người nhất

là nhà ở, vì vậy các công trình này được thiết kế và thi công theo công nghệ và

tiêu chuẩn tiên tiến đáp ứng nhu cầu ngày càng đa dạng của người sử dụng tận

dụng các tầng dưới làm văn phòng và khu dịch vụ rất phổ biến các tầng trên là

căn hộ. Đi cùng với sự hiện đại và đa năng đó là một hệ thống cung cấp điện rất

phức tạp yêu cầu tính hiệu quả cũng như độ tin cậy và an toàn rất cao. Hệ thống

điện có đặc điểm như sau:

- Phụ tải phong phú, đa dạng.

- Phụ tải tập trung trong không gian hẹp, mật độ phụ tải tương đối cao.

- Có các hệ thống cấp nguồn dự phòng (máy phát).

- Không gian lắp đặt hạn chế và phải thoả mãn yêu cầu mỹ thuật trong

kiến trúc xây dựng.

- Yêu cầu cao về chế độ làm việc và an toàn, kinh tế cho người sử dụng.

Do kiến thức có hạn và công trình rất lớn với nhiều loại phụ tải, nên việc

thiết kế của chúng em còn có thiếu sót. Mong các thầy cô giáo góp ý cho đề tài

của chúng em được hoàn thiện hơn.

Chúng em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong bộ môn Cung

Cấp Điện đã tận tình dạy bảo em trong suốt thời gian học tập tại trường, đặc biệt

gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất tới thầy Th.s Nguyễn Đoàn Phong đã tận tình

hướng dẫn, chỉ bảo để cho chúng em hoàn thành tốt đồ án này.

Em xin chân thành cảm ơn!

Hải Phòng, ngày…tháng…năm 20…

Sinh viên thực hiện

Hoàng Tuấn Anh

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU

PHẦN 1: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN......................................................6

CHƯƠNG I . GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH THIẾT KẾ

.....................................................................................................................6

A.Các yêu cầu chung về thiết kế hệ thống điện và các tiêu chuẩn thiết kế6

I. Các yêu cầu chung về thiết kế..............................................................6

II. Các tiêu chuẩn cần khi thiết kế.

B. Trình tự thiết kế

C. Giới thiệu tổng quan về công trình thiết kế

CHƯƠNG II :TÍNH TOÁN PHỤ TẢI ĐIỆN VÀ PHƯƠNG ÁN CUNG

CẤP ĐIỆN

A. Tính Toán Phụ Tải Điện.

1. Phương pháp tính toán phụ tải điện

a. Phương pháp tính toàn chiếu sáng.

b. Phương pháp tính toán ổ cắm

2. Phương pháp tính toán điều hòa

3. Phương pháp tính toán phụ tải thang máy

4. Áp dụng tính toán

5. Tính toán 1 số phụ tải tầng

I.Tính phụ tải căn hộ tầng 3 (căn hộ CH3)

1. Tính toán Chiếu sáng

2. Tính toán ổ cắm

3. Tính toán điều hòa

II. Tính toán các phụ tải khác

1. Tính toán công suất thang máy.

2. Tính toán công suất máy bơm .

3. Tính công suất quạt thông gió cho tầng hầm

4. Tính chọn điều hòa

B. Phương Án Cung Cấp Điện Cho Công Trình.

1. Nguồn điện

2. Phương án cụ thể

Chương III: THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP PHÂN PHỐI VÀ MÁY PHÁT.

I. Phương pháp lựa chọn MBA

II. Đưa ra phương án lựa chọn máy biến áp, lựa chọn máy phát

1. Đưa ra phương án lựa chọn máy biến áp

a. Chọn cáp từ máy biến áp trung gian vào tủ RMU

b. Tính toán, kiểm tra ngắn mạch trung áp ngắn mạch trung áp

2. So sánh 2 phương án và lựa chọn phương án cấp điện

3. Lựa chọn loại máy biến áp và kết cấu trạm

a. Lựa chọn loại máy biến áp

b. Lựa chọn kết cấu trạm biến áp

4. Sơ đồ thiết kế trạm

5. Lựa chọn thiết bị bảo vệ trạm biến áp

a. Các loại sự cố trong máy biến áp

b. Các loại bảo vệ cho các loại máy biến áp

III.Lựa chọn thiết bị bảo vệ phía trung áp

1. Kiểm tra day dẫn theo tổn thất điện áp

2. Tính toán chọn máy cắt phụ tải

IV.Lựa chọn thiết bị phía hạ áp

V. Lựa chọn máy phát

CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ MẠNG HẠ ÁP

A. Lý thuyết

1. Tính toán dòng điện một pha.

2. Tính toán dòng điện ba pha.

3. Tính toán dòng điện một pha.

4. Tính toán ngắn mạch.

5. Lựa chọn dây dẫn.

6. Lựa chọn attomat.

B. Tính toán lựa chọn

1. Tính công suất các lộ, lựa chọn dây dẫn và thiết bị bảo vệ của phòng CH3

II. Chọn thanh busway

1. Giới thiệu về thanh Busway

2. Cấu tạo

3. Tính chọn thanh Busway

a. Thanh busway từ tủ điện tổng đến tủ điện tầng

b. Từ máy phát điện đến tủ điện sự cố

III. Lựa chọn thanh cái hạ áp

IV. Lựa chọn tủ động lực

1. Chọn vị trí tủ động lực

2. Sơ đồ đi dây trên mặt bằng và phương thức lắp đặt cáp

3. Chọn tủ hạ áp

V. Lựa chọn thiết bị chuyển đổi nguồn ATS

VI. Chọn máy biến dòng BI

1. Lựa chọn và kiểm tra BU

CHƯƠNG V : TÍNH TOÁN BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG

A. Lý thuyết

1. Khái niệm chung và ý nghĩa của việc nâng cao hệ số công suất

2. Bản chất của hệ số công suất

3. Ý nghĩa của việc nâng cao hệ số công suất

- Giảm tổn thất công suất và điện năng trên tất cả các phần tử

- Làm giảm tổn thất điện áp trong các phần tử của mạng

- Tăng khả năng truyền tải của các phần tử

B. Tính toán lựa chọn tụ bù

CHƯƠNG VI:

THIẾT KẾ HỆ THỐNG NỐI ĐẤT CHỐNG SÉT CHO TÒA NHÀ

1. Đặt vấn đề

2. Tính toán chống sét cho tòa nhà

PHẦN 1: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN

CHƯƠNG I . GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH THIẾT KẾ

A. Các yêu cầu chung về thiết kế hệ thống điện và các tiêu chuẩn thiết kế

1.1. Các yêu cầu chung về thiết kế.

Bất cứ một phương án hay dự án nào cũng phải thỏa mãn 4 yêu cầu cơ bản

sau đây

1.1.1Độ tin cậy cung cấp điện

Đó là mức đảm bảo liên tục cung cấp điện tùy thuộc vào tính chất của hộ

dùng điện.

Hộ loại 1: Là những hộ rất quan trọng không được để mất điện, nếu xảy ra

mất điện sẽ gây hậu quả nghiêm trọng (như: sân bay, đại sứ quán…)

Hộ loại 2: Là những hộ mà khi xảy ra mất điện sẽ gây thua thiệt về kinh tế

cũng quan trọng nhưng không quan trọng nhiều lắm như hộ loại 1 (như: khách

sạn, trung tâm thương mại…)

Hộ loại 3: Là những hộ không quan trọng cho phép mất điện tạm thời khi cần

thiết (như: khu sinh hoạt đô thị, nông thôn)

1.1.2 Chất lượng điện

Chất lượng điện được thể hiện ở 2 tiêu chí đó là tần số (Hz) và điện áp (U)

.Một phương án có chất lượng điện tối đa đó là phương án đảm bảo về tần số và

điện áp nằm trong giới hạn cho phép.

Để đảm bảo cho các thiết bị dùng điện làm việc bình thường thì cần yêu cầu

đặt ra là:

∆푈_푏푡≤ 5%푈_đ푚

1.2. Các tiêu chuẩn cần khi thiết kế.

-

TCVN 9206-2012: Tiêu chuẩn lắp đặt thiết bị điện

TCVN 9207-2012: Tiêu chuẩn đặt đường dẫn điện trong nhà ở và công

trình công cộng – Tiêu chuẩn thiết kế

TCXDVN 46-2007: Tiêu chuẩn chống sét cho công trình xây dựng –

Hướng dẫn thiết kế, kiểm tra và bảo trì hệ thống.

-

11 TCN 18-2006: Quy phạm Trang bị Điện - Phần I: Quy định chung

11 TCN 19 - 2006: Quy phạm Trang bị Điện - Phần II: Hệ thống đường

dẫn điện

-

11 TCN 20 - 2006: Quy phạm Trang bị Điện - Phần III: Trang bị phân

phối và trạm biến áp

-

Sử dụng “Sổ tay lựa chọn và tra cứu thiết bị điện từ 0,4 đến 500kv “ của

Ngô Hồng Quang .

B. Trình tự thiết kế

-

Tổng quan công trình

Tính toán phụ tải điện

Phương án cung cấp điện công trình

Thiết kế trạm biến áp phân phối

Thiết kế mạng hạ áp

Thiết kế mạng chống sét và nối đất an toàn

C. Giới thiệu tổng quan về công trình thiết kế

Dự án thiết kế điện tòa nhà chung cư Quảng Ninh

-

Địa chỉ: Thành phố Hạ Long tỉnh Quảng Ninh

Tổng diện tích khu đất: 14000푚²

Tổng diện tích sàn: 38817푚²

Diện tích xây dựng khối nhà chính: 2845 푚²

Tòa nhà bao gồm 24 tầng làm việc , 1 tầng hầm,3 tầng thương mại dịch

vụ,21 tầng căn hộ,1 tầng áp mái .

Mật độ xây dựng trên toàn khu nhà: 40%

-

D. GIỚI THIỆU CHI TIẾT VỀ CÔNG TRÌNH

Bảng 1 .Chi tiết công trình thiết kế

Tầng

Hầm

Diện tích (m2)

Ghi chú

1310,71

Hệ thống các bãi ,vị trí để xe máy ,oto

1

2

661,03

693,58

Khu dịch vụ thương mại, tiếp tân …..

Khu dịch vụ thương mại, tiếp tân…

Tầng kĩ thuật

663,11

897

Khu dịch vụ thương mại, kĩ thuật…

Khu căn hộ, nhà vệ sinh, hành lang ….

Văn phòng, sảnh thang, nhà vệ sinh,

Kho, các phòng kỹ thuật,

3

4

897

5÷20

21

897

22÷23

Mặt bằng tầng áp

681,22

mái

CHƯƠNG II :TÍNH TOÁN PHỤ TẢI ĐIỆN VÀ PHƯƠNG ÁN CUNG

CẤP ĐIỆN

A. Tính Toán Phụ Tải Điện.

I. Phương pháp tính toán phụ tải điện

1.1. Phương pháp tính toàn chiếu sáng.

Hiện nay để thiết kế chiếu sáng có rất nhiều phương pháp khác như như là:

- Xác định phụ tải tính toán theo hệ số sử dụng đồng thời(퐾_đ푡) và công suất đặt

푃_đ

- Xác định phụ tải tính toán theo hệ số nhu cầu (퐾_푛푐) và công suất đặt 푃_đ

- Xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản suất

- Xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại (퐾_푚푎푥) và công suất trung bình

푃

푡푏

- Bước 1: Xác định suất phụ tải chiếu sáng푃₀, chọn theo tiêu chuẩn QCXD 09 -

2005.

- Bước 2 : Xác định công suất tính toán theo công thức : 푃 = 푃₀.S (W/m²)

푐푠

Trong đó:

푃 : Phụ tải tính toán (W/m²)

푐푠

푃₀: Suất phụ tải chiếu sáng (W/m²)

S: Diện tích (m²)

_-Bước 3 : Chọn bóng đèn với 푃_đ

_-Bước 4 : Tính số bóng đèn : N = P/푃_đ

1.2.Phương pháp tính toán ổ cắm:

Công suất đặt của 1 lộ ổ cắm (khi không có số liệu về các thiết bị điện được cấp

điện do các ổ cắm này) với mạng điện từ 2 nhóm trở lên (nhóm chiếu sáng,

nhóm ổ cắm) tính theo công thức sau :

Trong đó: P  P S

oc

Ooc

P_oclà công suất tính toán ổ cắm của phòng (W)

P_Ooc: là công suất ổ cắm trên 1m ²sàn (W/m ²)

S : là diện tích phòng (m ²)

Theo TCXD 27 năm 1991 ta có :

Công suất 1 ổ cắm đơn : P_1oc= 300 (W)

Công suất bộ ổ cắm đôi : P = 2

(W)

300

ocđ

P

oc

N



 Số lượng ổ cắm là:

OC

P

Ooc

(KW)

P  N  P  K_sd

oc

đ

OC

Hệ số đồng thời ổ cắm K_sdvới K_sd= 0,3÷1

Chú ý: Với những trường hợp đặc biệt như phòng chỉ có từ một đến hai ổ

cắm,… thì hệ số đồng thời của ổ cắm có thể thay đổi theo phụ tải.

Cách bố trí :

-

Thường bố trí ở góc phòng, khoảng cách giữa các ổ cắm là 5m.

Bố trí ổ cắm thuận tiện cho sử dụng.

Đối với phòng có diện tích lớn phải bố trí thêm ổ cắm sàn.

Bố trí cách mặt hoàn thiện 0,4m, trong nhà vệ sinh, bếp nấu là 1,25m.

Tổng công suất tính toán phòng

P  P  P

cs

oc

Khi chọn công suất đèn tiêu chuẩn, người ta có thể cho phép quang thông chênh

lệch từ -10% đến 20%.

1.3.Phương pháp tính toán điều hòa:

Công thức:

P  P S

đ

đh

Trong đó :

_đ: Công suất tính toán điều hòa của phòng (W)

P

_đh:Công suất điều hòa (W/1m²sàn)

S : Diện tích phòng (m²)

Chú ý:

-Điều hòa cục bộ: dùng cho nhà ở, văn phòng nhỏ.

-Điều hòa phân tán: dùng cho văn phòng lớn.

-Điều hòa trung tâm: dùng cho văn phòng cho thuê, trung tâm thương mại.

Ta có cứ 10000BTU tương ứng : 10 푚²sàn đối với văn phòng (= 1kW)

15 푚²sàn đối với nhà ở.

Ta chọn điều hòa phù hợp với công suất và số lượng tương ứng .Theo tài

liệu “ Hệ thống cung cấp điện của xí nghiệp công nghiệp đô thị và nhà cao tầng

– Nguyễn Công Hiền “ có bảng suất phụ tải (W/m²sàn)

1.4. Phương pháp tính toán phụ tải thang máy.

Công suất tính toán của nhóm phụ tải thang máy được tính theo công thức

ở TCVN 9206

n

P  K . P . P  P

_yc

TM

ni

vi

gi

i

Trong đó:

_TM: Công suất tính toán của nhóm phụ tải thang máy

P

_ni: Công suất điện định mức của động cơ kéo thang máy thứ i

_gi: Công suất tiêu thụ của các khí cụ điều khiển và các đèn điện trong thang

P

máy thứ i, nếu không có số liệu cụ thể có thể lấy giá trị = 0,1

P

gi

P

_vi: Hệ số gián đoạn của động cơ điện theo lí lịch thang máy thứ i nếu không có

số liệu cụ thể có thể lấy giá trị của =1

P

vi

: Hệ số yêu cầu của nhóm phị tải thang máy, với nhà ở

=1

K_yc

Công suất tính toán của nhóm phụ tải bơm nước theo TCVN 9206

푛

∑

푃_푏=퐾_푦푐. _ꢀ=1푃_푏ꢀ

퐾_푦푐- Hệ số sử dụng lớn nhất của nhóm phụ tải bơm .

n : số động cơ

푃_푏ꢀ: Công suất diện định mức (kW) của động cơ bơm nước thứ i

Sơ Đồ cấp điện tòa nhà

2. Áp dụng tính toán

2.1. Tính toán 1 số phụ tải tầng

 Khu thương mại 1 (tầng 1) (S=142,06m2)

Theo QCXDVN 09: 2005 thì Chọn: 푃₀= 15 (W/푚²)

Công suất chiếu sáng của cả phòng ∶ 푃 = 푃₀.S = 15 x142,06 =2130,9

푐푠

(W/푚²)

Chọn bộ bóng đèn tán quang âm trần 1,2m - 3X36W của Công Ty Cổ Phần

bóng đèn Rạng Đông với các thông số sau:

Hình 1: Sơ đồ mặt bằng tầng 1