Đồ án Thiết kế cung cấp điện cho chung cư City Garden

LVTN Thiết kế cung cấp điện cho chung cư City Garden SVTH: MAI NGUYỄN BÌNH PHƯƠNG Trang MSSV: 40601832 ii Lời cảm ơn Em xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến tất cả các thầy cô của trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM nói chung, của khoa Điện-Điện Tử và các thầy cô của bộ môn Thiết Bị Điện nói riêng. Những người đã hướng dẫn, giảng dạy và trang bị cho em nhiều kiến thức quí báu trong những năm học đại học. Đặc biệt , em cũng xin cảm ơn thầy Nguyễn Xuân Cường đã hướng dẫn tận tình, tạo mọi điều kiện thuận lợ i cho em trong suốt quá trình thực hiện đề tài này. Cám ơn gia đình và những người thân đã hết lòng tin tưởng và tạo cho em nhiều niềm tin vào cuộc sống. Cuối cùng, xin cảm ơn đến tất cả anh em, bạn bè, những người đã giúp đỡ về mặt t in thần cũng như vậ t chất để em có thể hoàn thành tập luận văn này. Sinh viên Mai Nguyễn Bình Phương LVTN Thiết kế cung cấp điện cho chung cư City Garden SVTH: MAI NGUYỄN BÌNH PHƯƠNG Trang MSSV: 40601832 iii Tóm tắt luận văn Ngày nay, nền kinh tế nước ta đang phát triển mạnh mẽ, đời sống của nhân dân được nâng lên nhanh chống. Dẫn đến nhu cầu điện năng trong các lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ và sinh hoạt tăng trưởng không ngừng. Để đáp ứng nhu cầu đó rất đông cán bộ kỉ thuật trong và ngoài ngành điện lực đang tham gia thiết kế, lắp đặt các công trình cung cấp điện để phục vụ nhu cầu trên. Cấp điện là một công trình điện. Để thực hiện một công trình điện tuy nhỏ cũng cần có kiến thức tổng hợp từ các ngành khác nhau, phải có sự hiểu biết về xã hội, môi trường và đối tượng cấp điện. Để từ đó tính toán lựa chọn đưa ra phương án tối ưu nhất. Luận văn gồm 2 phần:  Phần 1: Thiết kế cung cấp điện cho chung cư City Garden.  Chương mở đầu: Giới thiệu công trình  Chương 1: Thiết kế chiếu sáng  Chương 2: Tính toán phụ tải  Chương 3: Chọn dây dẫn và thiết bị bảo vệ  Chương 4: Chọn máy biến áp và bù công suất phản kháng  Chương 5: Tính sụt áp và ngắn mạch  Chương 6: Nối đất an toàn  Chương 7: Tính toán chống sét  Phần 2: Tiết kiệm điện cho căn hộ chung cư  Tình hình điện năng nước ta  Hệ thống C-Bus Em xin chân thành cảm ơn LVTN Thiết kế cung cấp điện cho chung cư City Garden SVTH: MAI NGUYỄN BÌNH PHƯƠNG Trang MSSV: 40601832 iv Nhận xét của giáo viên phản biện .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. LVTN Thiết kế cung cấp điện cho chung cư City Garden SVTH: MAI NGUYỄN BÌNH PHƯƠNG Trang MSSV: 40601832 v Mục Lục Phần 1: Thiết kế cung cấp điện cho chung cư City Garden........................................................................ 1 Chương mở đầu: Giới thiệu chung về tòa nhà City Garden ....................................................................... 2 Chương 1: Thiết kế chiếu sáng ................................................................................................................. 6 A) Các vấn đề chung về thiết kế chiếu sáng................................................................................... 6 1) LỰA CHỌN CÁC THÔNG SỐ: ............................................................................................... 6 2) PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG: ....................................................................... 7 B) Tính toán chiếu sáng:.................................................................................................................... 9 3) Tính chiếu sáng cho căn hộ tầng 2-21 ..................................................................................... 14 Chương 2: Tính toán phụ tải ................................................................................................................... 25 I) Tầng hầm ................................................................................................................................... 25 1) Xác định phụ tải chiếu sáng và ổ cắm cho tầng hầm ................................................................ 25 2) Xác định phụ tải máy bơm nước thải: ...................................................................................... 28 3) Xác định phụ tải bơm xử lý nước thải: .................................................................................... 28 4) Xác định phụ tải quạt gió thải: ................................................................................................ 29 5) Xác định phụ tải bơm dầu ....................................................................................................... 29 6) Xác định phụ tải bơm lọc ........................................................................................................ 29 7) Xác định phụ tải tủ bơm tăng áp.............................................................................................. 29 8) Xác định phụ tải tính toán cho bơm trung chuyển: ................................................................... 29 9) Xác định phụ tải tính toán cho bơm chữa cháy: ....................................................................... 29 II) Tầng 1: ....................................................................................................................................... 31 III) Tầng 2-10: .............................................................................................................................. 33 IV) Tầng 11-20: ............................................................................................................................ 41 V) Tầng 21 và tầng 21 lửng ......................................................................................................... 45 VI) Tầng kỹ thuật:......................................................................................................................... 47 VII) Tính phụ tải ngoài căn hộ ........................................................................................................ 49 Chương 3: Chọn thiết bị bảo vệ và dây dẫn ............................................................................................ 54 I) Chọn thiết bị bảo vệ:................................................................................................................... 54 II) Chọn dây dẫn.......................................................................................................................... 59 Chương 4: Chọn máy biến áp và bù công suất phản kháng ..................................................................... 70 1) Chọn máy biến áp ....................................................................................................................... 70 2) Bù công suất phản kháng ............................................................................................................ 70 3) Chọn nguồn dự phòng ................................................................................................................ 72 Chương 5: Tính sụt áp và ngắn mạch ..................................................................................................... 74 I) Tính độ sụt áp ............................................................................................................................. 74 LVTN Thiết kế cung cấp điện cho chung cư City Garden SVTH: MAI NGUYỄN BÌNH PHƯƠNG Trang MSSV: 40601832 vi II) Tính toán ngắn mạch 3 pha và 1 pha ....................................................................................... 79 Chương 6: Nối đất an toàn trong hệ thống điện ...................................................................................... 95 1) CÁC KHÁI NIỆM CHUNG ....................................................................................................... 95 2) Chọn sơ đồ nối đất cho chung cư City Garden ............................................................................ 96 Chương 7: Chống sét trực tiếp .............................................................................................................. 101 I) TỔNG QUAN: ......................................................................................................................... 101 II) CÁC PHƯƠNG PHÁP CHỐNG SÉT: .................................................................................. 101 1) Bảo Vệ Chống Sét Sử Dụng Kim Thu Sét(Phương Pháp Cổ Điển): ....................................... 101 2) Bảo Vệ Chống Sét Sử Dụng Đầu ESE(phương pháp hiện đại): .............................................. 101 3) Bảo Vệ Chống Sét Dùng Dây Chống Sét............................................................................... 102 III) Thiết kế chống sét ................................................................................................................. 102 Phần 2: Chuyên đề tiết kiệm điện cho chung cư ................................................................................... 105 I) Tính hình điện năng nước ta: II) Giải pháp tiết kiệm cho căn hộ dùng hệ thống C-Bus ............................................................ 105 III) Các biện pháp tiết kiệm hàng ngày ........................................................................................ 115 TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................................................... 117 LVTN Thiết kế cung cấp điện cho chung cư City Garden SVTH: MAI NGUYỄN BÌNH PHƯƠNG Trang MSSV: 40601832 1 Phần 1: Thiết kế cung cấp điện cho chung cư City Garden LVTN Thiết kế cung cấp điện cho chung cư City Garden SVTH: MAI NGUYỄN BÌNH PHƯƠNG Trang MSSV: 40601832 2 Chương mở đầu: Giới thiệu chung về tòa nhà City Garden 1) Giới thiệu về City Garden: ĐẶC ĐIỂM VỊ TRÍ: Dự án cao cấp City Garden tọa lạc tại 59 Ngô Tất Tố, Phường 21, Quận Bình Thạnh, TP. Hồ Chí Minh. Chỉ mất khoảng 5 phút để đến trung tâm Quận 1 với các khu thương mại, nhà hàng, phòng trà ca nhạc, quán cà phê, các cửa hàng thời trang… City Garden, với vị trí lý tưởng, đem đến cho cư dân một cuộc sống hiện đại nhưng vẫn tránh xa khỏi nhịp sống đô thị ồn ào hối hả. CITY GARDEN sẽ là khu vực dân cư điển hình cho lối sống văn minh, hiện đại, được bảo vệ tốt nhất nhưng chan hòa gần gũi với thiên nhiên và luôn đề cao những giá trị cuộc sống gia đình cùng tính gắn kết giữa mọi người trong cộng đồng. QUY MÔ DỰ ÁN: CITY GARDEN được xây dựng trên khu đất có tổng diện tích hơn 23.000 m2, độc đáo với các tòa nhà lượn sóng hình elip cao từ 21- 30 tầng với 927 căn hộ mang đến nhiều sự lựa chọn khác nhau: loại 1 phòng ngủ, 2 phòng ngủ, 3 phòng ngủ và căn hộ penthouse tuyệt mỹ. Chỉ xây dựng 23.2% tổng diện tích, 75% diện tích còn lại – chiếm trên 17.000 m2 được City Garden dành cho cảnh quan xanh cùng các tiện ích công cộng để đem đến cho cư dân một môi trường sống trong lành và thân thiện. City Garden gồm 4 tòa nhà: LVTN Thiết kế cung cấp điện cho chung cư City Garden SVTH: MAI NGUYỄN BÌNH PHƯƠNG Trang MSSV: 40601832 3 Tuy nhiên o đây ta chỉ tính toán thiết kế cung cấp điện cho tòa tháp đơn Avenue 21 tầng:  Tầng hầm : gồm nhà giữ xe, các phòng máy biến áp, máy phát …  Tầng 1: gồm các phòng dành cho sinh hoạt chung.  Tầng 2-10: mỗi tầng gồm 7 căn hộ.  Tầng 11-20: mỗi tầng gồm 5 căn hộ.  Tầng 21: gồm 4 căn hộ. 2) Giới thiệu về cung cấp điện: Ngày nay, nền kinh tế nước ta đang phát triển mạnh mẽ, đời sống của nhân dân được nâng lên nhanh chống. Dẫn đến nhu cầu điện năng trong các lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ và sinh hoạt tăng trưởng không ngừng. Để đáp ứng nhu cầu đó rất đông cán bộ kỉ thuật trong và ngoài ngành điện lực đang tham gia thiết kế, lắp đặt các công trình cung cấp điện để phục vụ nhu cầu trên. Cấp điện là một công trình điện. Để thực hiện một công trình điện tuy nhỏ cũng cần có kiến thức tổng hợp từ các ngành khác nhau, phải có sự hiểu biết về xã hội, môi trường và đối tượng cấp điện. Để từ đó tính toán lựa chọn đưa ra phương án tối ưu nhất. LVTN Thiết kế cung cấp điện cho chung cư City Garden SVTH: MAI NGUYỄN BÌNH PHƯƠNG Trang MSSV: 40601832 4 Cung cấp điện là trình bày những bước cần thiết các tính toán, để lựa chọn các phần tử hệ thống điện thích hợp với từng đối tượng. Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng, công cộng. Tinh toán chọn lựa dây dẫn phù hợp, đảm bảo sụt áp chấp nhận được, có khả năng chịu dòng ngắn mạch với thời gian nhất định. Tính toán dung lượng bù cần thiết đễ giảm điện áp, điện năng trên lưới trung hạ áp... Thiết kế đi dây để bước đến triển khai hoàn tất một bản thiết kế cung cấp điện. Bên cạnh đó, còn phải thiết lựa chọn nguồn dự phòng cho nhà máy để đảm bảm sự ổn định làm việc của đối tượng. Trong tình hình kinh tế thị trường hiện nay, các xí nghiệp lớn nhỏ các tổ hợp sản xuất đều phải tự hoạch toán kinh doanh trong cuộc cạnh tranh quyết liệt về chất lượng và giá cả sản phẩm. Công nghiệp thương mại và dịch vụ chiếm một tỉ trọng ngày càng tăng trong nền kinh tế quốc doanh và đã thực sự khách hàng quan trọng của ngành điện lực. Sự mất điện, chất lượng điện xấu (chủ yếu là điện áp thấp) đều ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm, gây phế phẩm, giảm hiệu suất lao động. Đặt biệt ảnh hưởng rất lớn đến các xí nghiệp may, hóa chất điện tử đòi hỏi sự chính xác. Do đó đảm bảm độ tin cậy cấp điện, nâng cao chất lương điện năng là mối quan tâm hàng đầu. Một xã hội có điện sẽ làm cho mức sống tăng nhanh với các trang thiết bị nội thất sang trọng nhưng nếu chúng ta lắp đặt một cách cẩu thả , thiếu tuân thủ các quy tắc an toàn sẽ rất nguy hiểm. Nông thôn và các phụ tải sinh hoạt là các phụ tải khổng lồ. Người thiết kế cần quan tâm đến độ sụt áp trên đường dây xa nhất. Thiết kế cấp điện cho phụ tải sinh hoạt nên chọn thiết bị tốt nhằm đảm bảo an toàn và độ tin cậy cấp điện cho người sử dụng. Tóm lại, việc thiết kế cấp điện đối với các đối tượng là rất đa dạng với những đặt thù khác nhau. Như vậy để một đồ án thiết kế cung cấp điện tốt đối với bất cứ đối tượng nào cũng cần thõa mãn các yêu cầu sau:  Độ tin cậy cấp điện :Mức độ tin cậy cung cấp điện tuỳ thuộc vào yêu cầu của phụ tải. Với những công trình quan trọng cấp quốc gia phải đảm bảo liên tục cấp điện ở mức cao nhất nghĩa là không mất điện trong mọi tình huống. Những đối tượng như nhà máy, xí nghiệp, tổ Sx .. tốt nhất là dùng máy điện dự phòng, khi mất điện sẽ dùng điện máy phát cấp cho những phụ tải quan trọng.  Chất lượng điện : Chất lượng điện được đánh giá qua 2 chỉ tiêu tần số và điện áp. Chỉ tiêu tần số do cơ quan điện hệ thống quốc gia điều chỉnh. Như vậy người thiết kế phải đảm bảo vấn đề điện áp. Điện áp lưới trung và hạ chỉ cho phép dao động trong khoảng %5 . Các xí nghiệp nhà máy yêu cầu chất lượng điện áp cao thì phải là %5.2 . LVTN Thiết kế cung cấp điện cho chung cư City Garden SVTH: MAI NGUYỄN BÌNH PHƯƠNG Trang MSSV: 40601832 5  An toàn : Công trình cấp điện phải được thiết kế có tính an toàn cao. An toàn cho người vận hành, người sử dụng, an toàn cho thiết bị tóm lại cho toàn bộ công trình. Tóm lại người thiết kế ngoài việc tính toán chính xác, chọn lựa đúng thiết bị và khí cụ còn phải nắm vững quy định về an toàn. Hiểu rõ môi trường hệ thống cấp điện và đối tượng cấp điện.  Kinh tế : Trong quá trình thiết kế thường xuất hiện nhiều phương án, các phương án thường có những ưu và khuyết điểm riêng, có thể lợi về kinh tế nhưng xét về kỉ thuật thì không được tốt. Một phương án đắt tiền thường có đặt điểm là độ tin cậy và an toàn cao hơn, để đảm bảo hài hoà giữa 2 vấn đề kinh tế kỉ thuật cần phải nghiên cứu kỉ lưỡng mới đạt được tối ưu. LVTN Thiết kế cung cấp điện cho chung cư City Garden SVTH: MAI NGUYỄN BÌNH PHƯƠNG Trang MSSV: 40601832 6 Chương 1: Thiết kế chiếu sáng A) Các vấn đề chung về thiết kế chiếu sáng:  Chiếu sáng làm việc: dùng để đảm bảo sự làm việc, hoạt động bình thường của người, vật và phương tiện vận chuyển khi không có hoặc thiếu ánh sáng tự nhiên.  Chiếu sáng sự cố: cho phép vẫn tiếp tục làm việc trong một thời gian hoặc đảm bảo sự an toàn của người đi ra khỏi nhà khi hệ chiếu sáng làm việc bị hư hỏng hay bị sự cố.  Chiếu sáng an toàn: để phân tán người (trong nhà hoặc ngoài trời) cần thiết ở những lối đi lại, những nơi trong xí nghiệp và công cộng có hơn 50 người, ở những cầu thang các toà nhà có từ 6 tầng trở lên, những phân xưởng có hơn 50 người và những nơi khác hơn 100 người.  Chiếu sáng bảo vệ: cần thiết trong đêm tại các công trình xây dựng hoặc những nơi sản xuất. 1) LỰA CHỌN CÁC THÔNG SỐ: a/ Chọn nguồn sáng: Chọn nguồn sáng theo các tiêu chuẩn sau đây:  Nhiệt độ màu được chọn theo biểu đồ Kruithof.  Chỉ số màu.  Việc sử dụng tăng cường và gián đoạn của địa điểm.  Tuổi thọ của đèn.  Quang hiệu đèn. b/ Lựa chọn hệ thống chiếu sáng: Để thiết kế chiếu sáng trong nhà, thường sử dụng các phương thức chiếu sáng sau:  Hệ 1 (hệ chiếu sáng chung):  Hệ 2 (hệ chiếu