Luận văn Thiết kế cung cấp điện cho toà nhà Horizon

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan về cung cấp điện: 1.1.1 Sơ lược: Ngày nay, điện năng đóng vai trò hết sức quan trọng trong đời sống của con người. Chính vì những ưu điểm vượt trội của nó so với các nguồân năng lượng khác (dễ chuyển thành các dạng năng lượng khác, dễ truyền tải đi xa, hiệu suất cao…), mà điện năng được sử dụng rộng rãi trong mọi lĩnh vực, từ công nghiệp, dịch vụ … cho đến phục vụ đời sống sinh hoạt hàng ngày của mỗi gia đình. Hiện tại, có thểû nói rằng không một quốc gia nào trên thế giới không sản xuất và tiêu thụ điện năng, và trong tương lai thì nhu cầu của con người về nguồn năng lượng đặc biệt này sẽ vẫn tiếp tục tăng cao. Công nghiệp điện lực ở nước ta đóng vai trò quan trọng trong công cuộc xây dựng hiện đại hoá đất nước. Trong những năm gần đây, nền kinh tế nước ta đang có những bước nhảy vọt đáng kể, đời sống nhân dân ngày một nâng cao. Nhu cầu điện năng trong các lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ và sinh hoạt không ngừng tăng trưởng. Nhằm đẩy nhanh tốc độ phát triển của đất nước, đáp ứng nhu cầu về năng lượng điện, Đảng và nhà nước đã quan tâm đầu tư mọi mặt về cơ sở vật chất, đào tạo cán bộ kỹ thuật và công nhân lành nghề và đặc biệt chú trọng tới việc đưa lưới điện quốc gia tới mọi miền đất nước, cung cấp điện phục vụ cho sinh hoạt và sản xuất. Cùng vơí xu thế hội nhập quốc tế hiện nay là vịêc mở rộng quan hệ quốc tế, ngày càng có thêm nhiều nhà đầâu tư nước ngoài đến với chúng ta. Do vậy, vấn đề đặt ra là chúng ta cần phải thiết kế các hệ thống cung cấp điện một cách có bài bản và đúng quy cách, phù hợp với các tiêu chuẫn kỹ thuật hiện hành. Có như thế thì chúng ta mới có thể theo kịp với trình độ của các nước. Tuy nhiên, việc tính toán thiết kế cung cấp là một công việc hết sức khó khăn đòi hỏi ở nhà thiết kế ngoài lĩnh vực về chuyên môn kỹ thuật còn phải có sự hiểu biết về mọi mặt về môi trường, xã hội, đối tượng cấp điện… 1.1.2 Những yêu cầøu chủ yếu khi thiết kế một hệ thống cung cấp điện: Thiết kế hệ thống cung cấp điện như một tổng thể và lựa chọn các phần tử của hệ thống sao cho các phần tử này đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật, vận hành an toàn và kinh tế. Trong đó mục tiêu chính là đảm bảo cho hộ tiêu thụ luôn đủ điện năng với chất lượng nằm trong phạm vi cho phép. Trong quá trình thiết kế điện, một phương án lựa chọn được coi là hợp lý khi nó thoả mãn các yêu cầu: Tính khả thi cao. Vốn đầu tư nhỏ. Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện tuy theo mức độ tính chất phụ tải. Chi phí vận hành hàng năm thấp. Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị. Thuận tiện cho việc bảo dưỡng và sửa chữa. Đảm bảo chất lượng điện, nhất là đảm bảo độ lệch và độ dao động điện áp bé nhất và nằm trong giới hạn cho phép so với định mức. Ngoài ra, khi thiết kế cung cấp điện cũng cần chú ý tới các yêu cầu phát triển phụ tải tương lai, giảm ngắn thời gian thi công lắp đặt và tính mỹ quan của công trình. 1.1.3 Các bước thực hiện thiết kế cung cấp điện: Các bước chính của công việc thiết kế cung cấp điện cho chung cư này bao gồm: 1. Thiết kế chiếu sáng cho toàn chung cư bằng phần mềm DiaLux 2. Xác định phụ tải tính toán cho toàn chung cư. 3. Tính toán chọn máy biến áp, dung lượng tụ bù và nguồn điện dự phòng. 4. Chon dây dẫn, CB, tính toán ngắn mạch và sụt áp cho tất cả các thiết bị. 5. Chọn sơ đồ an toàn điện cho chung cư . 6. Tính toán chống sét, nối đất chống sét và nối đất an toàn. 1.2 Chung cư cao cấp HORIZON : Thành phố Hồ Chí Minh là một đô thị lớn, do đó tốc độ đô thị hoá cao, dân số ở đây đang ngày một tăng nhanh, các công trình giao thông đòi hỏi ngày càng phải được mở rộng nhằm đáp ứng nhu cầu đi lại của người dân. Diện tích đất đô thị ngày càng bị thu hẹp. Vì vậy, việc phát triển loại hình nhà ở chung cư là một khuynh hướng tất yếu. Hơn nữa, mức sống của người dân ngày một cao hơn, do đó loại hình chung cư cao cấp với đầy đủ tiện nghi đang là một trong những lựa chọn quan trọng của người dân cũng như đối với các nhà đầu tư . Chung cư cao cấp HORIZON là một trong những mô hình chung cư cao cấp. Toạ lạc ở vị trí rất thuận tiện gần trung tâm thành phố, gần chợ, trường học, công viên và nhiều khu vui choi giải trí khác. Chung cư HORIZON ra đời nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người dân về nhu cầu nhà ở đầy đủ tiện nghi và cuộc sống thoải mái sau ngày làm việc mệt nhọc. Chung cư HORIZON sẽ được khởi công xây dựng vào đầu năm 2007. Đây cũng là công trình được sử dụng làm để tài cung cấp điện trong luận văn này. Giới Thiệu Về Chung Cư Cao Cấp HORIZON Địa chỉ: 214 - đường Trần Quang Khải, phường Tân Định, Quận 1, thành phố Hồ Chí Minh. Chung cư cao cấp HORIZON do các công ty FICO REC, REFICO, VINAMILK làm chủ đầu tư. Diện tích xây dựng: 39000 x 62400 mm2 Chung cư là một cao ốc gồm 23 tầng. 1.2.1 Các thiết bị tiêu thụ điện của khu chung cư : Các thiết bị chiếu sáng: bao gồm chiếu sáng công cộng (tầng hầm, hành lang, cầu thang, thang máy), Chiếu sáng cho các tầng siêu thị và chiếu sáng cho các căn hộ gia đình. Chiếu sáng cho toàn bộ công trình sử dụng các loại đèn sau: Đèn áp trần bên ngoài 60 w. Đèn âm trần có bộ sạc tự động. Đèn huỳnh quang copact. Đèn huỳnh quang. Đèn thoát hiểm. Đèn chiếu sáng sự cố. Động cơ: thang máy, thang cuốn, bơm nước, bơm chữa cháy, bơm xử lý nước thải, quạt tăng áp (được sử dụng làm tăng áp suất, chống khói và lửa cho lối thoát hiểm khi xảy ra hoả hoạn). Các thiết bị điện cho các căn hộ gia đình: máy lạnh, máy giặt, máy nước nóng, bếp điện, quạt, tivi, đèn… 1.2.2 Phương án phân phối hệ thống điện : a. Nguồn điện từ điện lực: Khu chung cư cao cấp HORIZON được cấp điện bởi trạm biến thế riêng 3Ø 15-22/0,4 (KV). Gồm hai máy biến áp điện lực 3Ø 15-22/0.4 (KV) 1500 (KVA). Các tủ điện tổng dùng loại tủ điện vỏ thép mạ kẽm có sơn tĩnh điện dày tối thiểu 2mm cho tủ MDB và 1,5mm cho các tủ còn lại. Tủ phân phối chính phải được lắp đặt trên bệ bê tông dày tối thiểu 150mm và phải có đường cho hệ thống cấp điện đi vào tủ. Tủ phải có hệ thống thông gió khi cần thiết được bố trí bên hông hay trên nóc tủ. Lắp đèn báo pha, Vol kế, Ampe kế, Biến dòng, Đảo điện cho Ampe kế. b. Nguồn từ máy phát: Một máy phát điện dự phòng 3Ø, 380(V), 1500 (KVA) đặt tại phòng máy phát tầng trệt cấp nguồn cho chung cư khi sự cố máy biến áp hoặc cúp điện. Khi chạy máy phát dự phòng, hệ thống cắt bớt tải sẽ được điều khiển bởi phòng kỹ thuật sẽ sa thải bớt phụ tải không quan trọng, để tránh quá tải cho máy phát (các tải bị sa thải được thể hiện rõ trong chương 3). c. Phương án đi dây động lực và dây phân phối: Từ hệ thống tủ điện chính và phân phối đặt tại máy phát tầng hầm, tuyến cáp cấp nguồn cho các tầng đi theo thang cáp rộng 600 mm treo trên tầng hầm và rộng 400 mm bắt vách Gaine điện lên cấp điện cho các tủ tầng. Cáp đến công tắc, thiết bị, ổ cắm được đi vào ống nhựa cứng chống cháy PVC Ø20, Ø25 chôn ngầm tầng bê tông hoặc chôn ngầm sàn. d. Tủ điện điều khiển, tủ điện phân phối: Các bảng điện tầng dùng bảng điện vỏ tole sơn tĩnh điện dày 2mm, lắp đèn báo pha, Vol kế, Ampe kế, Đảo điện cho Ampe kế, ngắt điện tự động CB Các bảng điện tầng dùng bảng điện vỏ tole sơn tỉnh điện bắt nổi hoặc âm tường, thiết bị đóng dùng MCCB 1 pha hoặc 3 pha bảo vệ từ và nhiệt. e. Chiều cao treo các thiết bị : Bảng điện, công tắc mắc cách sàn 1.4 m Ổ cắm mắc cách sàn 1.1 m Các hộp bảng điện mắc cách sàn 1.4 m tính đến đáy tủ f. Nối đất bảng điện, nối đất thiết bị : Dùng các cọc thép mạ kẽm để chống ăn mòn và các loại cáp đồng trần (50,70,95,120,185) mm2, để tiến hành nối đẳng thế cho toàn toà nhà. Hình vẽ được thể hiện ở chương sau. Hệ thống nối đất lên các bảng điện lầu, các thiết bị động lực, dùng cáp ruột đồng một lõi vỏ cách điện PVC làm dây nối đất, các mạch động lực như ổ cắm bếp, dự trù máy lạnh đều có dây nối đất đi kèm nối về vỏ tole bảng điện tầng. 1.2.3 Sơ đồ mặt bằng tổng thể của chung cư và phần thuyết minh: Sơ đồ mặt bằng của chung cư được thể hiện trong các bản vẽ. + Mặt bằng tầng hầm: là nơi đậu xe hơi, các kho chứa hàng, phòng chứa dầu, + Mặt bằng tầng trệt : là nơi đặt máy phát dự phòng, khu vực siêu thị, các phòng họp, + Mặt bằng tầng lửng: khu vực đậu xe gắn máy với khoảng 234 xe, phòng máy, phòng máy hồ bơi, siêu thị, bàn bảo vệ. + Mặt bằng tầng 1: khu siêu thị thương mại, nhà giữ trẻ, hồ bơi … + Mặt bằng tầng 2-21: là các căn hộ, mỗi tầng gồm 13 căn hộ. + Mặt bằng tầng 22-23: là khu Deparment, gồm 18 căn hộ. + Mặt bằng tầng mái: tầng trên cùng với các quạt gió và buồng điều khiển thang máy. 1.3 NHỮNG YÊU CẦU SỬ DỤNG ĐIỆN CỦA CHUNG CƯ: a. Những yêu cầu về chất lượng điện : Như đã giới thiệu từ đầu luận văn này, chung cư HORIZON là một chung cư thụôc dạng cao cấp. Mỗi tầng đều phải có đầy đủ tiện nghi sinh hoạt và phải đáp ứng được nhu cầu về sử dụng điện của người dân sống trong chung cư này. Việc cung cấp điện phải liên tục, tránh trình trạng gián đoạn. Nếu có sự cố mất điện thì phải giải quyết một cách nhanh nhất để rút ngắn nhất thời gian mất điện. Việc cung cấp điện đòi hỏi một số nhu cầu sau : b. Độ tin cậy cung cấp điện : Là khả năng cung cấp điện liên tục cho các thiết bị điện, ở đây độ tin cậy tuỳ thuộc vào tính chất quan trọng của các loại thiết bị cần phải hoạt động liên tục khi điện khu vực bị mất đảm bảo an toàn cho hoạt động của mọi thiết bị trong nhà máy như động cơ, băbg truyền, đèn… c. Chất lượng điện năng : Chất lượng điện được đánh giá qua hai chỉ tiêu : Tần số f và điện áp U -Tần số : Do trung tâm điều độ điều khiển chỉ có những hộ tiêu thụ lớn ( hàng chục MVA) mới quan tâm đến chế độ vận hành của mình sao cho hợp lý để góp phần ổn định tần số của hệ thống. -Điện áp : là vấn đề cần phải quan tâm vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến việc vận hành và tuổi thọ của thiết bị. Vì vậy phải luôn đảm bảo điện áp dao động trong khoảng ± 5% xung quanh điện áp Uđm. d. An toàn : Phải có biện pháp đảm bảo an toàn cho người và thiết bị. Vì vậy, phải chọn sơ đồ và cách đi dây phải rõ ràng, tránh trường hợp vận hành nhầm. Chọn thiết bị đúng tính năng sử dụng, phù hợp với cấp điện áp và dòng điện làm việc. e. Kinh tế : Thiết kế cung cấp sao cho vừa đảm bảo nhu cầu sử dụng điện hợp lí cũng như phải xét đến tính kinh tế. Ngoài các yêu cầu trên, tuỳ theo điều kiện cụ thể đòi hỏi phải có các nhu cầu riêng. Đối với chung cư này ta phải thiết kế cung cấp sao cho vừa có tính an toàn cao đồng thời cũng phải có tính thẩm mỹ, văn minh hiện đại. PHƯƠNG ÁN PHÂN PHỐI HỆ THỐNG ĐIỆN: Chung cư HORIZON là một chung cư tương đối lớn có công suất tiêu thụ điện là (3000 KVA). Do chung cư là một khối duy nhất, nên việc cung cấp điện tương đối dễ dàng. Ta đặt máy biến áp điện lực trong phòng MBA ở tầng hầm. Do đó, để cung cấp điện cho chung cư ta kéo đường dây trung thế (22kV) của điện lực đến tủ trung thế của chung cư ở tầng hầm, vào máy biến áp và phân phối đến các tầng theo thứ tự từ thấp lên cao. Để đảm bảo tính mỹ quan của khu chung cư, ta chọn phương án đi dây từ trung thế đến máy biến áp ở tầng hầm là dạng đi dây ngầm.