THIẾT kế và lắp đặt hệ THỐNG điện CHIẾU SÁNG TRONG căn hộ

TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT LÝ TỰ TRỌNG TP.HCM
KHOA ĐIỆN –ĐIỆN TỬ

Đồ Án Môn: MẠNG CUNG CẤP ĐIỆN
Đề tài:

THIẾT KẾ VÀ LẮP ĐẶT HỆ THỐNG ĐIỆN CHIẾU SÁNG
TRONG CĂN HỘ

Giảng viên hướng dẫn :
ĐỖ HUỲNH THANH PHONG

Sinh viên thực hiện:

Nguyễn Hồng Phúc

Lớp:

12CĐ-ĐT2

TP.HCM – Tháng 10 / 2014


TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT LÝ TRỌNG
KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ

ĐỒ ÁN MÔN HỌC
CUNG CẤP ĐIỆN

L
N

Đ
rong sự nghiệp
công nghiệp
hoá hiện đại
hoá nước nhà,
công nghiệp
điện lực giữ
vai trò đặc biệt
quan trọng bởi vì
điện năng là nguồn
năng lượng được
sử dụng rộng
rãi nhất trong các
ngành kinh tế quốc
dân ,điện năng là
tiền đề cho sự phát
triển của
đất nước.
Ngày nay
điện năng
trở thành
năng lượng
không thể
thiếu được
trong hầu
hết
các lĩnh vực kinh
tế. Mỗi khi có một
nhà máy mới, một
khu công nghiệp

mới, một
khu dân cư mới


được xây dựng thì ở đó nhu cầu về hệ thống cung cấp
điện nảy
sinh.
Là một sinh viên khoa Điện- những kỹ sư tương
lai sẽ trực tiếp tham gia
thiết kế các hệ thống cung cấp điện, cho nên ngay từ khi
còn là sinh viên thì việc
được làm đồ án cung cấp điện là sự tập dượt, vận dụng
những lý thuyết đã học vào
thiết kế các hệ thống cung cấp điện như là cách làm
quen với công việc sau này.
Học xong môn học Cung cấp điện chúng em nhận được
đồ án môn học với đề
tài:"Thiết kế và lắp đặt hệ thống điện chiếu sáng
trong căn hộ."
Trong thời gian làm đồ án vừa qua với sự giúp đỡ tận
tình của thầy Đỗ Huỳnh Thanh Phong cùng với các
thầy cô trong Khoa Điện-Điện Tử, em đã hoàn
thành đồ án môn học của mình. Tuy đã cố gắng, say mê
với đồ án, đã bỏ nhiều công
sức cho đề tài này nhưng do kiến thức còn hạn chế,
chắc khó tránh khỏi có nhiều
khuyết điểm. Chúng em mong nhận được sự nhận xét
và chỉ bảo của các thầy cô
giáo để chúng em được hoàn thiện hơn.

-1-


TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT LÝ TRỌNG
KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ

ĐỒ ÁN MÔN HỌC
CUNG CẤP ĐIỆN

N
ậ
x
c
a
g
o
v
n
h
ớ
g
d
n

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

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


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

.................................................
..........................................................................................
.................................................
..........................................................................................
.................................................
..........................................................................................
.................................................
..........................................................................................
.................................................
..........................................................................................
.................................................
..........................................................................................
.................................................
..........................................................................................
.................................................
..........................................................................................
.................................................
..........................................................................................
.................................................
ngày .....
tháng.....nă
m 2014
Giáo
viên
hướng
dẫn

-2-

TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT LÝ TRỌNG
KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ

ĐỒ ÁN MÔN HỌC
CUNG CẤP ĐIỆN

N
h
ậ
n

x
é
t

c
ủ
a

g
i
á
o

v
i
ê
n

c

h
ấ
m

p
h
ả
n

b
i
ệ
n
...............................
...............................
...............................
...............................
...............
...............................
...............................
...............................


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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

t

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

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

-3-


TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT LÝ TRỌNG
KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ

ĐỒ ÁN MÔN HỌC
CUNG CẤP ĐIỆN

Tên đề tài:
Thiết kế và

lắp đặt hệ
thống điện
chiếu sáng

t
c
Nội dung cần hoàn
thành:
1. Giới thiệu
các yêu cầu,
đặc điểm của hệ
thống cung cấp
điện sinh hoạt.
2. Trình bày
phương pháp
xác định phụ
tải, tính chọn
dây dẫn và các
thiết
bị đóng cẳt, bảo
vệ trong mạch
điện chiếu sáng
sinh hoạt.
3. Vận dụng
thiết kế và lắp
đặt dự toán lắp
đặt hệ thống
điện cho một
căn
hộ theo sơ đồ

mặt bằng cho


trước.
4. Phương pháp lắp đặt, vận hành an toàn, hiệu quả
các thiết bị điện, hệ
thống điện trong thực tế.
5. Lập và thực hiện các báo cáo theo kế hoạch.
6. Quyển thuyết minh và các bản vẽ. Folie mô tả đầy
đủ nội dung của đề
tài.

-4-


TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT LÝ TRỌNG
KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ

ĐỒ ÁN MÔN HỌC
CUNG CẤP ĐIỆN

MỤC LỤC
Chương I:
Khái quát
chung về hệ
thống cung
cấp điện
sinh
hoạt ............
........... 7

I - Yêu cầu
đặc điểm
của hệ thống
cung cấp
điện sinh
hoạt.............
...................
7
1. Yêu

cầu...............
....................
....................
....................
....................
.............. 7
2. Đặc
điểm ...........
....................
....................
....................
....................
............... 7
II - Các
phương
pháp xác


định phụ

Chương

tải................................................................. 10

II:Thiết kế

1. Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao

và lắp đặt hệ

điện năng trên đơn vị sản

thống điện

phẩm ...............................................................

trong căn hộ

................................................ 10

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

2. Xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải

.............. 18

trên 1 đơn vị diện tích............... 10

I - Sơ đồ

3. Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt

mặt

(Pđ) và hệ số nhu cầu (Knc) .... 10

bằng............

4. Xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại

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

(Kmax) và công suất trung

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

bình

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

(Ptb) ..................................................................

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

...................................... 10

.... 18

III - Các phương pháp chọn tiết diện dây

II - Thiết kế

dẫn...................................................... 11

hệ thống

1. Chọn tiết diện dây theo điều kiện phát

điện trong

nóng.................................................... 11

căn

2. Chọn tiết diện dây theo

hộ................

Jkt...........................................................................

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

..... 12

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

3. Chọn tiết diện dây theo điều kiện tổn hao điện

....... 21

áp cho phép ........................... 13

II.1 Tính

IV - Tính chọn thiết bị đóng cắt và bảo vệ trong

toán phụ tải

hệ thống điện sinh hoạt.......... 15

và lựa chọn

1.Cầu

tiết diện dây

chì ..........................................................................

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

.................................... 15

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

2.Cầu

........... 21

dao.........................................................................

1. Tính toán

..................................... 16

cho tầng

3.Aptomat..............................................................

1..................

............................................... 17

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

4.Rơle thời

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

gian........................................................................

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

............................ 17

........... 21


2. Tính toán cho tầng
2.............................................................................
............ 29

II.2 Lựa chọn thiết bị bảo
vệ ..........................................................................
...... 33
1. Chọn Aptomat cho phòng
khách ....................................................................
33
2. Chọn Aptomat cho phòng
bếp........................................................................
33
3. Chọn Aptomat cho nhà
tắm.........................................................................
... 33
-5-


TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT LÝ TRỌNG
KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ

ĐỒ ÁN MÔN HỌC
CUNG CẤP ĐIỆN

4. Chọn
Aptomat
cho phòng
ngủ..............
....................
....................
..................
33
5. Chọn

Aptomat
cho tổng
tầng
2..................
....................
....................
............. 33
6. Chọn
Aptomat
cho tổng
tầng
1..................
....................
....................
............. 34
7. Chọn
Aptomat
cho tổng căn
hộ ...............
....................
....................
............... 34
8. Chọn
Aptomat
cho bình
nóng
lạnh.............


.................................................... 34

II.3 Bảng danh mục các thiết bị đã
chọn.............................................................. 36
III - Phương án lắp đặt đường
dây .......................................................................
37
1. Sơ đồ đặt các thiết bị
điện .......................................................................
......... 37
2. Phương án lắp
đặt..........................................................................
................... 38
3. Sơ đồ đi
dây ........................................................................
............................. 43
Chương III: Vận hành an toàn hiệu quả các thiết
bị điện .................................... 44
1. Lựa chọn thiết bị tiết kiệm
điện......................................................................
44
2. Lắp đặt thiết bị hợp lý khoa
học .....................................................................
44
3. Điều chỉnh thói quen sử dụng đồ điện trong
gia đình ................................... 44

-6-


TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT LÝ TRỌNG
KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ

ĐỒ ÁN MÔN HỌC
CUNG CẤP ĐIỆN

CHƯƠNG I:
KHÁI
QUÁT
CHUNG VỀ
HỆ THỐNG
CUNG

C

Đ

N

S

H

H

Ạ
I. Yêu cầu, đặc
điểm của hệ thống
cung cấp điện
sinh hoạt
1.Yêu cầu
Khi thiết kế

hệ thống
cung cấp
điện sinh
hoạt bao
gồm chiếu
sáng và các
thiết bị điện
sinh hoạt khác
đều phải thoả
mãn các yêu
cầu sau:
-

-


An toàn điện, bảo vệ mạch điện kịp thời tránh gây hoả

nguồn

hoặc

hoạn.
Dễ sử dụng điều khiển và kiểm soát , dễ sửa chữa.

điện

đường dây 1 lộ.

Đạt yêu cầu về kỹ thuật và mỹ thuật.

Việc đảm bảo độ tin cậy cấp điện là không yêu cầu cao vì
thuộc hộ tiêu thụ
loại 3 nhưng vẫn phải đẩm bảo được chất lượng điện năng
tức là độ lệch về
dao động điện áp là bé nhất và nằm trong phạm vi cho
phép. Với mạng chiếu
sáng thì độ lệch điện áp cho phép là ± 2.5% .
Ngoài ra khi thiết kế cung cấp điện cho hệ thống điện sinh
hoạt cũng cần
phải tính đến đường dây trục chính nên tính dư thừa đề
phòng phụ tải tăng
sau này.
Đảm bảo độ an toàn điện bằng các khí cụ điện đóng cắt
và bảo vệ như
aptomat, cầu chì, cầu dao, công tắc…
Ngày nay như chúng ta thấy điện năng để cung cấp cho
sinh hoạt, công
nghiệp, dịch vụ … còn thiếu rất nhiều nên
thường xuyên phải cắt điện luân
phiên vì thiếu điện. Do đó khi thiết kế cũng cần
tính toán kỹ để cho chi phí
vận hành hệ thống điện là thấp nhất hay là để tiết
kiệm điện.
2.Đặc điểm
-Hệ thống cung cấp điện sinh hoạt thuộc loại cung cấp
điện cho hộ tiêu thụ
loại 3 là những hộ cho phép với mức độ tin cậy điện thấp,
cho phép mất điện
-trong thời gian sửa chữa, thay thế thiết bị sự cố nhưng
thường không cho

phép quá 1 ngày đêm bao gồm các khu nhà ở, nhà kho,
trường học…
Để cung cấp cho mạng điện sinh hoạt ta có thể dùng một

-7-


TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT LÝ TRỌNG
KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ

ĐỒ ÁN MÔN HỌC
CUNG CẤP ĐIỆN

-Mạng điện sinh hoạt là mạng
một pha nhận điện từ mạng
phân phối 3 pha
-điện áp thấp để cung cấp cho
các thiết bị, đồ dùng điện và
chiếu sáng.
Mạng điện sinh hoạt thường
-có trị số điện áp pha định
mức là 380/220 hoặc
220/127. Tuy nhiên do tổn
thất điện áp trên đường dây
-tải nên ở cuối nguồn
điện áp này bị giảm so với
-định mức. Để bù lại sự giảm
áp này các hộ tiêu
-thụ thường dùng máy biến áp
điều chỉnh để nâng điện áp

đạt trị số định mức.
Mạng điện sinh hoạt gồm
mạch chính và mạch nhánh.
Mạch chính giữ vai
trò là mạch cung cấp còn
mạch nhánh rẽ từ đường dây
chính được mắc song
song để có thể điều khiển độc

lập và là mạch phân phối điện
tới các đồ dùng
điện.
Với hệ thống cung cấp điện
cho sinh hoạt chiếu sáng
được cấp chung với
mạng điện cấp cho các phụ
tải khác.
Mạng điện sinh hoạt cần có
các thiết bị đo lường điều


khiển, bảo vệ

cầu dao, aptomat, cầu chì, công tắc…

như

Mạng điện sinh hoạt thường có các phương thức phân

công tơ điện,

phối điện sau:
• Sơ đồ phân nhánh

Đặc điểm : Mỗi căn hộ chỉ có 1 đường dây vào
nhà được lắp công tơ điện,
cầu dao, Aptomat có dòng điện và điện áp định mức
phù hợp với cấp điện áp và
dòng điện sử dụng trong căn hộ. Đường dây chính
này đi suốt qua các khu vực
cần cấp điện đến từng điểm thì rẽ nhánh. Những đồ
dung điện có công suất cao
thì đi một đường dây riêng biệt mỗi nhánh đều có
khí cụ bảo vệ.

-8-


TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT LÝ TRỌNG
KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ

ĐỒ ÁN MÔN HỌC
CUNG CẤP ĐIỆN

Ưu, nhược điểm:
+ Phương thức
này đơn giản
trong thi công,
sử dụng ít dây
và thiết bị bảo

vệ nên
chi phí kinh tế
thấp.
+ Mạng điện dễ
kiểm tra và sửa
chữa.
+ Tuy nhiên do
phân tán nhiều
bảng điện
nhánh nên ảnh
hưởng đến yêu
cầu về
mỹ thuật của
toàn bộ hệ
thống điện.
• Sơ đồ hình tia

Đặc điểm :


Đường điện chính sau công tơ và aptomat sẽ
được phân ra thành nhiều
nhánh khác nhau mỗi nhánh dẫn đến từng khu vực
trong căn hộ. Trên mỗi
đường dây nhánh đều phải đặt Aptomat riêng cho
từng nhánh phù hợp với dòng
điện chạy qua.
Ưu, nhược điểm :
+Bảo vệ nhanh và có chọn lọc khi có sự cố chập
mạch quá tải tránh gây hoả

hoạn.
+ Sử dụng thuận tiện, dễ dàng kiểm tra, an toàn điện
và đạt yêu cầu mỹ thuật.
+ Tuy nhiên phương thức đi dây này phải sử dụng
nhiều dây và khí cụ điện nên
chi phí kinh tế cao.

-9-


TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT LÝ TRỌNG
KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ

ĐỒ ÁN MÔN HỌC
CUNG CẤP ĐIỆN

II. Các phương
pháp xác định
phụ tải tính toán
1. Xác định
phụ tải tính
toán theo suất
tiêu hao điện
năng trên đơn
vị sản
phẩm.
Đối với các
hộ tiêu thụ
có đồ thị phụ
tải không đổi

hoặc thay đổi
ít , phụ tải
tính toán lấy bằng
giá trị trung bình
của ca phụ tải lớn
nhất đó:

P

M

T
Trong đó :
Mca: số
lượng
sản phẩm
sản xuất
trong 1
ca.
Tca: thời
gian của
ca phụ tải
lớn nhất


(h)
W0: suất tiêu hao điện năng cho 1 đơn vị sản
phẩm ( kWh/1 đơn vị sản
phẩm)
Ptt=(M.W0)/Tmax

Trong đó :
M: tổng sản phẩm sản xuất trong cả năm .
Tmax: thời gian sử dụng công suất lớn nhất (h)
2. Xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải
trên 1 đơn vị diện tích.
Ptt=F.p0
Trong đó :
F: diện tích bố trí nhóm hộ tiêu thụ (m2)
p0: suất phụ tải trên 1 đơn vị diện tích sản
xuất là 1m2(kW/m2)
3. Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt
(Pđ) và hệ số nhu cầu (Knc)
Xác định: Lấy Pđ=Pđm
n
i =1

Qtt = Ptt .tgϕ
P2tt
cosϕ

2

4. Xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại
(Kmax) và công suất trung
bình (Ptb)
(phương pháp số thiết
Ptt = kbịnc hiệu
∑ Pdmiquả nhq hay
phương pháp sắp xếp biểu đồ)
S tt = Ptt + Qtt =

- 10 -


TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT LÝ TRỌNG
KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ

ĐỒ ÁN MÔN HỌC
CUNG CẤP ĐIỆN

III. Các phương

n

pháp chọn tiết

i =1

Qtt = Ptt .tgϕ
S tt = P 2 tt + Q 2 tt =

diện dây dẫn .

Ptt
cosϕ

Sau khi tính
toán được
phụ tải ta
phải tính

được loại dây
và tiết diện
dây sao
cho phù hợp với
mạng điện .
Có 3 cách để
tính tiết diện
dây đó là :
• Chọn tiết diện
dây theo điều
kiện phát nóng
•Chọn tiết diện dây theo chỉ
tiêu Jkt .
• Chọn tiết diện
dây theo tổn
thất điện áp cho
phép
1. Chọn tiết diện
dây theo điều kiện
phát nóng .
Phương pháp
này áp dụng
cho lưới hạ
áp đô thị, hạ
áp công
nghiệp và ánh


sáng sinh hoạt .
Khi có dòng điện chạy qua dây dẫn và

cáp thì vật dẫn bị nóng, nếu nhiệt độ
dây dẫn và cáp quá cao có thể làm cho chúng
= k max
.k sd .∑ Pdmi
bị hư hỏng hoặc giảm tuổiPttthọ
.Mặt

khác, độ bền cơ học của kim loại cũng bị
giảm xuống .Do vậy nhà chế tạo qui định
đối với mỗi loại dây dẫn và cáp .
Nhiệt độ cho phép của dây trần là θ cp =
70 0 C .
Nhiệt độ cho phép của dây bọc cách điện
là : θ cp = 65 0 C .
Nhiệt độ tiêu : θ cp = 25 0 C .
chuẩn của
môi trường
là
Khi thoả mãn các điều kiện trên thì Icp =
[I] cp . Trong đó [I] cp là dòng điện lâu
dài cho phép .
Với mỗi dòng điện lâu dài cho phép ứng
với một tiết diện nhất định .
* Khi nhiệt độ của môi trường khác nhiệt
độ tiêu chuẩn ta tiến hành hiệu chỉnh
- Dây dẫn .
Biết nhiệt độ của môi trường tra bảng 2.10
phần phụ lục ta được K θ ( hệ số hiệu
chỉnh nhiệt độ ).
p

Dòng điện thực
3.U dm .cosφ
tế trong dây
dẫn là : Itt =
- 11 -


TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT LÝ TRỌNG
KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ

ĐỒ ÁN MÔN HỌC
CUNG CẤP ĐIỆN

I tt

I

Kθ

Ic .
p

c
p

Tra bảng 2.55 trang

Từ 654 sách Cung cấp
[I] điện của

Nguyễn Xuân Phú
ta chọn được tiết
diện dây

-Dây cáp .
Từ điện áp
định mức tra
bảng 3.9 phần
phụ lục ta
được  ( nhiệt
độ cho phép
của cáp )
Từ θ và θ 1
(nhiệt độ môi
trường ) tra
bảng 2.11 ta
được K  .
Từ khoảng
cách 2 khe
của cáp tra
bảng 2.13 ta

được Kn .
n phụ tải
P của
D mỗi cáp là : I
n. 3.U dm
ò
.cos φ
n

g
đ
i
ệ