Thiết kế cung cấp điện cho giảng đường đại học 9 tầng

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
KHOA ĐIỆN
--------

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ GIẢNG
ĐƯỜNG ĐẠI HỌC 9 TẦNG
Giảng viên hướng dẫn : Ths. PHÙNG THỊ VÂN
Sinh viên thực hiện

: NGUYỄN VĂN THỊNH 1141040204
NGUYỄN VĂN DƯƠNG 1141040164
TRẦN VĂN HIẾU

Lớp

: ĐIỆN 3-K11

Hà Nội: 2019-202

1141040220


Đồ án tốt nghiệp

Đại học Công Nghiệp Hà Nội

MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG CHO TẦNG ĐIỀN HÌNH ........ 1
1.1. Giới thiệu về giảng đường đại học 9 tầng............................................... 1

1.2. Thiết kế chiếu sáng cho tầng điển hình................................................... 3
1.2.1. Giới thiệu phầm mềm DiaLux ........................................................ 3
1.2.2. Thiết kế chiếu sáng cho 1 tầng ........................................................ 8
1.2.3. Chiếu sáng tầng hầm ..................................................................... 16
CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN CHO TÒA NHÀ ...... 26
2.1. Phân loại phụ tải.................................................................................... 26
2.2. Phương pháp tính tốn phụ tải .............................................................. 26
2.3. Áp dụng phương pháp tính tốn phụ tải ............................................... 27
2.3.1. Phụ tải ưu tiên ............................................................................... 27
2.3.2. Phụ tải thường ............................................................................... 28
2.4. Xác định cơng suất tịa nhà ................................................................... 30
CHƯƠNG 3: LẬP GIẢI PHÁP CẤP ĐIỆN CƠ SỞ CHO TÒA NHÀ.... 32
3.1. Chọn phương án cấp điện ..................................................................... 32
3.1.1. Yêu cầu.......................................................................................... 32
3.1.2. Lựa chọn sơ đồ cấp điện trung áp ................................................. 32
3.1.3. Phương án chọn máy biến áp, máy phát dự phòng ....................... 35
3.1.4. Chọn dung lượng máy biến áp và máy phát ................................. 34
3.1.5. Sơ đồ nguyên lí trạm điện ............................................................. 37
3.2. Các bảo vệ trạm..................................................................................... 38

Nhóm SV- K11


Đồ án tốt nghiệp

Đại học Công Nghiệp Hà Nội

3.2.1. Bảo vệ chống điện giật và quá áp ................................................. 38
3.2.2. Bảo vệ quá tải ................................................................................ 39
3.2.3. Bảo vệ ngắn mạch ......................................................................... 39

3.3. Chọn dây và khí cụ bảo vệ .................................................................... 39
3.3.1. Cơ sở lí thuyết ............................................................................... 39
3.3.2. Lựa chọn máy cắt phụ tải .............................................................. 40
3.3.3. Lựa chọn cầu chì cao áp ................................................................ 41
3.3.4. Tính tốn khí cụ bảo vệ và dây dẫn từ trạm biến áp đến tủ phân phối:
................................................................................................................. 41
3.3.5. Chọn thiết bị bảo vệ và dây dẫn từ tủ phân phối chính đến tủ phân
phối phụ và đến các phòng ...................................................................... 43
CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHỐNG SÉT VÀ NỐI ĐẤT CHO
TÒA NHÀ ...................................................................................................... 55
4.1. Tổng quang về sét ................................................................................. 55
4.1.1. Sét và q trình phóng điện của sét .............................................. 55
4.1.2. Tác hại của sét ............................................................................... 55
4.2. Giải pháp phòng chống sét .................................................................... 56
4.2.1. Thuật ngữ và định nghĩa: .............................................................. 56
4.2.2. Chức năng của hệ thống chống sét................................................ 57
4.3. Tính tốn nối đất cho hệ thống chống sét ............................................. 57
4.4. Tính tốn lựa chọn kim thu sét ............................................................. 59
4.5. Tính tốn nối đất ................................................................................... 60

Nhóm SV- K11


Đồ án tốt nghiệp

Đại học Công Nghiệp Hà Nội
DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1-1: Giảng đường 9 tầng ...................................................................... 1
Hình 1-2: Mặt bằng một tầng điển hình ........................................................ 2

Hình 1-3: Khởi động chương trình DiaLux Evo ........................................... 4
Hình 1-4: Chọn thơng số chiều dài,rộng,cao cho phịng .............................. 4
Hình 1-5: Chọn hệ số phản xạ của phịng(trần,tường và sàn) ...................... 5
Hình 1-6: Lựa chọn loại đèn ......................................................................... 5
Hình 1-7: Chọn độ rọi u cầu ...................................................................... 6
Hình 1-8: Sơ đồ bố trí đèn............................................................................. 6
Hình 1-9: Biểu đồ phân bố quang thơng và kết quả tính tốn ...................... 7
Hình 1-10: Hình ảnh phịng học 70 chỗ ........................................................ 9
Hình 1-11: Mơ phỏng phịng học ................................................................ 10
Hình 1-12: Kết quả tính tốn chiếu sáng giảng đường ............................... 10
Hình 1-13: Mơ phỏng phịng chờ giáo viên ................................................ 11
Hình 1-14: Chiếu sáng phịng chờ giáo viên............................................... 11
Hình 1-15: Mơ phỏng phịng vệ sinh giáo viên .......................................... 12
Hình 1-16: Chiếu sáng phịng vệ sinh giáo viên ......................................... 12
Hình 1-17: Mơ phỏng phịng vệ sinh nam .................................................. 13
Hình 1-18: Chiếu sáng phịng vệ sinh nam ................................................. 13
Hình 1-19: Mơ phỏng phịng vệ sinh nữ ..................................................... 14
Hình 1-20: Chiếu sáng phịng vệ sinh nữ.................................................... 14
Hình 1-21: Mơ phỏng hành lang ................................................................. 15
Hình 1-22: Chiếu sáng hành lang ................................................................ 15
Hình 1-23: Mơ phỏng tầng hầm .................................................................. 16
Nhóm SV- K11


Đồ án tốt nghiệp

Đại học Cơng Nghiệp Hà Nội

Hình 1-24: Chiếu sáng tầng hầm................................................................. 16
Hình 2-1: Sơ đồ phân loại phụ tải ............................................................... 26

Hình 3-1: Sơ đồ cấp điện trung áp .............................................................. 33
Hình 3-2: Sơ đồ cấp điện từ máy biến áp và máy phát ............................... 35
Hình 4-1: Khoảng cánh an tồn .................................................................. 59
Hình 4-2: Kim thu sét.................................................................................. 60
Hình 4-3: Cọc nối đất .................................................................................. 61

Nhóm SV- K11


Đồ án tốt nghiệp

Đại học Công Nghiệp Hà Nội
DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1-1:Thông số và yêu cầu thiết kế chiếu sáng ............................................... 8
Bảng 1-2: Bảng thống kê chiếu sáng của tầng điển hình .................................... 17
Bảng 1-3: Bảng tổng kết chiếu sáng tòa nhà ....................................................... 25
Bảng 1-4: Catalogue các loại đèn sử dụng .......................................................... 25
Bảng 2-1: Tính tốn phụ tải ưu tiên .................................................................... 28
Bảng 2-2: Tính tốn phụ tải thường .................................................................... 29
Bảng 3-1: Phương án chọn sơ độ cấp điện trung áp ........................................... 33
Bảng 3-3: Chọn máy biến áp ............................................................................... 34
Bảng 3-2: Phương án chọn máy biến áp và máy phát......................................... 36
Bảng 3-4: Phương án cấp điện hạ áp................................................................... 37
Bảng 3-5: Sơ đồ ngun lí trạm điện .................................................................. 37
Bảng 3-6:Thơng số máy cắt phụ tải .................................................................... 40
Bảng 3-7: Bảng điều kiện chọn cầu chì cao áp ................................................... 41
Bảng 3-8: Thơng số cầu chì cao áp ..................................................................... 41
Bảng 3-9: Thơng số cáp từ máy biến áp đến tủ phân phối ................................. 43
Bảng 3-10: Thông số aptomat cho phụ tải không ưu tiên ................................... 45

Bảng 3-11: Điều kiện chọn thanh dẫn ................................................................. 45
Bảng 3-12: Thông số dây dẫn cho phụ tải không ưu tiê ..................................... 47
Bảng 3-13: Chọn dây dẫn từ tủ phân phối đến các tầng ..................................... 47
Bảng 3-14: Tính tốn chọn aptomat cho phụ tải ưu tiên ..................................... 50
Bảng 3-15: Thông số aptomat cho phụ tải ưu tiên .............................................. 50
Bảng 3-16: Điều kiện chọn thanh dẫn ................................................................. 51
Bảng 3-17: Thông số dây dẫn cho các tủ phụ tải ưu tiên .................................... 52
Bảng 3-18: Chọn dây dẫn từ tủ nhánh đến các thiết bị của phụ tải ưu tiên ........ 54

Nhóm SV- K11


Đồ án tốt nghiệp

Đại học Cơng Nghiệp Hà Nội

Lời nói đầu
Cung cấp điện là một ngành khá quan trọng trong xã hội lồi người, cũng
như trong q trình phát triển nhanh của nền khoa học kĩ thuật nước ta trên con
đường cơng nghiệp hóa hiện đại hóa của đất nước.Vì thế, việc thiết kế và cung
cấp điện là một vấn đề hết sức quan trọng và không thể thiếu đối với ngành điện
nói chung và mỗi sinh viên đã và đang học tập, nghiên cứu về lĩnh vực nói riêng
Trong những năm gần đây, nước ta đã đạt được nhựng thành tựu to lớn trong
phát triển kinh tế xã hội. số lượng các nhà máy công nghiệp, các hoạt động thương
mại, dịch vụ, … gia tăng nhanh chóng, dẫn đến sản lượng điện sản xuất và tiêu
dùng của nước ta tăng lên đáng kể và dự báo là sẽ tiếp tục tăng nhanh trong những
năm tới. Do đó mà hiện nay chúng ta đang rất cần đội ngũ những người am hiểu
về điện để làm công tác thiết kế cũng như vận hành, cải tạo sữa chữa lưới điện nói
chung trong đó có khâu thiết kế cung cấp điện là quan trọng.
Nhằm giúp sinh viên củng cố kiến thức đã học ở trường vào việc thiết kế cụ

thể. Nay em được bộ môn đồ án cung cấp điện giao cho nhiệm vụ là “Thiết kế
cung cấp điện cho giảng đường đại học 9 tầng’’.
Trong quá trình thực hiện đồ án chúng em đã cố gắng vận dụng các kiến thức
đã được học, cùng với sự giúp đỡ tận tình của cô giáo Th.s Phùng Thị Vân và
các thầy cô giáo trong khoa Điện chúng em đã hoàn thành đồ án đúng thời hạn.
Tuy nhiên, trình độ cịn nhiều hạn chế nên khơng thể tránh khỏi những thiếu sót.
Chúng em rất mong nhận được những đóng góp, ý kiến đánh giá của các thầy cơ
để đồ án này hồn thiện hơn nữa.
Chúng em xin chân thành cảm ơn!!!

Nhóm SV- K11


Đồ án tốt nghiệp

Đại học Công Nghiệp Hà Nội

CHƯƠNG 1: THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG CHO TẦNG ĐIỀN HÌNH
1.1. Giới thiệu về giảng đường đại học 9 tầng

Hình 1-1: Giảng đường 9 tầng
Là giảng đường của một trường đại học lớn, giảng đường 9 tầng có đầy đủ
các yêu cầu theo tiêu chuẩn về không gian, trang thiết bị để phục vụ tốt cho công
tác đào tạo.
Giảng đường này là một trong những giảng đường chính của trường. Để
thuận tiện cho công tác dạy và học của giáo viên và sinh viên nên giảng đường
được bố trí xây dựng gần với cổng chính của trường.
• Địa điểm giảng đường
Tịa nhà giảng đường được xây dựng và đặt tại một trường đại học lớn có vị
trí thuận lợi về hệ thống giao thông đường bộ, tuyến đường huyết mạch. Gần khu

vực dân cư sống đơng đúc, gần chợ, trung tâm hành chính, trung tâm kinh tế và
các khu cơng nghiệp.
Nhóm SV- K11

1


Đồ án tốt nghiệp

Đại học Cơng Nghiệp Hà Nội

• Mặt bằng kiến trúc

Hình 1-2: Mặt bằng một tầng điển hình
Nhóm SV- K11

2


Đồ án tốt nghiệp

Đại học Cơng Nghiệp Hà Nội

• Tịa nhà giảng đường có diện tích: 1693 m2.
Gồm 6 tầng lầu, một tầng trệt và 2 tầng hầm.
Mỗi tầng gồm 7 phòng học, phòng giáo viên và hệ thống nhà vệ sinh.
Phịng 70 chỗ: Diện tích 70 m2.
Phịng chờ giáo: Diện tích 25 m2.
Các phịng học, giảng đường được trang bị các thiết bị điện như: Đèn huỳnh
quang, quạt trần, máy chiếu, loa-âm li, ổ cắm điện, ổ cắm âm thanh, aptomat...

-Tầng trệt: Ngồi 6 phịng học, tầng trệt cịn có 5 thang máy, 2 động cơ bơm
nước chữa cháy.
-Tầng hầm: đèn huỳnh quang, 2 máy bơm nước sinh hoạt, quạt thơng gió. Tầng
trệt và các tầng trên, mỗi tầng có chiều cao là 3,6 m, tầng hầm cao 4,5m.
Từ tầng 1 đến tầng 7 mỗi tầng đều có 7 phịng học có sức chứa 70 chỗ.
1.2. Thiết kế chiếu sáng cho tầng điển hình
1.2.1. Giới thiệu phầm mềm DiaLux
DiaLux là phần mềm của hãng Dial GmbH của Đức, cho phép tính tốn thiết
kế chiếu sáng trong nhà và ngồi trời với giao diện 3D trực quan sinh động.
Một trong số những ưu điểm của phần mềm là đưa ra nhiều phương án lựa
chọn bộ đèn, không chỉ các bộ đèn của hãng Osram mà còn hỗ trợ nhiều Databases
của nhiều hãng đèn khác nhau trên thế giới như: Philips, Erco, Thorn, Meyer…,
và thậm chí là của Rạng Đơng hay Điện Quang của Việt Nam.
Các bước tiến hành thiết kế chiếu sáng trên phần mềm DiaLux:

Nhóm SV- K11

3


Đồ án tốt nghiệp

Đại học Công Nghiệp Hà Nội

- Khởi động chương trình:

Hình 1-3: Khởi động chương trình DiaLux Evo
- Chọn thơng số phịng:

Hình 1-4: Chọn thơng số chiều dài,rộng,cao cho phịng

Nhóm SV- K11

4


Đồ án tốt nghiệp

Đại học Công Nghiệp Hà Nội

-Giao diện làm việc của DiaLux:

Hình 1-5: Chọn hệ số phản xạ của phịng(trần,tường và sàn)
- Lựa chọn database của đèn:

Hình 1-6: Lựa chọn loại đèn
Ta chọn đèn của hãng philips.

Nhóm SV- K11

5


Đồ án tốt nghiệp

Đại học Công Nghiệp Hà Nội

- Chọn tính chất phịng và độ rọi u cầu:

Hình 1-7: Chọn độ rọi yêu cầu
Ở đây ta chọn độ rọi cho phịng là >= 400lux

- Bố trí đèn:

Hình 1-8: Sơ đồ bố trí đèn
Ở đây ta chọn 12 đèn huỳnh quang Philips TMS022 1xTL-D36W HFS
+GMS022 R_830
Nhóm SV- K11

6


Đồ án tốt nghiệp

Đại học Cơng Nghiệp Hà Nội

- Tính tốn chiếu sáng:

Hình 1-9: Biểu đồ phân bố quang thơng và kết quả tính tốn

Nhóm SV- K11

7


Đồ án tốt nghiệp

Đại học Công Nghiệp Hà Nội

1.2.2. Thiết kế chiếu sáng cho 1 tầng

Tầng

2

Phòng

S
(m2)

H
(m)

Hệ số phản xạ
tường, trần, sàn

Eyc
(lux)

T
(K)

CRI

P1

70

3,6

0,7:0,45:0,25

300

6500

80-90

P2

70

3,6

0,7:0,45:0,25

300

6500

80-90

P3

70

3,6

0,7:0,45:0,25

300

6500

80-90

P4

70

3,6

0,7:0,45:0,25

300

6500

80-90

P5

70

3,6

0,7:0,45:0,25

300

6500

80-90

P6

70

3,6

0,7:0,45:0,25

300

6500

80-90

P7

70

3,6

0,7:0,45:0,25

300

6500

80-90

Phịng
GV

25

3,6

0,7:0,45:0,25

200

4000

80-90

Vệ sinh
nữ

18

3,6

0,7:0.45:0,25

200

4000

40-60

Vệ sinh
nam

18

3,6

0,7:0.45:0,25

200

4000

40-60

Vệ sinh
GV

8

3,6

0,7:0.45:0,25

200

4000

40-60

Hành
lang

193

3,6

0,7:0.45:0,25

75

4000

40-60

Bảng 1-1:Thơng số và u cầu thiết kế chiếu sáng
Nhóm SV- K11

8


Đồ án tốt nghiệp

Đại học Cơng Nghiệp Hà Nội

➢ Phịng học 70 chỗ:

Hình 1-10: Hình ảnh phịng học 70 chỗ
Bề mặt làm việc: 0,8 m
Chiều cao treo đèn so với bề mặt làm việc: ℎ𝑡𝑡 =2,8m

Chiều cao treo đèn h

H =3.6 m

Khoảng cách từ đèn đến
bề mặt làm việc

Chiều cao mặt làm việc
0.8 m

Nhóm SV- K11

9


Đồ án tốt nghiệp

Đại học Công Nghiệp Hà Nội

Sử dụng phần mềm DiaLux tính tốn và bố trí ta có:

Hình 1-11: Mơ phỏng phịng học

Hình 1-12: Kết quả tính tốn chiếu sáng giảng đường
Nhóm SV- K11

10

Đồ án tốt nghiệp

Đại học Cơng Nghiệp Hà Nội

➢ Phịng chờ giáo viên:
Hệ số phản xạ 0,70:0,45:0,25

Hình 1-13: Mơ phỏng phịng chờ giáo viên

Hình 1-14: Chiếu sáng phịng chờ giáo viên
Nhóm SV- K11

11


Đồ án tốt nghiệp

Đại học Công Nghiệp Hà Nội

➢ Nhà vệ sinh:
- Phòng vệ sinh giáo viên:
Hệ số phản xạ 0,70:0,45:0,25

Hình 1-15: Mơ phỏng phịng vệ sinh giáo viên

Hình 1-16: Chiếu sáng phịng vệ sinh giáo viên
Nhóm SV- K11

12

Đồ án tốt nghiệp

Đại học Cơng Nghiệp Hà Nội

- Phịng vệ sinh của sinh viên nam:
Hệ số phản xạ 0,70:0,45:0,25

Hình 1-17: Mơ phỏng phịng vệ sinh nam

Hình 1-18: Chiếu sáng phịng vệ sinh nam
Nhóm SV- K11

13


Đồ án tốt nghiệp

Đại học Cơng Nghiệp Hà Nội

- Phịng vệ sinh của sinh viên nữ:
Hệ số phản xạ 0,70:0,45:0,25

Hình 1-19: Mơ phỏng phịng vệ sinh nữ

Hình 1-20: Chiếu sáng phịng vệ sinh nữ
Nhóm SV- K11

14

Đồ án tốt nghiệp

Đại học Công Nghiệp Hà Nội

➢ Chiếu sáng hành lang:
Hệ số phản xạ 0,70:0,45:0,25

Hình 1-21: Mơ phỏng hành lang

Hình 1-22: Chiếu sáng hành lang
Nhóm SV- K11

15


Đồ án tốt nghiệp

Đại học Công Nghiệp Hà Nội

1.2.3. Chiếu sáng tầng hầm

Hình 1-23: Mơ phỏng tầng hầm

Hình 1-24: Chiếu sáng tầng hầm
Nhóm SV- K11

16

Đồ án tốt nghiệp

Đại học Công Nghiệp Hà Nội

Tổng hợp lại ta có bảng sau:
Tầng

Philips TMS022 1xTL-D36W HFS
Philips TMS022 1xTL-D36W HFS
Philips TMS022 1xTL-D36W HFS
Philips TMS022 1xTL-D36W HFS
Philips TMS022 1xTL-D36W HFS
Philips TMS022 1xTL-D36W HFS

Pcs
(W)
576
576
576
576
576
576

SL
(Cái)
16
16
16
16
16

16

𝐸𝑡𝑏
(lux)
320
320
320
320
320
320

Emin
Etb
0.41
0.41
0.41
0.41
0.41
0.41

Emin Đánh
Emax giá
0.34 Đạt
0.34 Đạt
0.34 Đạt
0.34 Đạt
0.34 Đạt
0.34 Đạt

≥300

Philips TMS022 1xTL-D36W HFS

576

16

320

0.41

0.34

Đạt

Giảng viên

≥200

Philips TMS022 1xTL-D36W HFS

180

5

223

0.56

0.42

Đạt

Vệ sinh nữ

≥ 200

Philips DN130B D217 1xLED20S/840

110

5

289

0.51

0.41

Đạt

Vệ sinh nam

≥200

Philips DN130B D217 1xLED20S/840

132

6

263

0.51

0.34

Đạt

Vệ sinh giảng viên

≥200

Philips DN130B D217 1xLED20S/840

88

4

269

0.61

0.47

Đạt

Hành lang

≥75

Philips DN130B D217 1xLED20S/840

1540

70

173

0.45

0.41

Đạt

P1
P2
P3
P4
P5
P6

Eyc
(lux)
≥300
≥300
≥300
≥300
≥300
≥300

P7

Phòng

Loại đèn sử dụng

2

Bảng 1-2: Bảng thống kê chiếu sáng của tầng điển hình

Nhóm SV- K11

17


Đồ án tốt nghiệp

Đại học Công Nghiệp Hà Nội

Tổng hợp chiếu sáng tòa nhà:
Tầng

Phòng

Eyc

Loại đèn sử dụng

(Lux)

1

(W) đèn (Lux)

Emin
Etb

Pđèn SL

Etb

Giảng đường 1

≥300

PhilipsTMS0221xTL36WHFS+GMS022R_830

36

16

320

0.41

Giảng đường 2

≥300

PhilipsTMS0221xTL36WHFS+GMS022R_830

36

16

320

0.41

Giảng đường 3

≥300

PhilipsTMS0221xTL36WHFS+GMS022R_830

36

16

320

0.41

Giảng đường 4

≥300

PhilipsTMS0221xTL36WHFS+GMS022R_830

36

16

320

0.41

Giảng đường 5

≥300

PhilipsTMS0221xTL36WHFS+GMS022R_830

36

16

320

0.41

≥300

PhilipsTMS0221xTL36WHFS+GMS022R_830

36

16

320

0.41

Giảng đường 7

≥300

PhilipsTMS0221xTL36WHFS+GMS022R_830

36

16

320

0.41

Phòng vệ sinh GV

≥200

Philips DN130BD217 1Xled20S/840

22

4

223

0.56

Phòng vệ sinh nam ≥ 200

Philips DN130BD217 1Xled20S/840

22

6

289

0.51

≥200

Philips DN130BD217 1Xled20S/840

22

5

263

0.51

Nhóm SV- K11

(W)

2626

Giảng đường 6

Phịng vệ sinh nữ

Pcs_tầng

18