(Đồ án hcmute) thiết kế cung cấp điện cho khách sạn wínk 75 nbk

Vì yêu cầu đặt ra về việc trang bị các hệ thống máy móc và công cụ thì việc thiết kế cung cấp điện luôn giữ một vai trò rất quan trọng.. Yêu cầu kỹ thuật Hệ thống điện cho công trình chủ

PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ

GIẢI PHÁP CẤP ĐIỆN

Nguồn điện cung cấp cho công trình bao gồm:

- Điện lưới 22kV 3 pha - 50 Hz của điện lực thành phố

- Điện máy phát dự phòng

Tòa nhà được trang bị tủ trung thế 2 ngăn với nguồn cấp từ hai nguồn riêng biệt nhằm nâng cao độ tin cậy của hệ thống cung cấp điện Một ngăn của tủ trung thế sẽ cấp nguồn đến máy biến áp 1000kVA qua tuyến cáp trung thế, đảm bảo hiệu quả truyền tải điện năng Máy biến áp sử dụng công nghệ khô, cấp điện áp 230/400V 3 pha, tần số 50Hz, phù hợp với tiêu chuẩn công trình Nguồn điện trong công trình này được lấy trực tiếp từ lưới điện lực thành phố để đảm bảo cung cấp ổn định cho toàn bộ các phụ tải của dự án.

2.1.2 Nguồn điện dự phòng (Máy phát điện)

Trong trường hợp mất nguồn điện lưới, việc cung cấp điện cho tòa nhà được thực hiện bằng máy phát Diesel dự phòng Hệ thống này được điều khiển dễ dàng thông qua tủ điện máy phát (GCP), đảm bảo cung cấp nguồn điện liên tục và ổn định để duy trì hoạt động của tòa nhà.

Dựa trên tổng mặt bằng, hình khối và quy mô của dự án, chúng tôi thiết kế máy phát điện dự phòng công suất 900 kVA loại Standby để cấp nguồn cho tòa nhà Bồn dầu cấp nhiên liệu cho máy phát được đặt âm, có khả năng dự trữ đủ nhiên liệu để hoạt động liên tục trong vòng 12 giờ.

Công suất dự phòng máy phát hoạt động ở mức 90% cho toàn bộ dự án, đảm bảo dự phòng an toàn và hiệu quả Hệ thống bao gồm một máy phát liên động với nguồn hạ thế của máy biến áp thông qua bộ chuyển đổi nguồn tự động (ATS) trong tủ điện hạ thế chính, giúp tự động chuyển đổi nguồn điện khi có sự cố Máy phát sẽ cung cấp điện liên tục cho tòa nhà trong vòng

Tủ ATS (tủ chuyển đổi nguồn tự động) là hệ thống quan trọng giúp duy trì nguồn điện liên tục khi mất điện lưới Chức năng chính của tủ ATS là tự động khởi động máy phát điện và đóng điện cho phụ tải ngay sau 10 giây mất điện, đảm bảo hoạt động liên tục của hệ thống Khi nguồn điện lưới phục hồi, hệ thống tự động chuyển lại sang nguồn chính và tắt máy phát, giúp tiết kiệm năng lượng và giảm thiểu gián đoạn Tủ ATS có khả năng vận hành tự động hoặc bằng tay, cho phép điều chỉnh thời gian chuyển mạch phù hợp, tích hợp hệ thống đèn hiển thị rõ ràng và khóa liên động điện, cơ để đảm bảo an toàn tuyệt đối trong quá trình vận hành.

GIẢI PHÁP PHÂN PHỐI ĐIỆN

Cấp điện thứ cấp tại tủ điện hạ thế sử dụng Busway đồng 4W+50%E với khả năng dẫn điện lên đến 1600A, đảm bảo truyền tải điện năng ổn định đến tủ điện chính (MSB) Hệ thống này còn mở rộng đến Busway đồng 4W+50%E – 1600A, truyền điện từ máy phát điện đến các tải quan trọng trong trường hợp xảy ra sự cố, nâng cao độ tin cậy của hệ thống điện dự phòng.

Mạch cấp điện hạ thế là loại 3 pha 4 dây + dây tiếp đất (E)

2.2.1 Nguồn điện và trạm điện

Nguồn điện cấp cho toàn nhà được kéo từ lưới điện Thành phố hiện hữu 22kV và kết hợp với lưới điện thành phố tạo thành mạch vòng

Cáp trung thế đi vào tủ trung thế là loại 24kV 3C – 240mm 2 Cu/XLPE/ SWA/PVC, đi trong ống HDPE ỉ195 chụn ngầm

Nguồn điện cho tòa nhà được phân phối từ trạm biến áp, trong đó máy biến thế khô 22kV/0.4kV 3P 4W 50Hz đặt trong khu kỹ thuật của tòa nhà Máy biến thế được trang bị relay quá nhiệt có chức năng bảo vệ, tự động tác động các thiết bị bảo vệ khi máy biến thế gặp sự cố quá nhiệt Việc lắp đặt relay quá nhiệt giúp đảm bảo an toàn và liên tục cung cấp điện cho toàn bộ tòa nhà.

Máy biến thế và Tủ đóng cắt trung thế được đặt trong phòng riêng có tường ngăn cháy tối thiểu 90 phút

Trạm biến áp xây dựng hệ thống tiếp đất riêng biệt, gồm các thành phần chính như cọc tiếp đất, dây tiếp đất và thanh nối đất, nhằm đảm bảo an toàn và độ bền của hệ thống Đặc biệt, điện trở tiếp đất của hệ thống không vượt quá 4 Ohm, giúp giảm thiểu rủi ro về điện giật và tăng cường hiệu quả phân phối điện Việc thiết kế hệ thống tiếp đất phù hợp là yếu tố quan trọng để bảo vệ thiết bị và người dùng khỏi các sự cố về điện.

Các đồng hồ điện năng được lắp đặt tại tủ điện tầng có tải, phục vụ mục đích đo đếm điện năng cho cửa hàng và căn hộ Việc lắp đặt và quản lý công tơ đo đếm do cơ quan điện lực thành phố thực hiện, giúp đảm bảo chính xác trong tính toán tiền điện cho khách hàng.

2.2.2 Mô tả hệ thống điện:

Nguồn cấp điện chính là trạm hạ thế 22/0,4kV

Trạm hạ thế là loại trạm đặt trong nhà, phù hợp với mạng điện thành phố và tiêu chuẩn ngành điện Quy trình thiết kế và thi công trạm điện hạ thế, bao gồm tuyến cáp ngầm 22kV cấp điện cho trạm và hệ thống tiếp địa, sẽ do cơ quan điện lực thành phố thực hiện để đảm bảo an toàn và hiệu suất hoạt động.

Phụ tải điện trong công trình bao gồm các thiết bị và hệ thống như tải động cơ, tải hệ thống lạnh, tải đèn chiếu sáng, ổ cắm công suất nhỏ, hệ thống thông gió, bơm nước sinh hoạt, hệ thống phòng cháy chữa cháy, phụ tải cho cửa hàng và căn hộ, cùng với phụ tải hệ thống điện nhẹ như âm thanh, báo cháy, camera, điện thoại và ADSL, đảm bảo hoạt động ổn định và an toàn của toàn bộ công trình.

 Dựa vào nhu cầu sử dụng phụ tải điện được tóm tắt trong Bảng 3.30, ta chọn trạm biến áp như sau:

Máy biến áp: dung lượng 1000 kVA cấp nguồn cho toàn bộ phụ tải của tòa

2.2.3 Hệ thống cấp điện động lực

Nguồn điện từ tủ điện chính MSB được phân phối đến các tủ điện tầng và tủ điện động lực như MSSB, FSSB, LSSB, HSSB thông qua Busduct hoặc cáp đi xuyên qua các lỗ mở sàn ngang đứng Các tủ phân phối nguồn và chiếu sáng cho căn hộ sử dụng dây dẫn cấp nguồn điện đảm bảo ổn định Trong trường hợp có sự cố, các phụ tải ưu tiên như HSSB-B2, MSSB-B2, MSSB-B1, DB-ELV, MSSB-M, MSSB-T, LSSB-T, FSSB-T đều được cấp điện riêng bằng cáp đồng chống cháy, đi trên thang cáp hoặc máng cáp để đảm bảo an toàn và tính liên tục của hệ thống điện.

Phụ tải điện dành cho phòng lưu trữ dữ liệu, tủ server và thiết bị an ninh camera được cấp nguồn riêng biệt từ tủ điện chính MSB để đảm bảo ổn định và an toàn cho hệ thống Hệ thống này có bộ UPS lưu điện giúp duy trì hoạt động liên tục và bảo vệ thiết bị khỏi mất điện đột ngột Việc sử dụng nguồn phụ riêng và UPS giúp đảm bảo tính liên tục của các dữ liệu quan trọng, tăng cường độ reliability cho các thiết bị công nghệ trong hệ thống.

Hệ thống tụ bù tự động được trang bị để bù công suất phản kháng, cải thiện hệ số công suất tổng lên đến 0,95

Tất cả thiết bị điện đều được nối vỏ tiếp địa đảm bảo an toàn cho người sử dụng

Hệ thống phụ tải điện được bảo vệ theo 4 cấp độ: từ tủ điện chính (MSB) đến busway phân phối điện đến các tầng căn hộ, tiếp theo là tủ điện tầng và tủ điện phòng nhóm thiết bị Các máy cắt hạ áp được lựa chọn phù hợp với dòng định mức và dòng cắt ngắn mạch để đảm bảo an toàn và hiệu quả hoạt động của hệ thống Trong quá trình hoạt động, các thiết bị này hoạt động theo thứ tự ngược lại với 4 cấp bảo vệ, giúp bảo vệ thiết bị điện bị sự cố tối ưu Ngoài ra, các máy cắt hạ áp còn có chức năng hạn chế ảnh hưởng đến các phụ tải khác khi xảy ra sự cố, đảm bảo hệ thống điện hoạt động ổn định và an toàn.

Tủ điện tầng được trang bị đồng hồ đa năng để hiển thị các thông số quan trọng của hệ thống điện như điện áp, tần số, dòng điện, hệ số công suất, công suất thực và công suất phản kháng, giúp dễ dàng theo dõi và kiểm soát hiệu quả vận hành của hệ thống điện.

THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN

XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN

IEC 60364-2009: Low voltage electrical installation

TCVN 7447-2010: Hệ thống lắp đặt điện hạ áp

TCVN 9206-2012: Đặt thiết bị trong nhà ở và công trình công cộng -

TCVN 5699-2007: Thiết bị điện gia dụng và thiết bị điện tương tự

Hệ số đồng thời (ks) thể hiện mức độ phối hợp hoạt động giữa các thiết bị, trong khi hệ số sử dụng của thiết bị thứ i (kui) phản ánh hiệu quả khai thác thiết bị đó Công suất của thiết bị thứ i (Pi) đóng vai trò quan trọng trong việc tính toán tổng công suất tiêu thụ, và n đại diện cho tổng số thiết bị trong hệ thống Những yếu tố này cùng nhau giúp đánh giá hiệu quả hoạt động của hệ thống thiết bị, tối ưu hóa sự phối hợp và giảm thiểu tiêu hao năng lượng.

Bảng 3.1 Hệ số đồng thời cho tủ phân phối

Số mạch Hệ số đồng thời ks

Tủ được kiểm nghiệm toàn bộ

Tủ được kiểm nghiệm từng phần trong mỗi trường hợp 1

Ghi chú: Nếu mạch chủ yếu là chiếu sáng thì có thể coi ks gần bằng 1

Bảng 3.2 Hệ số đồng thời theo chức năng của mạch Chức năng mạch Hệ số đồng thời ks

Các ổ cắm 0.1 - 0.4 Động cơ và thang máy

Motor có công suất lớn thứ nhất 1 Motor có công suất lớn thứ hai 0.75

Bảng 3.3 Tủ phân phối tầng hầm 2 (DB-B2)

Công suất cắt (kA) Khu vực cấp điện Công suất

(kVA) MCB 16 6 Chiếu sáng thoát hiểm & khẩn cấp 0.1

Tổng công suất thiết kế ( kVA) 9

Tổng công suất tính toán (kVA) 8.64

Bảng 3.4 Tủ phân phối tầng hầm 1 (DB-B1)

MCB 20 15 Quạt hút gió thải (EAF-B1-01) 0.19

MCCB 25 15 Quạt hút gió thải (EAF-B1-02) 1.37

MCCB 25 15 Quạt hút gió thải (EAF-B1-04,05) 1

Tổng công suất thiết kế ( kVA) 31.8

Bảng 3.5 Tủ phân phối tầng 1 (DB-1)

MCB 16 6 Chiếu sáng cầu thang (Tầng hầm 2 ~

MCB 16 6 Chiếu sáng thoát hiểm & khẩn cấp 0.1

MCB 20 6 Dàn lạnh âm trần nối ống gió (FCU) 2.5

Bảng 3.6 Tủ phân phối tầng lửng (DB-M)

MCB 20 6 Cấp nguồn cho dàn lạnh - FCU 2.4

MCB 20 6 Cấp nguồn cho bộ thông gió thu hồi nhiệt - HRV 1.5

Bảng 3.7 Tủ phân phối tầng X (DB-X; X= 2~11)

Bảng 3.8 Tủ phân phối tầng 12 (DB-12)

Bảng 3.9 Tủ phân phối tầng mái (DB-T)

Bảng 3.10 Tủ hệ thống chiếu sáng ngoài trời (LP-1-EXT)

Bảng 3.11 Tủ hệ thống chiếu sáng tầng 3 (LP-3)

MCB 16 6 Chiếu sáng thoát hiểm & khẩn cấp

Tổng công suất tính toán (kVA) 15

Tổng công suất thiết kế ( kVA) 11

Bảng 3.15 Tủ hệ thống bơm nước cấp (HSSB-B2-1)

MCCB 63 15 Bơm trung chuyển (TP-B2-P1-01,02) 37.5

Bảng 3.16 Tủ hệ thống bơm xử lý nước thải (HSSB-B2-2)

MCCB 80 15 Bơm xử lý nước thải (STP-B2) 37.5

Bảng 3.17 Tủ hệ thống bơm nước thoát (HSSB-B2-3)

MCCB 25 15 Bơm xử lý nước thải (SWP-B2-

Bảng 3.18 Tủ hệ thống bơm tăng áp (HSSB-T-1)

MCB 25 15 Bơm tăng áp (BP-LR-01~03) 15

Bảng 3.19 Tủ hệ thống nước nóng (HSSB-T-2)

MCCB 25 15 Bơm tuần hoàn (HWRP-LR-01,02) 2.5

MCCB 25 15 Bơm tuần hoàn (HWRP-L1-01,02) 2.5

MCCB 25 15 Bơm nước cấp (WWSP-RF-01,02) 2.5

MCCB 63 15 Bồn dự trữ nước nóng (TK-RF-01,02) 60

MCCB 50 15 Bơm nhiệt nguồn khí

Bảng 3.20 Tủ hệ thống điện nhẹ (DB-ELV)

Bảng 3.21 Tủ hệ thống quạt thông gió tầng hầm 2 (MSSB-B2-1)

(kVA) MCCB 25 15 Quạt hút gió thải (CEF-B2-01A,01B) 13.75

MCCB 25 15 Quạt hút gió thải (EAF-B2-01,02) 1

MCCB 25 15 Quạt cấp gió (CSF-B2-01A,01B) 13.75

MCCB 25 15 Quạt tạo áp (BPF-B2-01) 2.75

Bảng 3.22 Tủ hệ thống quạt thông gió tầng hầm 1 (MSSB-B1-1)

(kVA) MCCB 25 15 Quạt hút gió thải (CEF-B1-01A,01B) 13.75

MCCB 25 15 Quạt cấp gió (CSF-B1-01A,01B) 13.75

MCCB 25 15 Quạt tạo áp (LLPF-B1-01,02) 5.5

Bảng 3.23 Tủ hệ thống quạt thông gió tầng 1 (MSSB-1-1)

(kVA) MCCB 25 15 Quạt hút gió thải (EAF-1F-01~04) 0.75

MCCB 25 15 Quạt cấp gió (FAF-1F-01) 1.9

Bảng 3.24 Tủ hệ thống quạt hút khói tầng lửng (MSSB-M-1)

(kVA) MCCB 25 15 Quạt hút gió thải (SEF-MF-01,02) 13.75 MCCB 25 15 Quạt hút gió thải (EAF-MF-01,02) 0.9

Bảng 3.25 Tủ hệ thống quạt thông gió tầng kỹ thuật (MSSB-T-1)

MCCB 50 15 Quạt tạo áp (PSF-R-01) 18.75

MCCB 25 15 Quạt tạo áp (LPF-R-01~03) 11.25

MCCB 25 15 Quạt hút gió thải (SEF-R-01,02) 5.5

Bảng 3.26 Tủ hệ thống quạt thông gió tầng kỹ thuật (MSSB-T-2)

MCCB 25 15 Quạt hút gió thải (EAF-R-01~13) 8.56

MCCB 25 15 Quạt hút gió thải (KEAF-R-01) 3.75

MCCB 25 15 Quạt hút gió thải (EAF-R-14~17) 3.25

MCCB 25 15 Bộ xử lý gió tươi (PAU-R-01) 6.88

MCCB 100 15 Giàn nóng (ODU-VRF-LOBBY) 50.5

MCCB 50 15 Giàn nóng (ODU-VRF-1F~MF) 19.5

MCCB 160 15 Giàn nóng (ODU-VRF-2F~11F) 77.25

MCCB 80 15 Giàn nóng (ODU-VRF-12F) 42.88

Bảng 3.27 Tủ hệ thống thang máy (LSSB-T-1)

Bảng 3.28 Tủ hệ thống thang máy chữa cháy (LSSB-T-2)

MCCB 40 15 Thang máy chữa cháy 18.75

Bảng 3.29 Tủ hệ thống bơm chữa cháy (FSSB-T)

MCCB 50 15 Bơm chữa cháy chính (EP-RF-01) 18.75

MCCB 50 15 Bơm chữa cháy dự phòng

MCCB 25 15 Bơm bù áp (JP-RF-01) 2.5

Bảng 3.30 Tổng công suất tính toán toàn mạch (MSB)

XÁC ĐỊNH SỐ LƯỢNG, CÔNG SUẤT MÁY BIẾN ÁP

TCVN 8525-2010: Máy biến áp phân phối - Mức hiệu suất năng lượng tối thiểu và phương pháp xác định hiệu suất năng lượng.

TCVN 6306-1 2006: Máy biến áp điện lực.

11TCN-20-2006: Quy phạm trang bị điện - Phần III- Trang bị phân phối và trạm biến áp

Khi chọn vị trí đặt trạm biến áp cần phải xem xét đến các yếu tố sau:

- Đảm bảo tính an toàn

- Thao tác vận hành, sửa chữa, quản lí và lắp đặt dễ dàng

- Đặt ở nơi thông thoáng phòng nổ, cháy, bụi bặm và khí ăn mòn

- Thuận lợi cho đường dây ra vào

Tòa nhà khách sạn được xây dựng gần đường dây trung áp có cấp điện áp 22kV, phù hợp với các tiêu chuẩn an toàn và hiệu quả vận hành Phụ tải của khách sạn gồm các phụ tải động lực với điện áp định mức 220/380V và các hệ thống chiếu sáng hoạt động với điện áp 220V, đảm bảo cung cấp điện ổn định và phục vụ hiệu quả cho các hoạt động và tiện nghi của khách hàng.

Do đó chọn một máy biến áp 3 pha có điện áp định mức 22kV 2x2,5%/0,4kV, loại máy biến áp khô

Công suất máy biến áp:

Trong đó: ST là công suất định mức máy biến áp (kVA); Stt là công suất tính toán của toàn bộ phụ tải (kVA)

Tổng công suất tính toán: Stt = 930.5 kVA

Công suất máy biến áp:

→ Chọn máy biến áp: ST = 1000 kVA

XÁC ĐỊNH SỐ LƯỢNG, CÔNG SUẤT MÁY PHÁT ĐIỆN

TCVN 9729-2013: Tổ máy phát điện xoay chiều dẫn động bởi động cơ đốt trong kiểu piston- Phần 2: Động cơ

TCVN 6627-1: 2014: Về Máy điện quay – Phần 1: Thông số đặc trưng và tính năng

QCVN 12-2014 BBXD: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về hệ thống điện của nhà ở và nhà công cộng

IEC 60034-2014: Efficiency classes of line operated AC motors

IEC 61400-11:2012: Acoustic noise measurement techniques – Part 11

Máy phát được lựa chọn theo điều kiện sau:

Trong hệ thống điện, SS (kVA) thể hiện tổng công suất các thiết bị an toàn, đảm bảo an toàn vận hành Công suất máy phát điện được ký hiệu là SG (kVA), phản ánh khả năng cung cấp điện của máy phát S T (kVA) đại diện cho công suất của máy biến áp, giúp truyền tải điện năng hiệu quả Hệ số k% phụ thuộc vào mức đầu tư và loại hộ tiêu thụ, ảnh hưởng đến hiệu suất và độ tin cậy của hệ thống điện.

Máy phát điện được sử dụng để đảm bảo cung cấp điện cho các phụ tải ưu tiên trong trường hợp mất nguồn điện lưới hoặc khi các máy biến áp xảy ra sự cố Việc chuyển đổi nguồn điện được điều khiển tự động hoặc thủ công thông qua tủ ATS (Auto Transfer Switch) giúp duy trì liên tục nguồn điện và đảm bảo an toàn cho hệ thống Sử dụng hệ thống chuyển nguồn tự động giúp tăng độ tin cậy và giảm thiểu thời gian ngưng trệ trong quá trình mất điện, đảm bảo hoạt động liên tục của các phụ tải quan trọng.

Phòng máy phát được thiết kế thông thoáng và lắp đặt tại tầng hầm 1 để đảm bảo an toàn và dễ bảo trì Yếu tố quan trọng là phòng máy phát sẽ được cách âm nhằm giảm thiểu tiếng ồn, được đo theo tiêu chuẩn IEC 61400 để đảm bảo mức âm thanh không quá 75dB Vị trí lắp đặt cách xa phòng máy từ 1 đến 7 mét giúp tối ưu hiệu quả cách âm và giảm thiểu ảnh hưởng đến môi trường xung quanh.

Máy phát điện Diesel dự phòng cần tự động khởi phát khi mất điện máy biến áp hoặc nguồn điện lưới thành phố Hệ thống này sử dụng relay kiểm tra mạng điện tại tủ điện để đảm bảo hoạt động liên tục của nguồn dự phòng Bộ chuyển nguồn tự động (ATS) giúp chuyển đổi nhanh chóng giữa nguồn điện lưới và máy phát điện, đảm bảo an toàn và không gián đoạn trong hoạt động của hệ thống điện.

Công suất dự phòng của máy phát là 90% cho toàn bộ dự án nên:

→ Chọn máy phát điện: SG = 900 kVA

LỰA CHỌN BỘ TỤ BÙ

IEC 60831- 2014: Shunt power capacitors of the self-healing type for

A.C systems having a rated voltage up to and including 1000V.

TCVN 8083-2013: Tụ điện công suất nối song song loại tự phục hồi dùng cho hệ thống điện xoay chiều có điện áp danh định đến và bằng 1000V

Việc lắp đặt tụ bù nhằm bù công suất phản kháng giúp nâng cao hệ số cosφ, tối ưu hóa hoạt động của hệ thống điện Công tác này còn giảm thiểu sóng hài bậc cao, góp phần nâng cao chất lượng điện năng Ngoài ra, lắp đặt tụ bù còn giảm tổn thất công suất tác dụng trên toàn mạng điện, tiết kiệm năng lượng và tăng hiệu quả vận hành hệ thống điện.

Dung lượng bù được xác định:

Công thức tính Qb = Ptt.(tgφ1 - tg φ2) thể hiện rõ mối quan hệ giữa công suất phản kháng bù (Qb), công suất toàn phần (Ptt), góc pha trước bù (φ1) và góc pha sau bù (φ2) Trong đó, φ1 là góc pha liên quan đến hệ số công suất ban đầu trước khi thực hiện bù công suất, còn φ2 là góc pha sau khi đã tiến hành bù công suất, giúp cải thiện hệ số công suất của hệ thống Việc tính toán chính xác các góc pha này đóng vai trò quan trọng trong quá trình tối ưu hóa hiệu quả hoạt động của hệ thống điện.

(Công thức trang 210, chương 11, Giáo trình Cung cấp điện, PGS.TS Quyền Huy Ánh)

Thông thường hệ số bù cosφ1 = 0,8; cosφ2 = 0,95

Bù tập trung, tụ bù được lắp đặt trên thanh cái tại tủ điện chính

Máy biến áp được bù 360 kVAr, nên bộ tụ bù được lắp đặt 9 bước với dung lượng của 1 tụ là 40kVAr

Các tụ bù sẽ tự động đóng lại khi không có ứng động, giúp duy trì hệ số công suất ổn định Nếu hệ số Cosφ của hệ thống thấp hơn giá trị cài đặt tại bộ điều khiển, hệ thống sẽ tự động đóng thêm các bộ tụ để cải thiện hệ số công suất Ngược lại, khi hệ số Cosφ đạt yêu cầu, các bộ tụ sẽ tự động ngắt để tránh dư thừa Quá trình này giúp duy trì hệ số công suất ở mức tối ưu theo yêu cầu của hệ thống điện.

Tổng công suất tính toán: Stt = 930,5 kVA

Mạng công suất Stt được nâng hệ số công suất từ 0,8 lên 0,95

→ Công suất tiêu thụ: Ptt = Stt cosφ1 = 930,5 0,8 = 744,4 kW

Dung lượng bù được tính theo công thức sau:

Trong bài viết, Kb được tính dựa trên công thức (tgφ1 - tgφ2), trong đó cosφ1 = 0,8 và cosφ2 = 0,95 Giá trị của Kb được xác định dựa trên các dữ liệu từ bảng E17, trang E27 trong Giáo trình hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn quốc tế IEC, đảm bảo độ chính xác và phù hợp với quy chuẩn kỹ thuật quốc tế.

→ Chọn bộ tụ bù có công suất 360 kVar, lắp đặt 9 tụ với dung lượng mỗi tụ là 40 kVar.

CHỌN DÂY DẪN VÀ CÁP

TCVN 9207-2012: Đặt đường dây điện trong nhà ở và công trình công cộng-tiêu chuẩn thiết kế.

TCVN 9208:2012: Lắp đặt cáp và dây điện trong các công trình công nghiệp

IEC 60364-5-52-2012: Electrical installations of building – Selection and erection of electrical equipment – Wiring systems.

TCVN 7447-5-52-2010: Lựa chọn và lắp đặt thiết bị điện – hệ thống đi dây

Cáp cách điện bằng polyvinyl clorua có điện áp danh định đến và bằng 450/750V.

TCVN 5935-2013: Cáp diện có cách điện dạng dùng và phụ kiện cáp điện dùng cho diện áp danh định từ 1kV (Um=1,2kV) đến 30kV (Um6kV).

Bảng 3.32 Chọn chủng loại dây/cáp

Dây pha Dây trung tính

MSB => DB CÁC TẦNG BUSWAY ĐỒNG 3P4W (3P+100%N) +

Cu/XLPE/PVC Cu/PVC

Cu/XLPE/FR Cu/PVC

DB => Tải dân dụng (Chiếu sáng, ổ cắm, máy nước nóng…) Cu/PVC Cu/PVC

- Lựa chọn tiết diện dây/ cáp kết hợp với chọn thiết bị bảo vệ:

Trong đó: IZ là dòng cho phép lớn nhất (A); IB là dòng làm việc lớn nhất (A); k là hệ số hiệu chỉnh theo điều kiện lắp đặt

• Đối với cáp không chôn trong đất: k = k1 k2 k3 (3.6)

Trong đó: k1 là cách lắp đặt; k2 là số tuyến cáp 3 pha trong thang/ máng cáp; k3 là nhiệt độ môi trưởng

• Đối với cáp chôn trong đất: k = k4 k5 k6 k7 (3.7) Trong đó: k4 là cách lắp đặt; k5 là số mạch cáp 3 pha trong ống; k6 là loại đất; k7 là nhiệt độ đất

- Tính toán sụt áp trên đường dây:

Bảng 3.33 Bảng công thức tính độ sụt áp

Trong đó, IB là dòng làm việc lớn nhất của hệ thống, L là chiều dài của đường dây tính bằng km, R là điện trở đơn vị của đường dây (Ω/km), và X là cảm kháng đơn vị của đường dây (Ω/km) Độ sụt điện áp trên cáp điện có thể được ước tính dựa trên độ sụt điện áp tính cho dòng điện 1 Ampe trên 1 km chiều dài của cáp, phù hợp với các tiết diện khác nhau của cáp Công thức tính độ sụt điện áp trên cáp điện giúp đảm bảo hiệu quả và an toàn cho hệ thống truyền tải, hỗ trợ các kỹ sư trong việc thiết kế hệ thống điện phù hợp.

U = K.IB.L(V) (3.8) Với giá trị của K được cho trong Bảng 11 (TCVN 9207/mục 10.10)

- Lựa chọn tiết diện dây trung tính:

Lựa chọn tiết diện dây trung tính cần dựa trên điều kiện phát nhiệt, phụ thuộc vào loại hình mạng điện và tỷ lệ sóng hài bậc 3 cũng như các sóng hài bội số của 3 Tiết diện phù hợp sẽ đảm bảo an toàn, hạn chế quá nhiệt và nâng cao độ bền của hệ thống điện Việc tính toán chính xác tiết diện dây trung tính là yếu tố quan trọng trong thiết kế hệ thống điện để đảm bảo hoạt động ổn định và giảm thiểu rủi ro gây cháy nổ hoặc hỏng hóc.

1 1 pha: pha/ pha ∆U = 2IB*(Rcosϕ + Xsin ϕ)*L

2 1 pha: pha/ trung tính ∆U = 2IB*(Rcosϕ + Xsin ϕ)*L

3 pha cân bằng: 3 pha có hoặc không có trung tính)

- Lựa chọn tiết diện dây PE:

Bảng 3.34 Tiết diện tối thiểu của dây bảo vệ (PE)

Tiết diện của dây dẫn pha cấp điện cho thiết bị điện (mm 2 )

Tiết diện tối thiểu của dây dẫn bảo vệ thiết bị điện (mm 2 )

Cáp hạ thế đi trên thang/ máng cáp Đối với các thiết bị: ổ cắm, máy lạnh, đèn, dây được đi âm tường hoặc âm sàn luồn trong ống

Công việc đi dây yêu cầu sử dụng dây đồng có vỏ cách điện PVC, được đặt trong ống PVC cứng hoặc ống thép để đảm bảo an toàn và độ bền Việc lắp đặt cáp vỏ nhựa cách nhiệt cần thực hiện trên máng và thang cáp tại các vị trí ít có khả năng gặp phải hư hại về cơ khí, giúp đảm bảo an toàn và độ tin cậy của hệ thống điện.

Các dây điện phải đi âm trên trần, hốc tường, rãnh cắt tường hoặc sàn đúc bê tông để đảm bảo an toàn và thẩm mỹ Cáp không được đặt ngầm trực tiếp, mà phải được đặt trong ống, ống lót hoặc tại các lối đi dây thông thoáng nhằm dễ dàng kéo rút dây bất kỳ lúc nào.

Cáp kéo vào thiết bị đặt ở khoảng trần phải đi trong ống âm sàn bê tông ở trên Công việc đi dây phải gọn và thứ tự

Việc lắp đặt cáp bọc nhựa chịu nhiệt, bao gồm cả cáp chịu lửa, bên trong trần giả cần được thực hiện đảm bảo không gây cản trở hoặc ảnh hưởng đến các dịch vụ khác, các thành phần mái, trần treo, lỗ xuyên trần hoặc tường Đảm bảo quy trình lắp đặt chuẩn xác giúp duy trì tính thẩm mỹ, an toàn và tối ưu hóa hiệu suất hoạt động của hệ thống điện trong công trình.

3.5.4 Chọn dây dẫn và cáp

Cáp được đặt trên máng cáp ở nhiệt độ 40ºC, cùng với nhiều tuyến cáp khác

Trong đó: các hệ số k1, k2, k3 được xác định ở các bảng H1-13, H1-14, H1-15 ở các trang H1-24,25,26 Giáo trình hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn quốc tế IEC

Bảng 3.35 Bảng tính chọn dây dẫn

Loại dây Khả năng mang dòng của dây (A)

Dòng phát nóng cho phép

3.5.5 Tính toán sụt áp trên đường dây

Bảng 3.36 Bảng tính sụt áp trên đường dây

Tính toán sụt áp Độ sụt áp (%) Độ sụt áp cho phép ( Tủ điện tầng DB-X (X=2~12) MCCB

MSB => MSSB, FSSB, HSSB, LSSB MCCB

LSSB, MSSB, HSSB, FSSB => Động cơ (Máy bơm, thang máy, quạt thông gió) MCCB

DB, LP => Tải dân dụng

Tải ổ cắm điện, tải máy nước nóng RCBO, MCB

Tải chiếu sáng, tải điều hòa không khí, tải khẩn cấp MCB

An Air Circuit Breaker (ACB) is an electrical safety device designed to disconnect power in case of faults, providing reliable protection for high-current applications Moulded Case Circuit Breakers (MCCBs) are compact, robust circuit breakers suitable for larger current ratings, ensuring safety and control in diverse electrical systems Miniature Circuit Breakers (MCBs) are small, lightweight devices primarily used for residential and light commercial applications to protect circuits from overloads and short circuits Residual Current Breakers with Overcurrent Protection (RCBOs) combine residual current detection with overcurrent protection, safeguarding individuals from electric shocks and preventing equipment damage in a single device.

CB chống dòng rò có bảo vệ quá dòng

Bảng 3.40 Lựa chọn số cực thiết bị đóng cắt hạ áp

Loại Circuit Breaker Số cực

- Tính toán ngắn mạch 3 pha:

Trong đó: Isc là dòng ngắn mạch (kA); U20 là điện áp dây thứ cấp máy biến áp khi không tải (V); R 2 T là điện trở tổng (mΩ); X T 2 là cảm kháng tổng (mΩ)

- Xác định dòng của CB:

Dòng định mức của CB (In CB) thường nằm trong khoảng 25% đến 100%, với ví dụ là 3.12 A Trong đó, Icu CB là dòng cắt ngắn mạch định mức của CB tính bằng kA, còn Ics CB là dòng cắt ngắn mạch thao tác của CB cũng tính bằng kA Dòng làm việc của dòng định mức trên dây cáp (IB) phản ánh khả năng chịu tải của hệ thống điện Các thông số này giúp đảm bảo an toàn và hiệu suất hoạt động của bộ ngắt mạch trong hệ thống điện.

ACB: được lắp cố định tại tủ MSB, lắp đặt với busway từ máy biến thế khô, máy phát điện và busway lên tầng

MCCB được lắp cố định tại các tủ điện như tủ MSB, DB, LP, MSSB, HSSB, LSSB và FSSB để bảo vệ hệ thống điện hiệu quả Chúng kết nối thông qua TAP-OFF để dẫn điện từ busway ra các tủ điện tầng và các tủ phân phối tải động cơ Việc lắp đặt đúng cách giúp đảm bảo an toàn và ổn định cho hệ thống điện công nghiệp.

RCBO, MCB: được lắp đặt kiểu thanh ray tại tủ phân phối

Máy cắt không khí lớn (ACB) phải là loại cố định, tuân thủ tiêu chuẩn IEC

60947, có khả năng đóng/ ngắt dòng sự cố Bộ đóng cắt phải có khả năng mở/ đóng bằng tay hay điện

Bộ đóng ngắt phải có khả năng mở đúng quy cách, không gây tổn hại mạch điện khi mạch đang có dòng đầy công suất

Cầu dao tự động dạng khối (MCCB) cần vận hành bằng phương pháp nhiệt hoặc từ tính, phù hợp với dòng điện định mức để đảm bảo an toàn và hiệu quả Những bộ ngắt mạch có công suất ngắt dòng lớn phải tuân thủ nghiêm ngặt tiêu chuẩn IEC 60947, đảm bảo đáp ứng các yêu cầu về chất lượng và độ tin cậy trong công nghiệp điện.

Bảng 3.41 Bảng tính toán ngắn mạch 3 pha

Thông số R(mΩ) X(mΩ) RT (mΩ) XT (mΩ) Isc = 420

Busway 1600A: Điện trở trung bình R1 = 0,034 (mΩ/m); Cảm kháng trung bình

Busway 500A: Điện trở trung bình R3 = 0,071 (mΩ/m); Cảm kháng trung bình

Bảng 3.42 Bảng tính chọn CB

Tủ tầng Loại CB IB (A)

In CB (A) Un (V) Ui (V) Số cực (P) Icu (kA)

LỰA CHỌN TỦ ĐIỆN

TCVN 4255:2008: Tiêu chuẩn về cấp bảo vệ của vỏ tủ

TCVN 799-1:2009: Tiêu chuẩn tủ điện đóng cắt và điều khiển hạ áp - Phần 1 thí nghiệm mẫu (Type tests) và thử nghiệm lắp ráp từng phần.

IEC 60144: Degrees of protection of enclosures for low-voltage switchgear and controlgear

IEC 61439-1-2011: Low-voltage switchgear and controlgear assemblies –

IEC 60947-2-2009: Low-voltage switchgear and controlgear - Part 2: Circuit- breakers

Tủ điện được lựa chọn theo các thông số sau:

- Sơ đồ bố trí các thiết bị trong tủ

- Điện áp hoạt động của các thiết bị đóng cắt

- Dòng định mức của các thiết bị đóng cắt

- Độ kín của tủ thông qua chỉ số bảo vệ IP

- Kích thước tủ: chiều dài, chiều rộng, chiều cao

Tủ RMU được đặt tại phòng trung thế thuộc khu kỹ thuật cơ & điện nằm ở tầng hầm 1 của tòa nhà

Tủ điện chính MSB được lắp đặt tại phòng hạ thế thuộc khu kỹ thuật cơ điện nằm ở tầng hầm 1 của tòa nhà, đảm bảo hệ thống điện an toàn và ổn định Máy biến áp khô 1000kVA được đặt tại phòng trung thế, có vai trò giảm điện áp phù hợp cho hệ thống phân phối điện của tòa nhà Máy phát điện nằm trong phòng máy phát cạnh bên phòng hạ thế, giúp dễ dàng dẫn điện và đảm bảo dự phòng nguồn điện khi xảy ra sự cố.

- Các tủ điện DB-B2, MSSB-B2, HSSB-B2 được lắp đặt ở phòng kỹ thuật điện và các phòng bơm của tầng hầm 2

- Các tủ điện DB-1, DB-ELV, LP-1, MSSB-1 được lắp đặt ở phòng kỹ thuật điện và phòng giám sát an ninh của tầng 1

- Các tủ điện DB-M, MSSB-M được lắp đặt ở phòng kỹ thuật điện của tầng lửng

- Các tủ điện DB-T, MSSB-T, LSSB-T, HSSB-T, FSSB-T được lắp đặt ở phòng kỹ thuật điện, phòng bơm nước nóng và phòng bơm chữa cháy của tầng mái

- Các tủ DB-X (X=2~12) đặt trong phòng kỹ thuật của tầng và mỗi căn hộ.

LỰA CHỌN THIẾT BỊ ĐO LƯỜNG

Máy biến đổi đo lường

IEC 60051-2:2018: Direct acting indicating analogue electrical measuring instruments and their accessories - Part 2: Special requirements for ammeters and voltmeters

IEC 62052-2003: Electricity metering equipment (AC) - General requirements, tests and test conditions

TCVN 7691-2007: Máy biến đổi đo lường

TCVN 9206-2012: Đặt thiết bị trong nhà ở và công trình công cộng

Thiết bị đo lường được lựa chọn theo các thông số sau:

- Điện áp hoạt động của thiết bị đo lường

- Dòng điện làm việc định mức của tải

- Tần số hoạt động của lưới điện

- Cấp chính xác của thiết bị đo

- Thang đo của thiết bị

Công tơ điện 3 pha và 1 pha được lắp đặt tại các tủ điện tầng để đo lường tiêu thụ điện năng hiệu quả Đồng hồ kWh phải là loại 3 pha, hoạt động cùng máy biến dòng phù hợp với nguồn điện cấp 380/220V, dòng thứ cấp 5A, tần số 50Hz Mô hình chuyển động của công tơ sử dụng đĩa cảm ứng kết hợp với bộ ghi kỹ thuật số dựa trên công nghệ đo chu trình, giúp đảm bảo độ chính xác cao trong đo đạc tiêu thụ điện.

Vôn kế cần là loại di động với thang đo từ 0-500V, có công tắc chọn để dễ dàng đo lường điện áp giữa pha – pha và trung hòa trên từng pha Ampe kế được sử dụng cùng bộ biến dòng trong tủ điện, và thường phải vượt thang đo tối thiểu 5 lần để đảm bảo độ chính xác trong đo lường dòng điện.

Các máy biến dòng phải được sản xuất theo tiêu chuẩn TCVN 7697 để đảm bảo chất lượng và độ an toàn Thiết kế và phương pháp lắp đặt các dây dẫn mang dòng cần tuân thủ đúng quy định, nhằm đảm bảo khả năng chịu đựng tốt các cường độ về nhiệt và điện từ do các điều kiện về sự cố và quá tải gây ra Việc này giúp duy trì hiệu suất hoạt động ổn định và đảm bảo an toàn trong hệ thống điện.

Các máy biến dòng phải có dòng thứ cấp là 5A, trừ phi có quy định khác Các

THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG

TCXD 16-1996: Chiếu sáng nhân tạo trong công trình dân dụng

TCVN 3743:1983 Chiếu sáng nhân tạo các nhà công nghiệp và công trình công nghiệp

TCVN 7114-2008: Egônômi-Chiếu sáng vùng làm việc

Từ vựng kỹ thuật điện quốc tế - Phần 845: Chiếu sáng

IEC 62471-2006: Photobiological safety of lamps and lamp systems ENEC European Norms Electrical Certification

Yêu cầu chung khi thiết kế chiếu sáng cho căn hộ:

Trong căn hộ, ngoài việc tận dụng ánh sáng tự nhiên, việc sử dụng hệ thống chiếu sáng nhân tạo là cần thiết để đảm bảo đủ lượng sáng cho không gian sống Thiết kế chiếu sáng hiệu quả phải đáp ứng yêu cầu về độ rọi phù hợp và mang lại hiệu quả thị giác cao, giúp tạo không khí thoải mái và thuận tiện trong sinh hoạt hàng ngày.

Trong quá trình thiết kế hệ thống chiếu sáng, việc lựa chọn màu sắc phù hợp và sắp xếp vị trí các chao, chụp đèn đóng vai trò quan trọng Điều này không chỉ giúp tối ưu hóa về mặt kỹ thuật và tiết kiệm năng lượng mà còn nâng cao tính thẩm mỹ và tạo không gian nội thất hài hòa.

Các yêu cầu khi thiết kế chiếu sáng như sau:

- Độ rọi tại các điểm kiểm tra phải bằng hay lớn hơn độ rọi yêu cầu

- Không gây chói do các tia sáng chiếu trực tiếp từ đèn đến mắt

- Không gây chói do các tia phản xạ từ các vật xung quanh

Đảm bảo phân bố độ rọi phải đều đặn giúp mắt người khi quan sát từ vị trí này sang vị trí khác không phải điều tiết quá nhiều, từ đó giảm thiểu mỏi mắt hiệu quả.

- Màu sắc phù hợp với tính chất công việc

Bảng 3.43 Lựa chọn thiết bị chiếu sáng trong tòa nhà

Tầng hầm Đèn LED 40W-4000lm, chống ẩm, IP65 Đèn LED 60W-6000lm, chống ẩm, IP65 Đèn LED 20W-2000lm, chống ẩm, IP65 Đèn downlight bóng LED 15W âm trần

Tầng 01 (Trệt) Đèn LED 40W-4000lm, chống ẩm, IP65 Đèn LED 60W-6000lm, chống ẩm, IP65 Đèn master tube LED 14W, gắn nổi Đèn downlight bóng LED 15W âm trần Đèn downlight bóng LED 11W âm trần

Tầng lửng Đèn LED 20W-2000lm, chống ẩm, IP65 Đèn master tube LED 14W, gắn nổi Đèn downlight bóng LED 15W âm trần Đèn downlight bóng LED 11W âm trần

Tầng X (X~12) Đèn LED 20W-2000lm, chống ẩm, IP65 Đèn master tube LED 14W, gắn nổi Đèn downlight bóng LED 15W âm trần

Tầng mái Đèn LED 40W-4000lm, chống ẩm, IP65 Đèn LED 20W-2000lm, chống ẩm, IP65

Bảng 3.44 Yêu cầu về độ rọi trong thiết kế Khu vực Độ rọi yêu cầu cho phép E yc (Lux)

Hành lang, khu vực đi lại 100 Lux

Nhà vệ sinh công cộng 150 Lux

- Trung bình trên mặt đất:

Chiếu sáng sự cố 10 Lux trong 2 giờ

Chiếu sáng sự cố và chiếu sáng phân tán người:

Đèn chiếu sáng khẩn cấp cần duy trì độ sáng tối thiểu từ 5-10 lux để đảm bảo việc đi lại an toàn khi mất điện nguồn và hướng dẫn thoát hiểm hiệu quả Sản phẩm sử dụng bộ pin Ni-Cd và bộ sạc pin có công suất đủ để cung cấp nguồn dự phòng liên tục trong ít nhất 2 giờ, đảm bảo an toàn cho người sử dụng trong các tình huống khẩn cấp.

Hệ thống đèn chiếu sáng cung cấp đủ độ sáng cần thiết để mắt thường dễ dàng nhận biết đường tới các cửa ra vào, đảm bảo an toàn trong mọi tình huống Ngoài ra, hệ thống đèn thoát hiểm được lắp đặt tại các vị trí cần thiết theo tiêu chuẩn PCCC, giúp hướng dẫn lối thoát hiểm hiệu quả khi có sự cố xảy ra.

3.9.3.1 Tính toán theo phương pháp quang thông

Thu thập thông tin ban đầu:

- Kích thước phòng: Dài × Rộng × Cao

Trong đó: Z là độ cao của trần (m); H1 là chiều cao mặt phẳng làm việc (m);

H2 là khoảng cách treo đèn so với trần (m)

Hình 3.1 Chiều cao treo đèn

Chọn loại đèn, tìm quang thông một bộ đèn:

Fđ = nb.Fb (lm) (3.14) Trong đó: Fb là quang thông một bóng (lm); nb là số bóng trên một bộ đèn Chỉ số phòng RI:

Trong đó: X là chiều rộng của phòng (m); Y là chiều dài của phòng (m); H là độ cao treo đèn (m)

Hệ số sử dụng của thiết bị chiếu sáng (CU) được xác định dựa trên loại đèn, chỉ số phòng RI, cùng với hệ số phản xạ trần, tường, sàn (theo Bảng 10.4, trang 187, chương 10 của Giáo trình Cung cấp điện của PGS.TS Quyền Huy Ánh).

Hệ số mất mát ánh sáng (LLF) cần được xác định dựa trên loại đèn, môi trường sử dụng và chế độ bảo trì để đảm bảo hiệu quả hoạt động Thông tin này có thể tham khảo trong Bảng 10.7, trang 199 của Chương 10 trong Giáo trình Cung cấp điện của PGS.TS Quyền Huy Ánh Việc tính toán chính xác hệ số LLF giúp tối ưu hóa công suất và nâng cao tuổi thọ của hệ thống chiếu sáng.

Xác định số lượng bộ đèn nđ: n đ = S.E yc

Trong đó: Eyc là độ rọi yêu cầu (lm); S là diện tích khu vực cần được chiếu sáng (m 2 );

Fđ là quang thông của một bộ đèn (lm); LLF là hệ số mất ánh sáng; CU là hệ số sử dụng của phòng

3.9.3.2 Sử dụng phần mềm thiết kế chuyên dùng Dialux, Visual,

3.9.4 Lắp đặt Đối với đèn Led và đèn Downlight bóng Led được gắn trên trần giả của căn hộ

Kết quả tính toán được đính kèm theo Đồ án.

THIẾT KẾ HỆ THỐNG NỐI ĐẤT

TCVN 9358-2012: Lắp đặt hệ thống nối đất thiết bị cho công trình công nghiệp - Yêu cầu chung.

TCVN 7447-5-54-2015: Hệ thống lắp đặt điện của các tòa nhà Phần 5-54:

Lựa chọn và lắp đặt các thiết bị điện Bố trí nối đất, dây bảo vệ và dây liên kết bảo vệ.

TCN 68-174-2006: Quy phạm tiếp đất cho các công trình viễn thông.

BS 7430:2011 Code of practice for protective earthing of electrical installations

Việc lựa chọn các biện pháp bảo vệ chống điện giật và cháy nổ phù hợp liên quan chặt chẽ đến quy cách nối đất của hệ thống cung cấp điện Thiết kế hệ thống nối đất đúng tiêu chuẩn giúp hạn chế sự cố cho hệ thống điện và ngăn ngừa hư hỏng thiết bị Hệ thống nối đất an toàn còn giảm điện áp tiếp xúc đặt lên người khi thiết bị rò điện ra vỏ, đảm bảo an toàn tuyệt đối cho người sử dụng.

Bảng 3.45 Yêu cầu về hệ thống nối đất

Hệ thống nối đất Ryc (Ω) Cấu hình

An toàn và trung tính MBA (≤1600 kVA) 4 Mạch vòng, mạch lưới

Chống sét 10 Hình tia, hình sao

Làm việc / Thông tin 1 Mạch lưới

- Cọc nối đất: Cọc thép bọc đồng có chiều dài 2.4m, đường kính Φmm

- Cáp đồng trần liên kết các cọc có tiết diện S = 70mm² đối với nối đất chống sét

- Liên kết cọc và cáp đồng dùng mối hàn hóa nhiệt CADWELD hay ốc siết cáp

- Bản đồng tiếp đất có từ 2, 4, 6, 8, 12… ngõ ra tuỳ theo yêu cầu liên kết trong thực tế

- Hộp kiểm tra tiếp địa bằng nhựa tổng hợp

Việc sử dụng hóa chất giảm điện trở đất giúp ổn định điện trở đất, hạn chế ăn mòn điện cực và nâng cao độ bền của hệ thống nối đất Điều này đặc biệt hiệu quả ở những khu vực có điện trở suất của đất cao hoặc khi diện tích để triển khai hệ thống nối đất hạn chế.Ứng dụng công nghệ này giúp đảm bảo hệ thống chống sét và hệ thống điện hoạt động an toàn,tin cậy hơn trong mọi điều kiện môi trường.

 Các công thức tính toán trị số điện trở nối đất:

- Xác định điện trở nối đất của một cọc:

𝐫 𝐜 = 𝟐𝛑𝐋 𝛒 𝐭𝐭 [𝐥𝐧 ( 𝟏,𝟑𝟔∗𝐝 𝟒𝐋 )] ∗ 𝟐𝐡+𝐋 𝟒𝐡+𝐋 (3.17) Trong đó: 𝛒 𝐭𝐭 là điện trở suất của đất; L là chiều dài cọc (m); d là đường kính cọc (m); h là độ sâu tính từ đỉnh cột đến mặt đất (m)

- Xác định điện trở nối đất của một hệ thống cọc:

Trong đó: n là số cọc; ɳ c là hệ số sử dụng của cọc

- Xác định điện trở nối đất của cáp nối cọc:

√𝐡𝐝 ) − 𝟏] (3.19) Trong đó: Lt là tổng chiều dài của cáp nối cọc (m)

- Xác định điện trở nối đất của hệ thống cáp nối cọc:

Trong đó: ɳ 𝐭 là hệ số sử dụng của hệ thống cọc

- Xác định điện trở của toàn hệ thống nối đất:

- Nếu RHT > Ryc thì phải xác định lại cấu trúc hệ thống nối đất sao cho

502 Bad GatewayUnable to reach the origin service The service may be down or it may not be responding to traffic from cloudflared

Khi lắp đặt phải đạt được các yêu cầu chung như sau:

- Nối đất tủ trung thế 24kV

- Trung tính máy biến áp

- Nối đất máy biến áp

- Nối đất máy phát điện

- Đất và trung tính các tủ phân phối điện, kể cả cửa tủ (sử dụng dây đồng trần)

- Các hệ thống điện thoại , báo cháy,

- Nối đất thang cáp, máng cáp, ống kim loại, các kết cấu bằng kim loại của tòa nhà

502 Bad GatewayUnable to reach the origin service The service may be down or it may not be responding to traffic from cloudflared

Vật tư chính trong hệ thống tiếp đất bao gồm cọc nối đất thép bọc đồng, cáp đồng trần, liên kết các mối nối và van cân bằng đẳng thế Đây là công nghệ tiên tiến được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới để đảm bảo hiệu quả và độ bền của hệ thống tiếp đất Việc lựa chọn vật tư chất lượng cao giúp nâng cao độ an toàn điện và chống rò rỉ điện trong các công trình xây dựng và công nghiệp Các thành phần này đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì mức đất an toàn, giảm thiểu các rủi ro về điện và đảm bảo hoạt động ổn định của hệ thống điện.

3.10.4 Thiết kế hệ thống nối đất

- Cọc nối đất: Cọc đồng có chiều dài 2.4m, đường kính Φmm

- Cáp đồng trần liên kết các cọc có tiết diện S = 70mm² đối với nối đất chống sét

- Xác định cấu trúc hệ thống nối đất: số lượng cọc n, chiều dài cáp nối các cọc Lt

Bảng 3.46 Bảng tính toán trị số điện trở nối đất cho Hệ thống điện ɸ cọc(m) L(m) h(m) ρtt(Ω.m) ɸ cáp (mm)

Tổng chiều dài cáp nối a:khoảng cách trung bình giữa các cọc (m)

Hệ thống nối đất gồm nhiều phần khác nhau như điện trở của cọc (rc = 28.84 Ω), hệ thống n cọc (Rc = 5.24 Ω), cáp nối cọc (rt = 3.12 Ω), hệ thống cáp nối (Rt = 9.2 Ω), và toàn hệ thống nối đất (Rht = 3.34 Ω) Trong đó, điện trở nối đất của hệ thống được đánh giá là đạt yêu cầu khi Rht ≤ 4 Ω, với giá trị Rht là 3.34 Ω, đảm bảo tính an toàn và hiệu quả của hệ thống điện.

Bảng 3.47 Bảng tính toán trị số điện trở nối đất cho Hệ thống điện nhẹ ɸ cọc(m) L(m) h(m) ρtt(Ω.m) ɸ cáp (mm)

Tổng chiều dài cáp nối a:khoảng cách trung bình giữa các cọc (m)

Hệ thống nối đất bao gồm điện trở của cọc đất (Rc = 28.84 Ω), hệ thống n cọc (Rc = 1.44 Ω), cáp nối cọc (rt = 0.52 Ω), hệ thống cáp nối (Rt = 2.48 Ω) và toàn bộ hệ thống (Rht = 0.91 Ω) Đặc biệt, điện trở nối đất của hệ thống (Rht) đạt yêu cầu, không quá 1 Ohm, đảm bảo an toàn và hiệu quả trong hệ thống điện.

THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHỐNG SÉT

TCXDVN 9385-2012: Chống sét cho công trình xây dựng - Hướng dẫn thiết kế, kiểm tra và bảo trì hệ thống.

NFPA780-2017: Standard For The Installation Of Lightning

Protection Systems NFC 17- 102- 2011: Protection against lightning - early streamer emission lightning protection systems.

Thiết kế hệ thống bảo vệ chống sét cho tòa nhà bằng phương pháp bố trí Lồng Faraday kết hợp với Kim thu sét tăng cường

Lựa chọn kim thu sét: Sử dụng kim thu sét loại thanh đồng chống ăn mòn

Sử dụng thanh đồng 25x3mm làm mạng lưới thu sét trên mái tòa nhà

Sử dụng thép tăng cường D16 dùng làm dây thoát sét

Kim thu sét được đặt trên nóc mái của lối thang bộ dẫn lên tầng mái của tòa nhà với đế của kim thu sét bằng inox

Mạng lưới thu sét được thiết kế với kích thước ô lưới thu sét không quá 10m x 20m, liên kết với kim thu sét

Các thanh đồng được sử dụng để kết nối với các dây thoát sét nằm trong kết cấu thép của tòa nhà, đảm bảo hệ thống chống sét hoạt động hiệu quả Dây thoát sét được dẫn từ mái nhà xuống đến tầng hầm 2, giúp tiêu thoát dòng sét an toàn xuống đất Khoảng cách giữa các dây thoát sét cần nhỏ hơn 20m để đảm bảo tính đồng bộ và hiệu quả của hệ thống chống sét.

Hệ thống lưới đẳng thế thép D16 được đặt ngầm trong cột bê tông và nằm dưới lớp hoàn thiện của sàn tầng hầm 2 Việc thi công lưới thép này diễn ra đồng thời với quá trình đổ sàn tầng hầm, đảm bảo kết nối an toàn với dây thoát sét từ mái nhà xuống đất Đây là giải pháp tối ưu để đảm bảo hệ thống chống sét và kết cấu bê tông kiên cố của công trình.

Các thiết bị chính gồm có:

- Hộp kiểm tra tiếp địa.

THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN TRUNG ÁP

TCVN 6612-2007 Ruột dẫn của cáp cách điện.

Dây tròn có sợi tròn xoắn thành các lớp đồng tâm dùng cho đường dây tải điện trên không.

TCVN 5935-1-2013 quy định về cáp điện có cách điện dạng đùn và các phụ kiện phù hợp cho điện áp danh định từ 1kV (Um=1,2kV) đến 30kV (Um=6kV) Các loại cáp này chủ yếu dùng cho hệ thống truyền tải và phân phối điện có điện áp danh định từ 1kV (Um=1,2kV) đến 3kV (Um=3,6kV), đảm bảo an toàn, độ bền cao và phù hợp với tiêu chuẩn kỹ thuật Việt Nam.

Từ đường dây trung áp của thành phố đến MBA Cu/XLPE/SWA/PVC

PSC = 500MVA Với ST ≥ 1000kVA Xác định dòng ngắn mạch:

√3.U HV (2.27) Xác định độ bền nhiệt khi xảy ra ngắn mạch:

F ≥ I SC √t SC k (2.28) Trong đó: tsc = 0.5 (s)

Cáp trung thế 24kV 3C – 240mm² Cu/XLPE/SWA/PVC được sử dụng để đi vào trạm hạ thế, luồn trong ống HDPE DN195 xoắn chôn ngầm vào tủ trung thế tại phòng trung thế tầng hầm 1 Từ tủ trung thế đến máy biến áp tại phòng hạ thế tầng hầm 1, hệ thống sử dụng cáp 1C - 95mm² Cu/XLPE/SWA/PVC đi trên máng cáp Các loại cáp này đảm bảo truyền tải điện ổn định và an toàn cho hệ thống trung thế.

Cho phép cáp đấu nối vào tủ trung thế từ đáy tủ và dành đủ không gian cho phép cáp vào trung thế của lưới điện

PSC = 500MVA Với ST ≥ 1000kVA

- Xác định dòng ngắn mạch:

- Xác định độ bền nhiệt khi xảy ra ngắn mạch:

Trong đó: tsc = 0,5 (s) k = 54 (Bảng 5, Mục 7, TCVN 9358:2012)

→ Chọn cáp cáp trung thế 24kV 3C – 240mm 2 Cu/XLPE/SWA/PVC

3.12.2 Tủ trung thế RMU (Ring Man Unit)

IEC 62271-2017 High-voltage switchgear and controlgear

TCVN 8096-2010 Tủ điện đóng cắt và điều khiển cao áp

IEC 60694-2002 Common specifications for high-voltage switchgear and controlgear standards TCVN 4255-2008

Cấp bảo vệ bằng vỏ ngoài (mã IP)

Tủ RMU gồm 4 ngăn chức năng chính nhằm cung cấp điện liên tục cho tải từ hai nguồn điện qua hệ thống mạch vòng trên lưới điện địa phương Ngăn thứ nhất và thứ hai là các ngăn dao cắt tải nhằm đóng cắt các mạch điện một cách an toàn và hiệu quả Ngăn thứ ba dùng để đo đếm điện năng, giúp theo dõi và kiểm soát lượng tiêu thụ điện Ngăn thứ tư là máy cắt 200A, có nhiệm vụ bảo vệ máy biến áp khỏi quá tải và sự cố quá dòng, đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định và an toàn.

Tủ điện trung thế được lắp đặt tại phòng trung thế tầng hầm 1 của tòa nhà để đảm bảo cung cấp điện ổn định Quá trình lắp ráp các tủ và đầu nối vào trạm biến áp phải thực hiện chính xác theo bản vẽ kỹ thuật và tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn điện lực Đặc biệt, tủ cần được lắp đặt trên khung thép góc chắc chắn, đồng thời cách sàn để đảm bảo an toàn và dễ bảo trì.

Busbar làm việc tốt với dòng định mức ở nhiệt độ 40 o C

Tủ trung thế được tích hợp theo mô đun ghép với nhau tạo nên các khoang máy cắt đầu vào, đo lường và đóng cắt đầu ra

3.12.3 Chọn tủ điện trung thế

Bảng 3.48 Thông số kỹ thuật tủ điện trung thế

Hạng mục Mô tả Yêu cầu

3 Mã hiệu RM6-Re – IQI (20kA/s)

4 Type Test Đáp ứng (IEC 60439-1)

Tủ dạng mô-đun lắp ghép theo chức năng, cho phép mở rộng

6 Vỏ tủ (Cấp bảo vệ) IP3X

8 Điện áp định mức 24kV

- Dao cắt bảo vệ máy biến áp

11 Tần số làm việc 50Hz

12 Khả năng chịu điện ỏp xung 125kV (1.2/50às)

13 Khả năng chịu điện áp ở tần số công nghiệp 50kV

14 Khả năng chịu dòng ngắn mạch 20kA/1s

Khả năng cắt dòng đỉnh (Theo tiêu chuẩn IEC IEC62271-100, Khả năng cắt = 2,5 lần Khả năng chịu dòng ngắn mạch)

16 Bảo vệ hồ quang được 04 phía cho người vận hành Đáp ứng

17 Loại dao cắt tải LBS – SF6

18 Đồng hồ chỉ thị áp lực khí SF6 Có

CT, VT dùng trong ngăn đo đếm phải được Cục đo lường chất lượng phê duyệt mẫu Đáp ứng

DANH SÁCH BẢN VẼ

Kết quả tính toán được trình bày ở các bản vẽ:

- Ghi chú và ký hiệu

- Sơ đồ nguyên lý tủ điện trung thế

- Sơ đồ nguyên lý tủ điện MSB

- Sơ đồ nguyên lý tủ điện cấp nguồn phòng khách sạn loại S

- Sơ đồ nguyên lý tủ điện cấp nguồn phòng khách sạn loại L

- Sơ đồ các tủ phân phối điện

- Mặt bằng chiếu sáng tầng hầm 01

- Mặt bằng chiếu sáng tầng 01 (trệt)

- Mặt bằng bố trí ổ cắm điện tầng hầm 01

- Mặt bằng bố trí ổ cắm điện tầng 01 (trệt)

4.4 Hệ thống cấp nguồn và máng cáp:

- Mặt bằng bố trí hệ thống cấp nguồn và máng cáp tầng hầm 01

- Mặt bằng bố trí hệ thống cấp nguồn và máng cáp tầng 01 (trệt)

4.5 Hệ thống nối đất và chống sét:

- Mặt bằng hệ thống nối đất tầng hầm 02 - tầng 01

- Mặt bằng hệ thống chống sét tầng mái

- Mặt đứng hệ thống chống sét

 Các bản vẽ được đính kèm ở phần cuối của Đồ án tốt nghiệp.

TỔNG KẾT

Tiêu đề	Thiết kế cung cấp điện cho khách sạn Wínk 75 NBK
Tác giả	Phạm Hữu Huy, Trần Thị Kim Hương
Người hướng dẫn	ThS. Lê Trọng Nghĩa
Trường học	Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	Công nghệ Kỹ thuật Điện-Điện tử
Thể loại	Đồ án tốt nghiệp
Năm xuất bản	2020
Thành phố	Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	129
Dung lượng	9,39 MB

(Đồ án hcmute) thiết kế cung cấp điện cho khách sạn wínk 75 nbk

PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ

GIẢI PHÁP CẤP ĐIỆN

GIẢI PHÁP PHÂN PHỐI ĐIỆN

THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN

XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN

XÁC ĐỊNH SỐ LƯỢNG, CÔNG SUẤT MÁY BIẾN ÁP

XÁC ĐỊNH SỐ LƯỢNG, CÔNG SUẤT MÁY PHÁT ĐIỆN

LỰA CHỌN BỘ TỤ BÙ

CHỌN DÂY DẪN VÀ CÁP

LỰA CHỌN TỦ ĐIỆN

LỰA CHỌN THIẾT BỊ ĐO LƯỜNG

THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG

THIẾT KẾ HỆ THỐNG NỐI ĐẤT

THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHỐNG SÉT

THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN TRUNG ÁP

DANH SÁCH BẢN VẼ

TỔNG KẾT

THIẾT KẾ HỆ THỐNG NỐI ĐẤT

THÔNG SỐ KỸ THUẬT THIẾT BỊ