Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế hệ thống cung cấp điện TTTM Lotte Nam Sài Gòn

Đồ án thiết kế hệ thống cung cấp điện cho TTTM Lotte Nam Sài Gòn. Trình bày đầy đủ tính toán phụ tải, chọn máy biến áp, thiết bị và chiếu sáng.

• Tác giả: Lê Hoàng Khôi
• Người hướng dẫn: ThS. Nguyễn Ngọc Âu
• Trường học: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM
• Chuyên ngành: Công nghệ Kỹ thuật Điện - Điện tử
• Đề tài: Thiết kế cung cấp điện cho công trình Trung tâm thương mại Lotte Nam Sài Gòn
• Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2016
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Giới thiệu về Đồ Án Thiết Kế Cung Cấp Điện TTTM Lotte Nam Sài Gòn

Đồ án thiết kế cung cấp điện cho Trung tâm Thương mại Lotte Nam Sài Gòn là một công trình quan trọng trong lĩnh vực kỹ thuật điện. Đây là đề tài tốt nghiệp của Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM, được thực hiện bởi các sinh viên ngành Công nghệ Kỹ thuật Điện - Điện tử dưới sự hướng dẫn của ThS. Nguyễn Ngọc Âu. Công trình này tập trung vào thiết kế hệ thống cung cấp điện hiệu quả, an toàn và kinh tế cho một trung tâm thương mại hiện đại. Nhu cầu thiết kế cung cấp điện chất lượng cao ngày càng tăng do sự phát triển nhanh chóng của kinh tế và nhu cầu vui chơi, giải trí, mua sắm của cộng đồng. Đồ án này sẽ cung cấp giải pháp thiết kế hệ thống điện toàn diện cho công trình quy mô lớn.

1.1. Lý do chọn đề tài

Thành phố Hồ Chí Minh đang phát triển nhanh chóng với nhu cầu xây dựng các trung tâm thương mại không ngừng tăng. Việc thiết kế hệ thống cung cấp điện phù hợp là yêu cầu cấp thiết để đảm bảo hoạt động bình thường của các công trình này. Đồ án thiết kế cung cấp điện cho TTTM Lotte Nam Sài Gòn là cơ hội để áp dụng các kiến thức kỹ thuật điện vào thực tế, giải quyết các thách thức trong thiết kế hệ thống điện cho công trình lớn.

1.2. Mục tiêu và phạm vi đồ án

Mục tiêu chính của đồ án là hoàn thành thiết kế cung cấp điện toàn diện cho công trình. Phạm vi bao gồm: tính toán nhu cầu phụ tải, lựa chọn máy biến áp, chọn máy phát điện, lựa chọn thiết bị bảo vệ và dây dẫn hạ thế, cũng như thiết kế hệ thống chiếu sáng. Đồ án áp dụng các phương pháp tính toán tiêu chuẩn và các tiêu chí thiết kế hiện đại.

II. Phương Pháp Tính Toán Phụ Tải và Lựa Chọn Thiết Bị Chính

Tính toán phụ tải là bước đầu tiên và quan trọng nhất trong thiết kế cung cấp điện. Phương pháp này xác định công suất tính toán cần thiết cho toàn bộ công trình. Đồ án sử dụng hai phương pháp chính: phương pháp hệ số sử dụng và hệ số đồng thời và phương pháp xác định công suất theo hệ số yêu cầu. Các thiết bị chính trong hệ thống bao gồm máy biến áp, máy phát điện xoay chiều 3 pha, và tủ Automatic Transfer Switches (ATS). Lựa chọn đúng dung lượng máy biến áp và công suất máy phát đảm bảo cung cấp điện ổn định và an toàn cho công trình.

2.1. Phương pháp tính nhu cầu phụ tải

Nhu cầu phụ tải được tính toán dựa trên bản vẽ mặt bằng công trình và các tiêu chí thiết kế điện chuẩn. Phương pháp hệ số sử dụng xác định tỷ lệ hoạt động của các thiết bị, trong khi hệ số đồng thời tính toán khả năng hoạt động cùng lúc. Kết quả tính toán cho phép xác định công suất tính toán chính xác cho máy biến áp và máy phát điện.

2.2. Lựa chọn máy biến áp và máy phát điện

Máy biến áp được chọn dựa trên công suất tính toán và các tiêu chí kỹ thuật như hãng sản xuất, hiệu suất, và chi phí. Máy phát điện dự phòng được lựa chọn để đảm bảo cung cấp điện khi mains bị gián đoạn. Các hãng máy nổi tiếng tại Việt Nam như Siemens, ABB, Schneider được xem xét trong quá trình lựa chọn thiết bị.

III. Thiết Kế Hệ Thống Bảo Vệ và Dây Dẫn Hạ Thế

Hệ thống bảo vệ trong thiết kế cung cấp điện đóng vai trò quan trọng trong an toàn điện và bảo vệ thiết bị. Đồ án sử dụng các thiết bị đóng cắt hiện đại như Air Circuit Breaker (ACB) cho các mạch cao thế và Moulded Case Circuit Breaker (MCCB) cho các mạch hạ thế. Lựa chọn dây dẫn phải đảm bảo khả năng chịu tải, sụt áp chấp nhận được, và kinh tế. Tủ ATS (Automatic Transfer Switches) được lắp đặt để tự động chuyển đổi giữa nguồn chính và máy phát điện khi cần thiết, đảm bảo cung cấp điện liên tục cho công trình.

3.1. Thiết bị bảo vệ và đóng cắt

Thiết bị bảo vệ bao gồm các cầu chì, tự động cắt, và các rơle bảo vệ hiện đại. ACB được sử dụng để bảo vệ mạch cao thế với khả năng cắt tải cao, trong khi MCCB phù hợp hơn cho các mạch hạ thế. Các thiết bị này được lựa chọn dựa trên dòng điện định mức và yêu cầu bảo vệ của từng mạch điện.

3.2. Lựa chọn dây dẫn và tủ ATS

Dây dẫn được chọn với tiết diện thích hợp để đảm bảo sụt áp không vượt quá 3% cho mạch hạ thế. Tủ ATS cung cấp chế độ bảo vệ tự động cho phép chuyển đổi nhanh giữa nguồn điện chính và dự phòng, đảm bảo an toàn và độ tin cậy của hệ thống cung cấp điện.

IV. Thiết Kế Hệ Thống Chiếu Sáng TTTM Lotte Nam Sài Gòn

Thiết kế hệ thống chiếu sáng là phần không thể thiếu trong thiết kế cung cấp điện cho trung tâm thương mại. Chiếu sáng chất lượng không chỉ đảm bảo an toàn mà còn tạo thẩm mỹ và tăng trải nghiệm khách hàng. Đồ án áp dụng phương pháp tính toán chiếu sáng tiêu chuẩn và sử dụng phần mềm Dialux để mô phỏng và tối ưu hóa bố trí đèn. Các thiết bị chiếu sáng hiện đại như đèn LED, đèn huỳnh quang, được lựa chọn dựa trên yêu cầu về cường độ sáng, hiệu suất năng lượng, và chi phí vận hành.

4.1. Phương pháp tính toán chiếu sáng

Tính toán chiếu sáng xác định cường độ sáng cần thiết cho từng khu vực của trung tâm thương mại. Phương pháp tính toán lumen dựa trên diện tích phòng, độ phản xạ bề mặt, và mức độ chiếu sáng tiêu chuẩn. Phần mềm Dialux cho phép mô phỏng độ sáng thực tế và tối ưu hóa vị trí lắp đặt đèn để đạt hiệu quả cao nhất.

4.2. Lựa chọn thiết bị chiếu sáng và bố trí đèn

Thiết bị chiếu sáng được chọn với tiêu chí hiệu suất năng lượng cao và độ bền lâu dài. Đèn LED được ưu tiên vì tiết kiệm điện và tuổi thọ cao. Bố trí đèn được thiết kế để đảm bảo độ sáng đều trên toàn bộ không gian, đặc biệt là các khu vực bán lẻ và điểm nhấn của trung tâm thương mại.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Mở đầu. - Chương 2: Giới thiệu trung tâm thương mại Lotte Nam Sài Gòn. - Chương 3: Phương pháp tính và các phần tử trong hệ thống cung cấp điện. - Chương 4: Thiết bị chiếu sáng và phương pháp tính toán chiếu sáng.

- Chương 5: Áp dụng thiết kế hệ thống cung cấp điện cho trung tâm thương mại Lotte Nam Sài Gòn. - Chương 6: Áp dụng thiết kế hệ thống chiếu sáng trung tâm thương mại Lotte Nam Sài Gòn. - Chương 7: Kết luận và hướng phát triển. Giới hạn đề tài Do hạn chế về thời gian và số lượng công việc khá lớn nên tập đồ án không tính đến các phần thuộc về: điện nhẹ, hệ thống thang máy, chiếu sáng sự cố, phương án bù….

Kế hoạch thực hiện 1 Đồ Án Tốt Nghiệp Bảng 1.1 : Kế hoạch thực hiện đề tài. Các buớc thực hiện. Thời gian Tìm hiểu thu thập bản vẽ. Tuần 1 Nghiên cứu tìm hiểu tài liệu liên quan đến mảng cung cấp Tuần 2 điện (giáo trình, tiêu chuẩn áp dụng,…).

Tìm hiểu nghiên cứu các bản vẽ trong các công trình tương Tuần 3 tự. Xử lý số liệu trong bản vẽ và đưa ra các phương án cung Tuần 4-5 cấp điện. Lựa chọn phương án tối ưu. Tính toán lựa chọn các thiết bị Tuần 6-7 theo các chuẩn hiện hành.

Tìm hiểu về các phương án chiếu sáng trong các công trình Tuần 8 tương tự trong thực tế. Lựa chọn phương án chiếu sáng. Tuần 9 Tính toán chiếu sáng theo phương án trên. Tuần 10-11 Kiểm tra lại bằng phần mềm Dialux.

Tuần 12 Tổng hợp và hoàn thiện đề tài. Tuần 13-15 2 Đồ Án Tốt Nghiệp CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU TRUNG TÂM THƯƠNG MẠI LOTTE NAM SÀI GÒN 2. Giới thiệu: Công ty TNHH TTTM LOTTE trực thuộc tập đoàn LOTTE của Hàn Quốc. Vị trí địa lý : nằm ngay cạnh khu đô thị Him Lam (Đây là khu đất vàng của khu Nam Sài Gòn với nhiều dự án khu căn hộ cao cấp như: Hoàng Anh Gia Lai 3 (New SaiGon), Hoàng Anh An Tiến, Dragon City và căn hộ Phú Hoàng Anh giai đoạn 1.

Là khu tập trung phát triển thành đô thị kiểu mẫu của Huyện Nhà Bè dự kiến là Quận Nam Sài Gòn. Với các Trung tâm Thương mại lớn, Văn phòng cao cấp, khu dân cư cao cấp, khu căn hộ cao cấp, và các tiện ích cao cấp). 2 Với diện tích hơn 34.000 m , trung tâm thương mại Lotte Nam Sài Gòn là một trung tâm phức hợp với nhiều tiện ích hoàn hảo dành cho gia đình như siêu thị, cửa hàng mỹ phẩm, thời trang, đồ gia dụng, nhà hàng, rạp chiếu phim, khu vui chơi thiếu nhi, bowling, trung tâm toán học, trung tâm thể dục thể hình,… cùng với hơn 100 cửa hàng bày bán các sản phẩm chất lượng cao và một khu ẩm thực độc đáo với những món ăn tinh tế mang phong cách văn hóa cao. Nơi để thỏa mãn nhu cầu mua sắm, vui chơi giải trí bởi thế đòi hỏi tính cung cấp điện cao để phục tốt cho nhu cầu đó.

Thông tin chi tiết Trung Tâm Thương Mại Lotte Mart Nam Sài Gòn - Chủ Đầu Tư APPROVAL OF THE OWNER. Chủ Đầu Tư: APPROVAL OF THE OWNER. Loại hình đầu tư: Trung tâm thương mại. Vi trí dự án: 469 Nguyễn Hữu Thọ, phường Tân Hưng quận 7, TP.

2 2 Quy mô dự án: 31,235 m (34,000 m mặt sàn). Chi tiết : Bảng 2.1: Chi tiết mặt bằng tòa nhà. Tầng Tầng 1 Tầng 2 Tầng 3 Tổng Sử dụng 2 2 2 2 (m ) (m ) (m ) (m ) Siêu thị 5439 4155 - 9594 Siêu Kho 460 605 - 1066 thị Sảnh 911 701 738 2396 Lotte Tổng 6810 5463 738 13058 Cho thuê 2104 1792 3383 7279 Cho Khu vực ăn thuê 339 547 - 886 nhanh tự chọn 3 Đồ Án Tốt Nghiệp Tổng 2443 2339 3383 8166 T.nghỉ Cho nv - 1338 - 1338 Khu mua sắm - - 1861 1861 Lotte Việt Nam - - 4020 4020 Khác Nhập Hàng 863 - - 863 Phòng M.Cộng Khác 628 731 520 1880 Tổng 1838 3119 7215 12173 Tổng 11092 10922 11328 33397 2. Độ tin cậy cung cấp điện Độ tin cậy cung cấp điện tùy thuộc vào hộ tiêu thụ loại nào.

Trong điều kiện cho phép người ta cố gắng chọn phương pháp cung cấp điện có độ tin cậy càng cao càng tốt. Cụ thể đây là một trung tâm thương mại thì chúng ta có thể xếp vào phụ tải loại hai, nhưng với yêu cầu của nhà đầu tư độ tin cậy cung cấp điện phải được ở mức cao nhất vì ở đây có rạp chiếu phim, thang máy, khu vui chơi,. Sẽ rất không hay nếu mất điện giữa chừng với các dịch vụ này. Nên nhóm sẽ coi như đây là phụ tải loại một với độ cung cấp điện cao nhất.

Chất lượng điện Chất lượng điện được đánh giá bằng hai chỉ tiêu tần số và điện áp. Chỉ tiêu tần số do điều độ miền điều chỉnh. Chỉ có những hộ tiêu thụ lớn hàng chục MW trở lên mới phải quan tâm đến chế độ vận hành của mình sao cho hợp lý để góp phần ổn định tần số của hệ thống điện. Ở đây người thiết kế cung cấp điện thường chỉ phải quan tâm chất lượng điện áp cho khách hàng.

Nói chung điện áp ở lưới trung hạ áp cho phép dao động xung quanh giá trị ±5% điện áp định mức. An toàn trong cung cấp Hệ thống cung cấp điện phải được vận hành an toàn đối với người và thiết bị. Muốn đạt được yêu cầu đó, người thiết kế phải đưa ra phương án cung cấp điện hợp lý, rõ ràng, mạch lạc dễ hiểu tránh được sự nhầm lẫn trong vận hành, các thiết bị điện phải được chọn đúng chủng loại, đúng công suất. Công tác Xây dựng lắp đặt hệ thống cung cấp điện ảnh hưởng đến độ an toàn cung cấp điện.

Cuối cùng, việc vận hành quản lý cung cấp điện có vai trò đặc biệt quan trọng. Người sử dụng phải chấp hành những quy định về an toàn sử dụng diện. Tính kinh tế Khi đánh giá so sánh các phương án cung cấp điện, chỉ tiêu kinh tế được xét đến khi các chỉ tiêu kỷ thuật nêu trên đã được đảm bảo. Chỉ tiêu kinh tế đánh giá thông qua: Tổng số vốn đầu tư, chi phí vận hành và thời gian thu hồi vốn.

Tính thẩm mỹ Đây là một khu thương mại lớn nên tính thẩm mỹ là điều vô cùng quan trọng vì vậy người thiết kế phải đẩm bảm được sự tinh tế trong lắp đặt. Dự trù cho phát triển trong tương lai Đây là sự cần thiết vì các loại hình dịch vụ đang phát triển từng ngày nên việc mở rộng, nâng cấp hệ thống trong tương lai là điều không thể thiếu. 5 Đồ Án Tốt Nghiệp CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP TÍNH VÀ CÁC PHẦN TỬ TRONG HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN 3. Phương pháp tính toán phụ tải 3.

Phương pháp hệ số sử dụng và hệ số đồng thời Tất cả các tải riêng biệt thường không vận hành hết công suất định mức ở cùng một thời điểm. Hệ số ku và ks cho phép xác định công suất biểu kiến lớn nhất dùng để định kích cỡ mạng. Công thức tính công suất tác dụng, công suất phản kháng và công suất biểu kiến được xác định như sau: P =k ∑ n (k ∗P) s ui tt i=1 ni = ∑ ( ∗ ) =1 S = √P 2 + Q2 tt tt tt Trong đó: Ptt (kW), Qtt (kVAr), Stt (kVA) lần lượt là công suất tính toán tác dụng, phản kháng, và biểu kiến; Pni (kW), Qni (kVAr) lần lượt là các công suất định mức của phụ tải thứ i; n là số nhóm thiết bị; k ui là hệ số sử dụng của phụ tải thứ i; k s là hệ số đồng thời của nhóm thiết bị. Phương pháp xác định công suất tính toán theo suất phụ tải Phương pháp này chỉ cho kết quả gần đúng và thường được dùng trong giai đoạn thiết kế sơ bộ.

Công suất tính toán có thể xác định theo biểu thức: P =K ∑n pi ∗S s i Trong đó: Po (W/m2) là suất phụ tải i trên một đơn vị diện tích; Si (m2) là diện tích phần thứ i; ks là hệ số đồng thời. Phương pháp xác định công suất tính toán theo hệ số yêu cầu a. Xác định công suất phụ tải chiếu sáng Công suất của phụ tải chiếu sáng được tính toán theo số lượng và công suất của các bộ đèn chiếu sáng trong công trình theo công thức sau: P=K ∑n P yc tt i=1 di Trong đó: Kyc là hệ số yêu cầu đối với phụ tải chiếu sáng trong công trình; P di (kW) là công suất điện định mức của bộ đèn thứ i. Khi chưa có thiết kế chiếu sáng cho công trình thì phụ tải chiếu sáng được xác 2 định dựa trên suất phụ tải chiếu sáng trên đơn vị diện tích sàn (m ).

Suất phụ tải chiếu sáng phụ thuộc vào kiểu chiếu sáng, loại đèn sử dụng, chỉ số địa điểm chiếu sáng và độ rọi yêu cầu. Suất phụ tải biểu kiến áp dụng cho các công việc khác nhau ứng với chiếu sáng bằng đèn huỳnh quang với máng đèn công nghiệp có bù hệ số công suất cosφ tới trị số 0,86. Công suất tính toán đối với các ổ cắm điện Poc. 6 Đồ Án Tốt Nghiệp Ổ cắm dùng cho thiết bị điện cụ thể phải được tính toán theo công suất điện định mức của các thiết bị điện đó.

Khi không có số liệu cụ thể về thiết bị điện sử dụng ổ cắm hoặc ứng dụng cụ thể của ổ cắm thì công suất mạch ổ cắm được xác định như sau: Đối với nhà làm việc, trụ sở, văn phòng công suất phụ tải từ các ổ cắm 2 điện phải được tính toán với suất phụ tải không nhỏ hơn 25VA/m sàn. Đối với nhà ở và các công trình công cộng khác, công suất cho mỗi ổ cắm đơn không nhỏ hơn 180VA hoặc đối với mỗi đơn vị ổ cắm trên một giá kẹp. Đối với thiết bị chứa ổ cắm cấu tạo từ 4 đơn vị ổ cắm trở lên thì công suất ổ cắm được tính toán không nhỏ hơn 90VA trên mỗi đơn vị ổ cắm, xem điều 220.14 tiêu chuẩn NEC 2008. Phụ tải tính toán của lưới điện chiếu sáng và điện động lực cung cấp cho công trình công cộng Pcc (kW) tính theo công thức: Pcc = 0,9 (Pcs + Pđl) Trong đó: Pcs (kW) là phụ tải tính toán chiếu sáng của công trình công cộng; Pđl (kW) là phụ tải tính toán điện động lực của công trình công cộng.