Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế hệ thống điện cho Tổ hợp thương mại Golden Palace

Tài liệu tham khảo đồ án tốt nghiệp thiết kế điện cho tổ hợp Golden Palace. Nội dung gồm tính toán phụ tải, sơ đồ cấp điện và bản vẽ chi tiết.

• Tác giả: Lê Thu Trang
• Người hướng dẫn: Th.S Phạm Anh Tuân
• Trường học: Không có thông tin
• Chuyên ngành: Thiết kế điện
• Đề tài: Thiết kế điện cho tổ hợp thương mại Golden Palace
• Loại tài liệu: Đồ án
• Năm xuất bản: Không có thông tin
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Giới thiệu Tổ hợp Thương mại Golden Palace

Tổ hợp thương mại Golden Palace là một dự án quy mô lớn nằm trên đường Mễ Trì, xã Mễ Trì, huyện Từ Liêm, Hà Nội. Với diện tích 1500m², tòa nhà cao tầng Golden Palace có diện tích 1284,23m² và cao 20 tầng, mỗi tầng cao trung bình 3,5m. Dự án được thiết kế với một tầng hầm rộng 1284,23m² dành cho bãi đỗ xe ô tô và xe máy, cùng với các máy móc kỹ thuật. Tòa nhà được trang bị 1 thanh bộ chính và 3 thang máy loại lớn, đáp ứng nhu cầu vận chuyển của cư dân và khách hàng. Đồ án thiết kế điện tòa nhà Golden Palace là một công trình quan trọng trong việc đảm bảo cấp điện ổn định và an toàn cho toàn bộ khu tổ hợp, từ các cửa hàng tự do ở tầng 1-3 đến 136 căn hộ trên các tầng cao.

1.1. Quy mô và cấu trúc kiến trúc

Kiến trúc tòa nhà Golden Palace được thiết kế với chiều dài 33,4m và chiều rộng 38,45m. Tầng 1, 2, 3 có diện tích mặt bằng giống nhau, được sử dụng làm không gian thương mại với các cửa hàng tự do, vui chơi, café và đồ ăn nhanh. Các tầng từ 4 đến 20 được chia thành căn hộ nhà ở với 8 căn hộ mỗi tầng, bao gồm 4 căn hộ loại A (113,1m²) và 4 căn hộ loại B (57,4m²). Tổng cộng tòa nhà có 136 căn hộ được bố trí dọc theo các hành lang rộng 2,2m.

1.2. Hệ thống cấp điện từ lưới điện công cộng

Hệ thống điện Golden Palace được cấp từ trạm 110/22 kV Thanh Xuân thông qua hai máy biến áp. Xung quanh tòa nhà có bốn xuất tuyến chính: xuất tuyến 471 cách tường 6m, xuất tuyến 471 cột 7 cách tường 9m, xuất tuyến 471 cột 9 cách tường 5m, và xuất tuyến 476 cách tường 200m. Do xuất tuyến 471 và 471 cột 9 đã đầy tải, khu tổ hợp sẽ lấy điện từ xuất tuyến 471 cột 7 và xuất tuyến 476 để đảm bảo cấp điện ổn định.

II. Tính toán Phụ tải Điện cho Tòa nhà

Tính toán phụ tải điện là bước quan trọng trong thiết kế hệ thống điện Golden Palace. Phụ tải được chia thành hai loại chính: phụ tải sinh hoạt từ các căn hộ và phụ tải thương mại từ các khu vực công cộng. Đối với phụ tải sinh hoạt, toàn bộ 136 căn hộ được chia làm 2 loại với diện tích khác nhau. Căn hộ loại lớn (113,1m²) được trang bị các thiết bị điện bao gồm đèn chiếu sáng, tivi, điều hòa không khí, quạt và các thiết bị khác. Căn hộ loại vừa (57,4m²) có số lượng thiết bị ít hơn nhưng vẫn đảm bảo đủ tiện nghi cho cư dân. Phụ tải tính toán lấy giá trị trung bình từ các căn hộ để xác định công suất cần thiết.

2.1. Phụ tải sinh hoạt từ các căn hộ

Phụ tải sinh hoạt bao gồm tất cả các thiết bị điện trong căn hộ. Căn hộ loại lớn được trang bị: 3 đèn Compact (40W), 5 đèn huỳnh quang (40W), 2 đèn học (40W), 1 đèn chùm (300W), 3 tivi (140W), 3 điều hòa (3500W), 4 quạt (60W). Tổng công suất trung bình của căn hộ loại lớn đạt khoảng 11.000W. Căn hộ loại vừa có công suất thấp hơn, khoảng 5.500W. Với 136 căn hộ, tổng phụ tải sinh hoạt là yếu tố chính cần xem xét trong thiết kế mạch điện và chọn lựa các thiết bị bảo vệ.

2.2. Phụ tải phục vụ công cộng

Phụ tải công cộng bao gồm các hệ thống kỹ thuật chung của tòa nhà. Các thang máy loại lớn tiêu thụ công suất lớn, được xem là phụ tải trọng điểm. Hệ thống chiếu sáng các hành lang, sảnh chính, tầng hầm cũng tạo nên phụ tải đáng kể. Ngoài ra, các hệ thống máy bơm nước, máy bơm cứu hỏa và các thiết bị kỹ thuật khác ở tầng hầm cũng cần được tính toán. Phụ tải công cộng thường được áp dụng hệ số đồng thời để xác định công suất thiết kế thực tế.

III. Thiết kế Hệ thống Phân phối Điện

Hệ thống phân phối điện Golden Palace được thiết kế với cấu trúc phù hợp để đảm bảo cấp điện an toàn và hiệu quả cho toàn bộ tòa nhà. Tầng hầm là nơi đặt phòng máy phát điện và các thiết bị kỹ thuật điện cung cấp điện cho tòa nhà. Từ đây, điện được phân phối qua các tuyến chính đến các khu vực khác nhau: khu thương mại tầng 1-3 và khu căn hộ tầng 4-20. Mỗi khu vực có bộ phân phối riêng với các cụm công tơ để quản lý và tính toán tiêu thụ điện. Thiết kế này đảm bảo tính linh hoạt và dễ bảo trì cho hệ thống điện, đồng thời cho phép ngắt-mở điều khiển một cách an toàn khi cần thiết.

3.1. Cấu trúc mạng lưới điện trong tòa nhà

Mạng lưới điện bên trong tòa nhà được thiết kế theo tiêu chuẩn an toàn điện hiện hành. Từ thanh bộ chính ở tầng hầm, điện được cấp qua các máy biến áp phụ để giảm điện áp về mức phù hợp với các phụ tải. Các tuyến chính được bố trí dọc theo các shaft và hành lang để cấp điện cho từng khu vực. Mỗi căn hộ được trang bị bộ điều khiển riêng với công tơ đo lường và các thiết bị bảo vệ như cầu dao, aptomat. Hệ thống nối đất và chống sét được thiết kế đầy đủ để đảm bảo an toàn cho cư dân.

3.2. Các phòng máy và thiết bị kỹ thuật

Phòng máy điện được đặt ở tầng hầm với diện tích riêng, bao gồm máy phát điện dự phòng, bộ điều khiển tự động chuyển đổi, và các thiết bị bảo vệ chính. Phòng này được thiết kế theo tiêu chuẩn kỹ thuật, có hệ thống thông gió và kiểm soát nhiệt độ. Ngoài ra, phòng kỹ thuật điện chứa các bộ điều khiển nhỏ phục vụ cho từng khu vực, máy biến áp phụ, và các cụm tụ bộ sung công suất phản kỳ để cải thiện hệ số công suất của tòa nhà.

IV. Đánh giá và Kết luận Đồ án Thiết kế Điện

Đồ án thiết kế điện tòa nhà Golden Palace là một công trình toàn diện, đáp ứng đầy đủ các yêu cầu kỹ thuật và tiêu chuẩn an toàn hiện hành. Hệ thống điện được thiết kế với khả năng cấp điện ổn định cho toàn bộ 136 căn hộ, các khu vực thương mại, và các hệ thống kỹ thuật phục vụ tòa nhà. Lựa chọn lấy điện từ hai xuất tuyến 471 cột 7 và 476 là quyết định hợp lý, đảm bảo cấp điện liên tục khi một tuyến gặp sự cố. Các thiết bị bảo vệ, điều khiển, và đo lường được chọn lựa kỹ lưỡng để đảm bảo an toàn cho người sử dụng. Hệ thống này cung cấp nền tảng vững chắc để tòa nhà Golden Palace hoạt động hiệu quả và an toàn trong thời gian dài.

4.1. Ưu điểm của thiết kế hệ thống điện

Thiết kế hệ thống điện Golden Palace có nhiều ưu điểm nổi bật. Thứ nhất, hệ thống được thiết kế linh hoạt và dễ mở rộng cho các phụ tải bổ sung trong tương lai. Thứ hai, việc chia phân công suất theo từng khu vực giúp quản lý và kiểm soát tiêu thụ điện hiệu quả hơn. Thứ ba, hệ thống bảo vệ đa tầng đảm bảo an toàn cho người sử dụng và thiết bị điện. Cuối cùng, thiết kế tuân thủ đầy đủ các tiêu chuẩn kỹ thuật quốc gia và quốc tế về an toàn điện, làm cho công trình đạt chất lượng cao.

4.2. Hướng phát triển và nâng cấp trong tương lai

Hệ thống điện Golden Palace được thiết kế với tính bền vững, cho phép nâng cấp công nghệ trong tương lai. Có thể lắp đặt thêm hệ thống năng lượng tái tạo như pin mặt trời trên mái nhà để giảm phụ thuộc vào điện lưới. Hệ thống quản lý năng lượng thông minh (Smart Building) có thể được tích hợp để tối ưu hóa tiêu thụ điện. Việc cải tiến hệ thống chiếu sáng LED và các thiết bị tiết kiệm năng lượng khác cũng là những hướng phát triển tiềm năng để nâng cao hiệu suất năng lượng của tòa nhà.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 GIỚI THIỆU TỔ HỢP THƯƠNG MẠI GOLDEN PALACE 1. Vị trí khu tổ hợp thương mại Golden Palace Tổ hợp thương mại Golden Palace nằm trên đường Mễ Trì, xã Mễ Trì, huyện Từ Liêm, Hà Nội. Sơ đồ khuôn viên khu tổ hợp thương mại : Hình 1. Sơ đồ khuôn viên khu tổ hợp 1.

Quy mô khu tổ hợp thương mại Tổ hợp thương mại Golden Palace có diện tích 1500m 2 (50mx30m), trong đó tòa nhà cao tầng có diện tích 1284,23m2 (33,4m x 38,45m), cao 20 tầng, mỗi tầng cao trung bình 3,5m. Khu tổ hợp có 1 tầng hầm rộng 1284,23m 2, được thiết kế làm nơi đậu xe ô tô, xe máy. Ngoài ra tầng này còn bố trí máy móc thiết bị kĩ thuật như máy bơm nước, bể chứa, hệ thống kỹ thuật điện cung cấp điện cho tòa nhà .S Phạm Anh Tuân SVTH : Lê Thu Trang 3 1' 1 2 3 4 4' 36900 5400 8700 8700 8700 5400 1700 3700 8700 8700 8700 3700 1700 E' E' 1700 1700 9 7 5 3 1 1 3 5 7 9 4800 4800 11 11 3100 3100 13 13 E E - 1.MAÙY PHOØNG BIEÁ N THEÁ PHAÙ T ÑIEÄ N P.MAÙ Y BÔM 6600 6600 6600 6600 V AØKT.NÖÔÙ C BAÛ O V EÄ A PHOØNG A KHO KT.ÑIEÄ N KHO 2500 2500 2550 2550 HOÀNÖÔÙ C HAÀ M PHAÂ N TÖÏHOAÏI HOÀNÖÔÙ C 4500 4500 4500 4500 A' A' 5400 5150 3550 8700 3550 5150 5400 5400 8700 8700 8700 5400 36900 1' 1 2 3 4 4' Hình 1. Sơ đồ mặt bằng tầng hầm Trong tòa nhà có 1 thanh bộ chính, 3 thang máy loại lớn.

Trên các tầng dùng làm căn hộ có các hành lang rộng 2,2m đặt gần cầu thang máy. Tầng 1, 2, 3 có diện tích mặt bằng 33,4m x 38,45m, là nơi đặt các cửa hàng tự do, vui chơi, café đồ ăn nhanh và là nơi tạo không gian nghỉ ngơi.S Phạm Anh Tuân SVTH : Lê Thu Trang 4 1 2 3 4 36900 5400 8700 8700 8700 5400 2700 2700 4350 4350 4350 4350 4350 4350 2700 2700 2400 2400 9 7 5 3 1 1 3 5 7 9 SAÛ NH G IA Û I KHAÙ T 4800 4800 11 11 13 13 2400 2400 15 15 E E HA Ø NH LANG 6600 6600 6600 6600 +1.Q UA Û N LY Ù 4050 4050 C ÖÛ A HAØ NG C HUNG C Ö 6300 6300 2250 2250 1 26 C C 3 25 5 24 7 +1.500 31850 38150 9 3500 3500 21 11 19 13 17 15 6300 6300 HA Ø NH LANG HA Ø NH LANG 2800 2800 +1.500 B B C ÖÛ A HA Ø NG TÖÏC HOÏN 2600 2600 6600 6600 4000 4000 A TIEÀ N SAÛ NH A 2550 2550 HA Ø NH LANG 7550 7550 5000 5000 Hình 1. Sơ đồ mặt bằng tầng 1, 2, 3 Từ tầng 4 lên tầng 20 là các căn hộ nhà ở. Mỗi tầng có 8 căn hộ gồm: - 4 căn hộ loại A có diện tích 113,1m2.

- 4 căn hộ loại B có diện tích 57,4m2. Toàn bộ tòa nhà có 136 căn hộ.S Phạm Anh Tuân SVTH : Lê Thu Trang 5 1 2 3 4 2700 1500 8700 8700 8700 1500 150 5300 3400 4350 4350 3400 5300 150 C AÊ N HOÄLOAÏI A C AÊ N HOÄLOAÏI A 150 150 1500 1500 E E BEÁ P 3300 3300 BEÁ P PHOØ NG NG UÛ PHOØ NG NG UÛ 6600 6600 PHOØ NG KHAÙ CH PHOØ NG KHAÙ CH PHOØ NG NG UÛ PHOØ NG NG UÛ 3300 3300 TIEÀ N PHOØ NG TIEÀ N PHOØ NG D D 2600 260 HAØ NH LANG C AÊ N HOÄLOAÏI B C AÊ N HOÄLOAÏI B PHOØ NG KHAÙ CH 6300 6300 PHOØ NG KHAÙ CH 3700 3700 BEÁ P HAØ NH LANG BEÁ P 1 PHOØ NG NG UÛ 21 PHOØ NG NG UÛ C C 25800 19 3 25800 17 5 15 7 PHOØ NG NG UÛ PHOØ NG NG UÛ 13 9 BEÁ P BEÁ P 3700 3700 11 6300 6300 6000 PHOØ NG KHAÙ CH PHOØ NG KHAÙ CH C AÊ N HOÄLOAÏI B C AÊ N HOÄLOAÏI B HAØ NH LANG 2600 2600 B B TIEÀ N PHOØ NG TIEÀ N PHOØ NG 3300 3300 PHOØ NG NG UÛ PHOØ NG NG UÛ 6600 6600 7200 PHOØ NG KHAÙ CH PHOØ NG KHAÙ CH PHOØ NG NG UÛ PHOØ NG NG UÛ BEÁ P BEÁ P 3300 3300 A A 1500 1500 C AÊ N HOÄLOAÏI A C AÊ N HOÄLOAÏI A 350 150 350 5200 3500 4350 4350 3500 5200 150 1500 8700 8700 8700 1500 26100 1 2 3 4 Hình 1. Sơ đồ khu căn hộ từ tầng 4 lên tầng 20 Khu trung tâm thương mại sử dụng các thiết bị dịch vụ và vệ sinh kỹ thuật như thang máy, thang cuốn, máy bơm nước, bơm thoát, bơm cứu hỏa… 1. Lưới điện quanh khu tổ hợp thương mại Toàn bộ hệ thống điện của khu tổ hợp thương mại được lấy điện từ trạm 110/22 kV Thanh Xuân qua hai máy biến áp để cấp điện cho các phụ tải trong trung tâm thương mại.

Xung quanh tòa nhà có bốn xuất tuyến từ trạm 22kV này.S Phạm Anh Tuân SVTH : Lê Thu Trang 6 Sơ đồ bốn xuất tuyến đó như sau: Hình 1. Sơ đồ các xuất tuyến xung quanh khu tổ hợp thương mại Với : + Xuất tuyến 471 cách tường tòa nhà 6m. + Xuất tuyến 471 cột số 7 cách tường tòa nhà 9m. + Xuất tuyến 471 cột số 9 cách tường tòa nhà 5m.

+ Xuất tuyến 476 cách tường tòa nhà 200m. Trong đó, xuất tuyến 471 và 471 cột số 9 nhánh cột số 3 đã đầy tải. Xuất tuyến 471 cột 7 và 476 vẫn non tải. Do vậy, khu tổ hợp thương mại sẽ lấy điện từ xuất tuyến 471 cột 7 và xuất tuyến 476.S Phạm Anh Tuân SVTH : Lê Thu Trang 7 Chương 2 TÍNH TOÁN PHỤ TẢI 2.

Phụ tải sinh hoạt Trong tổ hợp thương mại, từ tầng 4 đến tầng 20 được sử dụng để làm căn hộ cho thuê, tổng số có 136 căn hộ được chia làm 2 loại có diện tích khác nhau. Trong đó căn hộ loại lớn gồm các căn hộ có diện tích 113,1m2, căn hộ loại vừa gồm các căn hộ có diện tích 57,4m2. Số lượng thiết bị trung bình của căn hộ loại lớn: Bảng 2. Bảng liệt kê số lượng thiết bị của căn hộ loại lớn STT Tên thiết bị Số lượng Công suất (W) Công suất tổng (W) 1 Đèn Compact 3 40 120 2 Đèn huỳnh quang 5 40 200 3 Đèn học 2 40 80 4 Đèn chùm 1 300 300 5 Tivi 3 140 420 6 Điều hòa 3 3500 10500 7 Quạt 4 60 240 8 Máy giặt 1 4000 4000 9 Nồi cơm điện 1 900 900 10 Ấm điện 1 1500 1500 11 Bình nóng lạnh 2 1500 3000 12 Tủ lạnh 1 105 105 13 Bàn là 1 1800 1800 Tổng công suất đặt P1 23165 Số lượng thiết bị trung bình của căn hộ loại vừa: Bảng 2.

Bảng liệt kê số lượng thiết bị của căn hộ loại vừa STT Tên thiết bị Số lượng Công suất (W) Công suất tổng (W) 1 Đèn Compact 4 40 160 2 Đèn huỳnh quang 4 40 160 3 Đèn học 1 25 25 4 Đèn chùm 1 300 300 5 Tivi 2 140 280 GVHD : Th.S Phạm Anh Tuân SVTH : Lê Thu Trang 8 STT Tên thiết bị Số lượng Công suất (W) Công suất tổng (W) 6 Điều hòa 2 3500 7000 7 Quạt 3 60 180 8 Máy giặt 1 4000 4000 9 Nồi cơm điện 1 900 900 10 Ấm điện 1 1500 1500 11 Bình nóng lạnh 2 1500 3000 12 Tủ lạnh 1 105 105 13 Bàn là 1 1800 1800 Tổng công suất đặt P2 19410 Dựa vào 2 bảng trên, ta có công suất định mức của căn hộ loại lớn là P1 = 23,165(kW) và của căn hộ loại vừa là P2= 19,41 (kW). Trong thời gian hiện tại, theo khảo sát thì những căn hộ có kích thước như các căn hộ loại lớn và vừa của khu tổ hợp thương mại có hệ số đồng thời trong khoảng từ 0,3 đến 0,5. Vậy công suất tính toán của hai loại căn hộ này là: + Căn hộ loại lớn: Ptt1 = kđt1*P1 = 0,42*23,165 = 9,72(kW) + Căn hộ loại vừa: Ptt2 = kdt2*P2 = 0,36*19,41 = 6,98 (kW) Công suất tính toán của một tầng: P1tầng = kđt*ΣPtti*ni = 0,9*(9,72*4 + 6,98*4) = 60,12 (kW) Trong đó: + ni là số căn hộ của từng loại. + Ptti là công suất tính toán của căn hộ.

+ kdt= 0,9 tra trong mục I.S Phạm Anh Tuân SVTH : Lê Thu Trang 9 2. Phụ tải động lực Phụ tải động lực trong khu tổ hợp bao gồm phụ tải của các thiết bị dịch vụ và vệ sinh kỹ thuật như thang máy, máy bơm nước…Trong đó các phụ tải được tính riêng như sau: 2. Thang máy Đối với tòa nhà 20 tầng để thuận tiện cho việc đi lại và vận chuyển ta bố trí các loại thang máy sau: + 3 thang máy Sanyo có công suất Ptm= 19(kW), vận tốc lên xuống 1 (m/s), khả năng tải 1250 (kg), gia tốc 0,01667 (m/s2). Do thang máy và thang cuốn làm việc theo chế độ ngắn hạn lặp lại, nên công suất của chúng cần phải quy đổi về chế độ làm việc dài hạn theo biểu thức: Ptm = Pn.tm*√ ε Trong đó: + Pn.tm- công suất định mức của động cơ thang máy, (kW).

+ - hệ số tiếp điện của thang máy (chọn = 0,6). - Công suất của 1 thang máy làm việc ở chế độ dài hạn: Ptm = 19*√ 0,6 = 14,97 (kW) - Công suất tính toán của thang máy được xác định theo biểu thức: Ptm∑ = knc.tm*∑Ptmi Trong đó: - knc.tm : hệ số nhu cầu của thang máy, xác định theo bảng 2.pl[1]: ứng với 7 thang máy, nhà 20 tầng thì knc.tm = 0,8 - Ptmi : công suất của thang máy thứ i, (kW). Vậy công suất tính toán của thang máy: Ptm∑ = 0,8*(14,97*3) = 35,942 (kW) Với hệ số cosφtm là: GVHD : Th.S Phạm Anh Tuân SVTH : Lê Thu Trang 10 => tgφtm = 1,06 Công suất phản kháng của thang máy: Qtm∑ = Ptm∑* tgφtm = 35,942*1,06 = 38,1(kVAr) 2. Trạm bơm Bảng số liệu kỹ thuật máy bơm: Bảng 2.

Số liệu kỹ thuật máy bơm Số lượng Công suất Tổng công suất STT Chức năng knc (cái) (kW) (kW) 2 16 Bơm cấp nước sinh 1 4 0,7 5,6 59,2 hoạt 4 1,2 2 Bơm thoát 2 0,8 6,3 12,6 1 1 20 Bơm cứu hỏa 36 3 1 16 Trong thiết kế thì tổng số thiết bị vệ sinh-kỹ thuật là 14, ứng với 3 nhóm có chức năng như trong bảng trên. Ta tính toán cho từng nhóm.