Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Điện năng là nguồn năng lượng thiết yếu phục vụ cho sự phát triển của nền kinh tế, xã hội và công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa. Sự gia tăng nhanh chóng của các khu công nghiệp, cơ sở thương mại, dịch vụ kéo theo nhu cầu sản xuất và tiêu thụ điện năng tăng cao. Điều này đặt ra yêu cầu cấp thiết về đội ngũ kỹ sư có chuyên môn sâu trong việc thiết kế, vận hành và cải tạo hệ thống điện, trong đó khâu thiết kế cung cấp điện cho các công trình dân dụng và thương mại giữ vai trò nền tảng.

Mục tiêu nghiên cứu của đồ án là vận dụng lý thuyết chuyên ngành để giải quyết bài toán thiết kế cung cấp điện cho một công trình cao tầng hỗn hợp cụ thể, bảo đảm các tiêu chuẩn về an toàn kỹ thuật, độ tin cậy cung cấp điện và hiệu quả kinh tế.

Nhiệm vụ nghiên cứu được phân định thành 4 nội dung trọng tâm:

  1. Xác định phụ tải tính toán cho công trình theo từng khu vực chức năng.
  2. Tính toán và lựa chọn thiết bị điện cao áp và hạ áp.
  3. Thiết kế hệ thống chiếu sáng cho các tầng.
  4. Tính toán hệ thống chống sét cho công trình.

Đối tượng nghiên cứu là hệ thống cung cấp điện tổng thể cho tòa nhà chung cư 5 tầng và 1 tầng hầm (công trình Chung cư 5 tầng Hoàng Huy; trong văn bản có một số vị trí xuất hiện tên gọi "tòa nhà 7 tầng tại 193 Văn Cao").

Không gian nghiên cứu bao gồm toàn bộ các hạng mục công năng của tòa nhà: tầng hầm (gara ô tô, phòng kỹ thuật, phòng máy phát và máy biến áp), tầng 1 (khu siêu thị thương mại), tầng 2 và tầng 3 (khu văn phòng làm việc), tầng 4 (hội trường và phòng họp), tầng 5 (sảnh tầng, phòng kỹ thuật thang máy, kho và khu giải lao), cùng các hệ thống phụ tải phụ trợ (thang máy, bơm nước, cứu hỏa). Thời gian thực hiện đồ án bắt đầu từ ngày 12 tháng 04 năm 2021 và hoàn thành trước ngày 03 tháng 07 năm 2021. Địa điểm thực tập tốt nghiệp của sinh viên tại Công ty Cổ phần Bao bì Thuận Phát (Địa chỉ: 25 QL5, Nam Sơn, An Dương, Hải Phòng).

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết và công thức tính toán

Tác giả hệ thống hóa các phương pháp kinh điển trong kỹ thuật cung cấp điện và thiết kế chiếu sáng:

  1. Phương pháp xác định phụ tải tính toán:

    • Phương pháp tính theo hệ số nhu cầu ($k_{nc}$): Công thức xác định công suất tác dụng tính toán $P_{tt} = k_{nc} \cdot \sum P_{đmi}$, công suất phản kháng $Q_{tt} = P_{tt} \cdot \tan\varphi$, và công suất biểu kiến $S_{tt} = \sqrt{P_{tt}^2 + Q_{tt}^2}$. Phương pháp này đơn giản, phổ biến nhưng phụ thuộc vào thông số tra cứu cố định trong sổ tay nên độ chính xác mang tính tương đối.
    • Phương pháp xác định theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất ($p_0$): Công thức $P_{tt} = p_0 \cdot F$, trong đó $p_0$ tính bằng $\text{kW/m}^2$, $F$ là diện tích mặt bằng ($\text{m}^2$). Phương pháp này ứng dụng trong giai đoạn thiết kế sơ bộ hoặc mặt bằng tải phân bố đều.
    • Phương pháp xác định theo suất tiêu hao điện năng trên một đơn vị sản phẩm ($w_0$): Công thức $P_{tt} = (M \cdot w_0) / T_{max}$, với $M$ là sản lượng sản phẩm trong năm, $T_{max}$ là thời gian sử dụng công suất lớn nhất (giờ). Phương pháp dùng cho các tải ít biến đổi như quạt gió, máy nén khí, bơm nước.
    • Phương pháp tính theo hệ số cực đại ($k_{max}$) và công suất trung bình ($P_{tb}$): Còn gọi là phương pháp số thiết bị hiệu quả ($n_{hq}$). Công thức $P_{tt} = k_{max} \cdot k_{sd} \cdot P_{đm}$. Tác giả phân chia các trường hợp biên cụ thể: khi $n \le 3$ và $n_{hq} < 4$; khi $n > 3$ và $n_{hq} < 4$; hoặc khi $n_{hq} > 300$ kết hợp các mức hệ số sử dụng $k_{sd}$ khác nhau.

  2. Phương pháp thiết kế chiếu sáng:

    • Đồ án tổng thuật các trường phái tính toán chiếu sáng của Liên Xô (phương pháp hệ số sử dụng, công suất riêng, điểm), của Mỹ (phương pháp quang thông, điểm) và của Pháp (phương pháp hệ số sử dụng, điểm và ứng dụng phần mềm).
    • Trọng tâm ứng dụng là phương pháp hệ số sử dụng: Tính toán dựa trên việc xác định độ rọi tiêu chuẩn ($E_{tc}$, lux), diện tích làm việc ($S$, $\text{m}^2$), hệ số bù ($d$), chiều cao treo đèn tính toán ($h_{tt} = H - h' - 0,8$), chỉ số địa điểm, tỷ số treo, hệ số phản xạ và hệ số sử dụng ($U$). Tổng quang thông yêu cầu: $\Phi_{tổng} = (E_{tc} \cdot S \cdot d) / U$. Số lượng bộ đèn được tính từ quang thông từng bộ và kiểm tra theo giới hạn sai số cho phép từ -10% đến +20%.

  3. Nguyên lý chọn khí cụ điện và dây dẫn:

    • Dây dẫn và cáp: Lựa chọn theo điều kiện phát nóng cho phép ($I_{cp} \ge I_{tt} / K$, với hệ số hiệu chỉnh $K = K_1 \cdot K_2 \cdot K_3$) và kiểm tra theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép ($\Delta U$).
    • Thiết bị đóng cắt, bảo vệ (dao cách ly, áptômát, cầu chì): Lựa chọn theo điện áp định mức ($U_{đm} \ge U_{mạng}$), dòng điện định mức ($I_{đm} \ge I_{lvmax}$), và kiểm tra điều kiện ổn định động, ổn định nhiệt khi có sự cố ngắn mạch.

Phương pháp nghiên cứu và nguồn dữ liệu

  • Phương pháp thực hiện: Phương pháp phân tích - tổng hợp tài liệu chuyên ngành; phương pháp tính toán thiết kế kỹ thuật điện (tính giải tích kết hợp tra cứu bảng tra chuẩn hóa).
  • Nguồn dữ liệu: Hồ sơ thiết kế mặt bằng kiến trúc công trình; các tiêu chuẩn thiết kế độ rọi; bảng thông số kỹ thuật (catalog) từ các đơn vị sản xuất: Siemens, Merlin Gerin, Hyundai, Furukawa, Lens, Cadivi, Cooper, Điện Quang.

Nội dung chính theo từng chương

Chương I: Xác định phụ tải tính toán cho chung cư 5 tầng Hoàng Huy

Chương này tập trung thống kê kiến trúc và tính toán nhu cầu công suất điện cho từng không gian chức năng:

  • Tầng hầm: Mặt bằng gồm gara ô tô ($250\text{ m}^2$), phòng kỹ thuật điện - nước ($20\text{ m}^2$), phòng đặt máy phát điện và trạm biến áp, khu vệ sinh. Phụ tải chiếu sáng chung có công suất $P_{cs} = 0,842\text{ kW}$ ($I_{nCS} = 5,98\text{ A}$, $\cos\varphi = 0,45$, $S_{tt} = 1,87\text{ kVA}$). Phụ tải ổ cắm gồm 2 ổ đôi công suất $1\text{ kW}$, tính toán $P_{tt} = 1,6\text{ kW}$ ($I_{tt} = 5,2\text{ A}$, $\cos\varphi = 0,8$, $S_{tt} = 2\text{ kVA}$). Phụ tải điều hòa phòng kỹ thuật sử dụng máy 1 pha Daikin 18.000 BTU (suất $700\text{ BTU/m}^2$). Chiếu sáng sự cố và cầu thang tầng hầm có $P_{cs} = 0,086\text{ kW}$ ($S_{tt} = 1,36\text{ kVA}$).
  • Tầng 1 (Khu siêu thị): Suất chiếu sáng chọn $p_0 = 20\text{ W/m}^2$, sử dụng 44 bộ đèn huỳnh quang loại 4 bóng $36\text{ W}$ ($P_{1bộ} = 0,144\text{ kW}$, tổng công suất đặt $6,34\text{ kW}$). Phụ tải được chia thành 3 pha: Pha A (15 bộ - $2,16\text{ kW}$), Pha B (15 bộ - $2,16\text{ kW}$), Pha C (14 bộ - $2,02\text{ kW}$); công suất tính toán chiếu sáng đạt $P_{tt} = 6,48\text{ kW}$ ($I_{tt} = 6,3\text{ A}$). Phụ tải ổ cắm gồm 28 ổ (14 ổ $1\text{ kW}$ và 14 ổ $0,5\text{ kW}$), phân bổ đều các pha mỗi pha $7\text{ kW}$, tính toán $P_{tt} = 16,8\text{ kW}$ (với hệ số đồng thời $k_{đt} = 0,8$). Phụ tải điều hòa gồm 12 máy 1 pha Daikin 18.000 BTU, công suất đặt $216.000\text{ BTU}$, tính ra $P_{ttĐH} = 63,6\text{ kW}$ ($I_{ndh} = 63,11\text{ A}$). Chiếu sáng WC và cầu thang dùng 6 bóng compact $18\text{ W}$ ($P_{tt} = 0,108\text{ kW}$). Tổng phụ tải tầng 1: $P_{tt.tầng 1} = 86,988\text{ kW}$; áp dụng hệ số đồng thời $k_{đt} = 0,75$, công suất biểu kiến tính toán là $S_{tt} = 65,241\text{ kVA}$, chọn $S_{tt} = 66\text{ kVA}$.
  • Tầng 2 và Tầng 3: Mỗi tầng gồm 7 phòng làm việc ($16\text{ m}^2$ đến $24\text{ m}^2$) và hành lang. Phụ tải một phòng làm việc $16\text{ m}^2$ gồm: Chiếu sáng chung dùng 6 bộ đèn $2 \times 36\text{ W}$ và 2 đèn compact $18\text{ W}$ cho WC ($P_{tt} = 0,468\text{ kW}$, $I_{tt} = 0,66\text{ A}$); ổ cắm bố trí 2 ổ đôi $1\text{ kW}$ ($P_{tt} = 1,6\text{ kW}$, $I_{tt} = 9,1\text{ A}$); 1 điều hòa Daikin 12.000 BTU ($P_{tt} = 3,52\text{ kW}$, $I_{ndh} = 10\text{ A}$). Phụ tải chiếu sáng hành lang mỗi tầng gồm đèn EM, đèn Exit và 10 đèn tuýp đôi $2 \times 36\text{ W}$ với $P_{tt} = 0,77\text{ kW}$ ($I_{tt} = 3,5\text{ A}$). Tổng công suất tính toán mỗi tầng: $P_{tt} = 7 \times (0,468 + 1,6 + 3,52) + 0,77 = 39,886\text{ kW}$.
  • Tầng 4: Bố trí phòng hội thảo ($120\text{ m}^2$) với 20 bộ đèn huỳnh quang $4 \times 36\text{ W}$, 2 phòng họp ($32\text{ m}^2$) với 6 bộ đèn $4 \times 36\text{ W}$, nhà vệ sinh dùng 5 bóng compact $18\text{ W}$, cùng hệ thống đèn chiếu sáng hành lang và sự cố.
  • Phụ tải động lực chung: Tòa nhà trang bị 3 thang máy với công suất mỗi thang là $22\text{ kW}$ (tổng công suất thang máy $66\text{ kW}$), cùng hệ thống máy bơm nước sinh hoạt và máy bơm cứu hỏa.

Chương II: Tính toán lựa chọn thiết bị cao áp hạ áp cho chung cư 5 tầng Hoàng Huy

Chương này thực hiện việc tính chọn dây dẫn, thanh cái và các thiết bị đóng cắt - bảo vệ từ nguồn điện lưới trung áp đến các tủ phân phối:

  • Phía cao áp 22 kV:
    • Dây dẫn cao áp: Chọn cáp đồng 3 lõi 24 kV, cách điện XLPE, đai thép, vỏ PVC do Furukawa chế tạo, tiết diện ruột dẫn tối thiểu $35\text{ mm}^2$.
    • Dao cách ly: Chọn dao cách ly 3DC do Siemens chế tạo, thỏa mãn điều kiện $U_{đmDCl} \ge U_{đmmax}$ và dòng điện làm việc định mức.
    • Cầu chì cao áp: Lựa chọn bảo vệ cho đường dây 22 kV vào máy biến áp.
    • Chống sét van: Sử dụng thiết bị của hãng Cooper (Mỹ), số hiệu AZLP501B24, điện áp định mức $U_{đm} = 24\text{ kV}$, làm việc dựa trên đặc tính điện trở phi tuyến để xả dòng sét xuống đất.
    • Thanh cái cao áp 22 kV trạm biến áp: Chọn thanh đồng kích thước $25 \times 3\text{ mm}$, tiết diện $75\text{ mm}^2$, dòng điện cho phép $I_{cp} = 340\text{ A}$, đáp ứng dòng làm việc cực đại tính toán $I_{lvmax} = 14,2\text{ A}$.
    • Thiết bị đo lường cao áp: Chọn máy biến điện áp (BU) và máy biến dòng điện (CT) cấp điện áp 22 kV do Siemens chế tạo; mạch thứ cấp sử dụng dây đồng $2,5\text{ mm}^2$.
  • Phía hạ áp 380/220 V:
    • Cáp tổng từ máy biến áp vào tủ điện phân phối chính (MBS): Với dòng điện làm việc cực đại $I_{lvmax} = 780\text{ A}$, chọn cáp đồng 1 lõi cách điện PVC do hãng Lens chế tạo; mỗi pha đi 2 sợi cáp đơn tiết diện $240\text{ mm}^2$ ($I_{cp} = 439\text{ A}$ mỗi sợi, tổng khả năng tải đạt $878\text{ A}$). Dây trung tính chọn tiết diện tương đương pha $S_N = 2 \times 240\text{ mm}^2$. Quy cách toàn bộ đường cáp tổng: $[(2 \times 240\text{ mm}^2) \times 3] + N(2 \times 240\text{ mm}^2)$.
    • Áptômát tổng tủ MBS: Chọn khối đóng cắt hạ áp do Merlin Gerin chế tạo, bảo đảm khả năng mang dòng làm việc cưỡng bức $780\text{ A}$.
    • Thanh cái hạ áp tủ MBS: Chọn thanh cái đồng tiết diện một thanh $250\text{ mm}^2$, quy cách $50 \times 5\text{ mm}$, dòng điện cho phép $I_{cp} = 860\text{ A}$ (ở nhiệt độ môi trường tiêu chuẩn $+25^\circ\text{C}$).
    • Máy biến dòng hạ áp: Sử dụng loại điện áp định mức $600\text{ V}$ do Công ty Thiết bị đo điện chế tạo, cuộn thứ cấp được nối đất bảo vệ.
  • Tủ phân phối nhánh:
    • Tuyến cấp nguồn tủ điện tầng hầm (TD-TH): Công suất tính toán tương ứng $I_{lvmax} = 17,3\text{ A}$; chọn áptômát HiBE33 (Hyundai) có $I_{đm} = 20\text{ A}$, $U_{đm} = 600\text{ V}$; cáp dẫn Cadivi 4 lõi bọc PVC gồm $3\text{C} \times 4\text{ mm}^2 + 1\text{C} \times 2,5\text{ mm}^2(N)$ ($I_{cp} = 38\text{ A}$ sau khi nhân hệ số hiệu chỉnh $K = 0,616$).
    • Tuyến cấp nguồn tủ điện bơm nước (TD-BN): Dòng làm việc cực đại $I_{lvmax} = 49,8\text{ A}$ (công suất $34,5\text{ kW}$); chọn áptômát HiBE53 (Hyundai) có $I_{đm} = 50\text{ A}$, $U_{đm} = 600\text{ V}$, dòng cắt $I_n = 2,5\text{ kA}$; cáp đồng Cadivi ruột mềm 4 lõi quy cách $3 \times 16\text{ mm}^2 + 1 \times 10\text{ mm}^2(N)$ ($I_{cp} = 91\text{ A}$, dòng cho phép sau hiệu chỉnh là $80,7\text{ A}$).

Chương III: Thiết kế hệ thống chiếu sáng cho chung cư 5 tầng Hoàng Huy

Chương này ứng dụng phương pháp hệ số sử dụng để xác định quy cách bố trí đèn:

  • Lựa chọn nguồn sáng: Đèn huỳnh quang ống dài $36\text{ W}$ kết hợp máng phản quang (loại 2 bóng hoặc 4 bóng do Điện Quang sản xuất); đèn compact âm trần $18\text{ W}$ cho khu vệ sinh và sảnh thang bộ; đèn halogen $10\text{ W} - 2 \times 10\text{ W}$ cho hệ thống chiếu sáng sự cố khẩn cấp (EM) và đèn Exit chỉ dẫn thoát nạn $10\text{ W}$.
  • Xác định khoảng cách lắp đặt: Chiều cao làm việc được tính từ bề mặt bàn hoặc sàn tùy tính chất không gian ($h_{tt} = H - h' - 0,8\text{ m}$); đèn huỳnh quang khống chế chiều cao treo không vượt quá $4\text{ m}$ để duy trì độ rọi bề mặt.

Chương IV: Tính toán chống sét

Nội dung chương trình bày nguyên lý chống sét đánh thẳng và chống sét lan truyền cho công trình cao tầng. Giải pháp kỹ thuật thể hiện ở việc lắp đặt bộ chống sét van Cooper AZLP501B24 tại đầu vào trạm biến áp 22 kV nhằm tiêu tán xung sét lan truyền từ lưới điện trên không trước khi đi vào máy biến áp.

Thiết kế và triển khai

Hệ thống cung cấp điện được thiết kế theo sơ đồ hình tia kết hợp trục dẫn đứng, nhận nguồn từ lưới phân phối trung thế 22 kV chuyển đổi qua trạm biến áp đặt tại tầng hầm và phân phối đến các phụ tải tiêu thụ qua hệ thống tủ điện chức năng.

Lưới trung áp 22 kV 
Trạm biến áp (Tầng hầm)
Tủ phân phối hạ áp tổng (MBS) - Áptômát Merlin Gerin (780 A), Thanh cái 50x5 mm

Bảng tổng hợp thông số tính toán và lựa chọn thiết bị hạ áp chính của hệ thống:

Phân đoạn tuyến Dòng điện tính toán ($I_{lvmax}$) Thiết bị bảo vệ (Áptômát) Quy cách dây dẫn / cáp cấp nguồn Khả năng mang dòng ($I_{cp}$)
Từ MBA vào Tủ tổng MBS $780\text{ A}$ Merlin Gerin $3\text{P}$ ($I_{đm} \ge 780\text{ A}$) Cáp đồng Lens 1 lõi PVC: $2 \times (3 \times 240) + 2 \times 240\text{ mm}^2$ $878\text{ A}$
Từ MBS đến Tủ tầng hầm (TD-TH) $17,3\text{ A}$ Hyundai HiBE33 ($I_{đm} = 20\text{ A}, 600\text{ V}$) Cáp đồng Cadivi 4 lõi: $3\text{C} \times 4\text{ mm}^2 + 1\text{C} \times 2,5\text{ mm}^2$ $38\text{ A}$
Từ MBS đến Tủ bơm nước (TD-BN) $49,8\text{ A}$ Hyundai HiBE53 ($I_{đm} = 50\text{ A}, 600\text{ V}, 2,5\text{ kA}$) Cáp đồng Cadivi 4 lõi: $3 \times 16\text{ mm}^2 + 1 \times 10\text{ mm}^2$ $91\text{ A}$
Chiếu sáng siêu thị Tầng 1 $6,3\text{ A}$ Áptômát phân nhánh Dây phân pha cân bằng (Pha A: 15 bộ, Pha B: 15 bộ, Pha C: 14 bộ) Bảo đảm đối xứng pha

Kết quả và đóng góp

Kết quả định lượng

  • Xác định được phụ tải tính toán chi tiết cho từng tầng:
    • Tầng hầm: Phụ tải chiếu sáng $0,842\text{ kW}$; ổ cắm $1,6\text{ kW}$; điều hòa 18.000 BTU; chiếu sáng sự cố $0,086\text{ kW}$.
    • Tầng 1: Phụ tải chiếu sáng siêu thị $6,48\text{ kW}$; phụ tải ổ cắm $16,8\text{ kW}$; phụ tải điều hòa $63,6\text{ kW}$; tổng phụ tải tầng đạt $86,988\text{ kW}$ ($S_{tt} = 66\text{ kVA}$).
    • Tầng 2 và 3: Mỗi phòng làm việc $16\text{ m}^2$ tiêu thụ $5,588\text{ kW}$ (chiếu sáng $0,468\text{ kW}$, ổ cắm $1,6\text{ kW}$, điều hòa $3,52\text{ kW}$); tổng công suất mỗi tầng đạt $39,886\text{ kW}$.
    • Tầng 4: Chiếu sáng phòng hội thảo $120\text{ m}^2$ (20 bộ đèn), 2 phòng họp $32\text{ m}^2$ (mỗi phòng 6 bộ đèn).
    • Tủ động lực bơm nước: Công suất $34,5\text{ kW}$ tương ứng $I_{lvmax} = 49,8\text{ A}$.
  • Lựa chọn hoàn chỉnh danh mục thiết bị đóng cắt và cáp dẫn: Cáp trung thế Furukawa $35\text{ mm}^2$; thanh cái cao áp đồng $25 \times 3\text{ mm}$ ($I_{cp} = 340\text{ A}$); thanh cái hạ áp đồng $50 \times 5\text{ mm}$ ($I_{cp} = 860\text{ A}$); tuyến cáp chính Lens $2 \times 240\text{ mm}^2$/pha; chống sét van Cooper $24\text{ kV}$.

Giải pháp kỹ thuật đề xuất

  • Đề xuất phân pha đối xứng cho hệ thống chiếu sáng và ổ cắm tại khu vực thương mại tầng 1 để hạn chế hiện tượng lệch pha trong mạng hạ áp.
  • Áp dụng hệ số suy giảm dòng điện ($K = 0,616$) khi lắp đặt cáp ngầm âm tường trong ống bảo vệ chịu nhiệt, đảm bảo cáp không bị phát nóng vượt ngưỡng cho phép trong điều kiện nhiệt độ môi trường vận hành thực tế.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế:
    • Trong văn bản đồ án có sự không nhất quán về tên gọi và số tầng công trình tại một số trang: Trang bìa và nhiệm vụ đề tài ghi "Chung cư 5 tầng Hoàng Huy", nhưng tại Lời mở đầu (trang 1) và tiêu đề bảng số liệu (trang 39) lại ghi "Thiết kế cung cấp điện tòa nhà 7 tầng tại 193 Văn Cao".
    • Văn bản trích đoạn thiếu vắng các phép tính chi tiết về dòng ngắn mạch ba pha, ngắn mạch chạm đất phía hạ áp để kiểm tra khả năng ổn định nhiệt và ổn định động của áptômát và thanh cái.
  • Hướng nghiên cứu tiếp:
    • Tính toán bù công suất phản kháng cho trạm biến áp nhằm nâng cao hệ số công suất $\cos\varphi$, giảm tổn thất điện áp và tổn thất điện năng trên đường dây.
    • Xây dựng sơ đồ phân phối dự phòng sử dụng máy phát điện diesel để cấp điện cho các phụ tải ưu tiên loại 1 (thang máy sự cố, bơm chữa cháy, chiếu sáng thoát hiểm) khi mất lưới điện nguồn.

Giá trị tham khảo

Đồ án là tài liệu tham khảo hữu ích cho sinh viên các ngành:

  • Điện tự động công nghiệp;
  • Kỹ thuật điện, Hệ thống điện;
  • Kỹ thuật công trình xây dựng (chuyên ngành cơ điện ME - Mechanical & Electrical).

Phần nội dung có giá trị tham khảo ứng dụng cao là quy trình xác định phụ tải cho công trình thương mại - dịch vụ kết hợp văn phòng (Chương 1) và bảng phương pháp lựa chọn dây dẫn, thanh cái, khí cụ điện hạ áp theo điều kiện phát nóng kết hợp hệ số môi trường thực tế (Chương 2).

Câu hỏi thường gặp

  1. Tổng phụ tải tính toán của khu vực siêu thị tại tầng 1 được xác định là bao nhiêu? Tổng phụ tải tác dụng tính toán của tầng 1 là $86,988\text{ kW}$ (gồm chiếu sáng $6,48\text{ kW}$, ổ cắm $16,8\text{ kW}$, điều hòa $63,6\text{ kW}$, và WC/cầu thang $0,108\text{ kW}$). Khi nhân hệ số đồng thời $k_{đt} = 0,75$, công suất biểu kiến tính toán là $65,241\text{ kVA}$ và được chọn là $66\text{ kVA}$.

  2. Quy cách tuyến cáp hạ áp dẫn từ máy biến áp về tủ phân phối chính MBS là gì? Tác giả chọn cáp đồng hạ áp 1 lõi cách điện PVC do hãng Lens chế tạo; mỗi pha đi 2 sợi cáp đơn tiết diện $240\text{ mm}^2$ (dòng cho phép một sợi là $439\text{ A}$); dây trung tính có tiết diện tương đương. Quy cách tổng thể là $[(240\text{ mm}^2 \times 2) \times 3] + N(240\text{ mm}^2 \times 2)$.

  3. Tủ điện cấp nguồn cho hệ thống bơm nước (TD-BN) sử dụng áptômát và loại cáp nào? Tủ TD-BN có dòng làm việc cực đại $49,8\text{ A}$ (công suất $34,5\text{ kW}$), sử dụng áptômát loại HiBE53 do Hyundai chế tạo ($I_{đm} = 50\text{ A}$, $U_{đm} = 600\text{ V}$, $I_n = 2,5\text{ kA}$) và cáp đồng 4 lõi Cadivi quy cách $3 \times 16\text{ mm}^2 + 1 \times 10\text{ mm}^2(N)$.

  4. Thiết bị chống sét van phía cao áp của trạm biến áp có thông số kỹ thuật ra sao? Thiết bị chống sét van được chọn do hãng Cooper (Mỹ) sản xuất, mang ký hiệu AZLP501B24, có điện áp định mức $U_{đm} = 24\text{ kV}$, chế tạo từ điện trở phi tuyến để tháo dòng xung sét từ đường dây xuống đất.

  5. Tại sao khi tính chọn tiết diện dây dẫn tác giả lại sử dụng hệ số $K = 0,616$? Hệ số $K$ là tích số của các hệ số hiệu chỉnh môi trường lắp đặt thực tế: hệ số cáp đặt trong ống chịu nhiệt ($K_1 = 0,77$), hệ số số lượng dây dẫn trong một pha ($K_2 = 0,8$), và hệ số nhiệt độ môi trường đất $20^\circ\text{C}$ ($K_3 = 1$), cho ra $K = 0,77 \times 0,8 \times 1 = 0,616$.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp của sinh viên Vũ Minh Chiến đã giải quyết tương đối đầy đủ các bước thiết kế cung cấp điện cho một công trình cao tầng hỗn hợp, từ khâu xác định phụ tải tính toán, thiết kế chiếu sáng đến việc tính chọn khí cụ đóng cắt và cáp dẫn điện cho cả hai cấp điện áp 22 kV và 380/220 V. Mặc dù văn bản còn xuất hiện sự không đồng nhất về mặt biên tập giữa tên đề tài tại trang bìa và lời mở đầu, hệ thống số liệu tính toán kỹ thuật vẫn phản ánh đúng quy trình thiết kế chuyên ngành điện tự động công nghiệp. Công trình cung cấp một khung tính toán thực hành có giá trị tham khảo tốt cho các đề tài thiết kế hệ thống điện tòa nhà quy mô vừa và nhỏ.