Lời Cảm Ơn Chân Thành Đến Quý Thầy Cô Khoa Điện

Lời cảm ơn chân thành đến thầy cô khoa Điện không chỉ là một biểu hiện của lòng biết ơn mà còn là sự ghi nhận… 234 trang · Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật · 2023.

• Tác giả: Ngô Ngọc Sơn
• Người hướng dẫn: PGS. Trương Việt Anh
• Trường học: Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật
• Chuyên ngành: Khoa Điện
• Đề tài: Lời Cảm Ơn Chân Thành Đến Thầy Cô Khoa Điện
• Loại tài liệu: luận văn
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI MỞ ĐẦU
• DANH MỤC HÌNH ẢNH VÀ ĐỒ THỊ
• DANH MỤC BẢNG
• DANH MỤC BẢN VẼ
• DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT
• 1. CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ
• 1.1. Đặt vấn đề
• 1.2. Mục đích nghiên cứu
• 1.3. Nội dung nghiên cứu
• 2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ DỰ ÁN
• 2.1. Khái quát chung về dự án
• 2.2. Giải pháp cấp điện
• 2.3. Mô tả hệ thống điện
• 2.4. Hệ thống chống sét và nối đất
• 3. CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN
• 3.1. Thiết kế chiếu sáng
• 3.1.1. Tiêu chuẩn áp dụng
• 3.1.2. Phương pháp tính toán
• 3.2. Thiết kế chiếu sáng cho khối tầng thương mại dịch vụ văn phòng
• 3.2.1. Yêu cầu thiết kế
• 3.2.2. Thiết kế chiếu sáng cho tầng 1 phòng 101
• 3.2.3. Thiết kế chiếu sáng cho tầng 5 phòng 501
• 3.3. Xác định phụ tải tính toán
• 3.3.1. Tiêu chuẩn áp dụng
• 3.3.2. Phương pháp tính toán
• 3.3.3. Phương pháp xác định công suất tính toán
• 3.3.4. Tính toán phụ tải cho tòa nhà phức hợp TMDV CobiTower II
• 3.4. Lựa chọn máy biến áp
• 3.4.1. Xác định số lượng, công suất máy biến áp
• 3.4.2. Tiêu chuẩn áp dụng
• 3.4.3. Phương pháp tính toán
• 3.4.4. Tính toán chọn máy biến áp
• 3.5. Lựa chọn máy phát điện
• 3.5.1. Lựa chọn tủ ATS
• 3.6. Xác định dung lượng bù
• 3.6.1. Tiêu chuẩn áp dụng
• 3.6.2. Phương án lựa chọn
• 3.6.3. Chọn thiết bị bù
• 3.6.4. Tính toán sau khi bù
• 3.7. Chọn thiết bị và dây dẫn cáp
• 3.7.1. Tiêu chuẩn áp dụng
• 3.7.2. Phương pháp tính toán thiết bị
• 3.7.3. Chọn thiết bị và dây dẫn cho tủ tổng MSB
• 3.7.4. Chọn thiết bị và dây dẫn cho các tủ phân phối
• 3.8. Tính toán sụt áp
• 3.8.1. Phương án thiết kế
• 3.8.2. Kiểm tra sụt áp của công trình
• 3.9. Tính toán ngắn mạch
• 3.9.1. Tính toán ngắn mạch tại vị trí sau máy biến áp
• 3.9.2. Tính toán ngắn mạch tại vị trí thanh cái của tủ MSB1, MSB2
• 3.9.3. Phương pháp tính ngắn mạch
• 3.9.4. Tính toán chi tiết ngắn mạch
• 3.10. Thiết kế hệ thống nối đất an toàn
• 3.10.1. Các dạng sơ đồ an toàn
• 3.10.2. Tính toán hệ thống nối đất
• 3.10.3. Hệ thống nối đất chống sét đánh trực tiếp
• 3.11. Thiết kế hệ thống chống sét
• 3.11.1. Tiêu chuẩn áp dụng
• 3.11.2. Tính theo tiêu chuẩn NFC NFC 17-102 2011 (PHÁP)
• 3.11.3. Lựa chọn cấp bảo vệ thích hợp
• 3.11.4. Tính bán kính bảo vệ cần thiết cho công trình
• 3.11.5. Phạm vi bảo vệ
• 3.11.6. Chọn kim thu sét
• 3.12. Thống kê thiết bị vật tư điện
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• PHỤ LỤC TÍNH TOÁN
• 4.1. THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG
• 4.2. TÍNH TOÁN PHỤ TẢI
• 4.2.1. PHỤ TẢI THƯƠNG MẠI DỊCH VỤ
• 4.2.2. PHỤ TẢI ĐỘNG CƠ (ĐIỀU HÒA – MÁY BƠM NƯỚC - THÔNG GIÓ VÀ PCCC)
• 4.3. TÍNH TOÁN CHỌN MÁY BIẾN ÁP
• 4.4. TÍNH TOÁN CHỌN MÁY PHÁT ĐIỆN
• 4.5. TÍNH TOÁN CHỌN THIẾT BỊ VÀ DÂY DẪN CÁP
• 4.5.1. DÂY DẪN TỪ TỦ MSB1 ĐẾN TỦ TẦNG HẦM B2~B1
• 4.5.2. DÂY DẪN TỪ TỦ MSB1 ĐẾN TỦ TẦNG 1
• 4.5.3. DÂY DẪN TỪ TỦ MSB1 ĐẾN TỦ TẦNG 2~TẦNG 3
• 4.5.4. DÂY DẪN TỪ TỦ MSB1 ĐẾN TỦ TẦNG 4
• 4.5.5. DÂY DẪN TỪ TỦ MSB1 ĐẾN TỦ TẦNG 5~TẦNG 16
• 4.5.6. DÂY DẪN TỪ TỦ MSB1 ĐẾN TỦ TẦNG 17
• 4.5.7. DÂY DẪN TỪ TỦ MSB2 ĐẾN TỦ ĐỘNG CƠ - THIẾT BỊ
• 4.5.8. DÂY DẪN TỪ TỦ MSB1 ĐẾN TỦ CHIẾU SÁNG CÔNG CỘNG
• 4.6. TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH
• 4.7. TÍNH TOÁN SỤT ÁP
• 4.8. TÍNH TOÁN BUSWAY CHO TÒA NHÀ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Lời Cảm Ơn Chân Thành Đến Thầy Cô Khoa Điện

Lời cảm ơn chân thành đến thầy cô khoa Điện không chỉ là một biểu hiện của lòng biết ơn mà còn là sự ghi nhận những đóng góp to lớn của các thầy cô trong quá trình học tập. Những kiến thức và kinh nghiệm mà thầy cô truyền đạt đã tạo nền tảng vững chắc cho sự nghiệp của sinh viên. Đặc biệt, sự tận tâm và nhiệt huyết của thầy cô đã giúp sinh viên vượt qua nhiều khó khăn trong học tập.

1.1. Ý Nghĩa Của Lời Cảm Ơn Đến Thầy Cô

Lời cảm ơn không chỉ thể hiện sự tôn trọng mà còn là cách để sinh viên thể hiện lòng biết ơn đối với những người đã giúp đỡ mình trong quá trình học tập. Nó cũng là một phần quan trọng trong văn hóa giáo dục.

1.2. Tình Cảm Học Trò Đối Với Thầy Cô

Tình cảm giữa học trò và thầy cô là một mối quan hệ đặc biệt. Sự gắn bó này không chỉ đến từ kiến thức mà còn từ những kỷ niệm và trải nghiệm trong suốt quá trình học tập.

II. Những Thách Thức Trong Quá Trình Học Tập Tại Khoa Điện

Trong quá trình học tập tại khoa Điện, sinh viên thường gặp phải nhiều thách thức. Những khó khăn này có thể đến từ khối lượng kiến thức lớn, áp lực từ các bài kiểm tra và đồ án. Tuy nhiên, nhờ sự hỗ trợ của thầy cô, sinh viên có thể vượt qua những trở ngại này.

2.1. Khó Khăn Trong Việc Tiếp Cận Kiến Thức

Nhiều sinh viên cảm thấy khó khăn trong việc tiếp cận các khái niệm phức tạp trong ngành Điện. Sự hướng dẫn tận tình của thầy cô giúp sinh viên hiểu rõ hơn về các vấn đề này.

2.2. Áp Lực Từ Các Đồ Án Và Bài Kiểm Tra

Áp lực từ các đồ án và bài kiểm tra là một trong những thách thức lớn nhất mà sinh viên phải đối mặt. Sự hỗ trợ và động viên từ thầy cô giúp sinh viên vượt qua giai đoạn khó khăn này.

III. Phương Pháp Học Tập Hiệu Quả Tại Khoa Điện

Để đạt được kết quả tốt trong học tập, sinh viên cần áp dụng những phương pháp học tập hiệu quả. Việc kết hợp lý thuyết và thực hành là rất quan trọng trong ngành Điện.

3.1. Kết Hợp Giữa Lý Thuyết Và Thực Hành

Việc áp dụng lý thuyết vào thực tế giúp sinh viên hiểu rõ hơn về các khái niệm. Thầy cô thường tổ chức các buổi thực hành để sinh viên có thể trải nghiệm thực tế.

3.2. Tìm Kiếm Sự Hỗ Trợ Từ Thầy Cô

Sinh viên nên chủ động tìm kiếm sự hỗ trợ từ thầy cô khi gặp khó khăn. Thầy cô luôn sẵn sàng giúp đỡ và hướng dẫn sinh viên trong quá trình học tập.

IV. Ứng Dụng Kiến Thức Vào Thực Tiễn Sau Khi Tốt Nghiệp

Kiến thức và kỹ năng mà sinh viên học được tại khoa Điện sẽ được áp dụng vào thực tiễn sau khi tốt nghiệp. Điều này không chỉ giúp sinh viên tự tin hơn trong công việc mà còn góp phần vào sự phát triển của ngành Điện.

4.1. Cơ Hội Nghề Nghiệp Sau Khi Tốt Nghiệp

Sinh viên tốt nghiệp từ khoa Điện có nhiều cơ hội nghề nghiệp trong các lĩnh vực khác nhau. Kiến thức chuyên môn vững chắc giúp sinh viên dễ dàng tìm được việc làm.

4.2. Đóng Góp Vào Sự Phát Triển Ngành Điện

Sinh viên sau khi ra trường có thể đóng góp vào sự phát triển của ngành Điện thông qua các dự án và công trình thực tế. Điều này không chỉ mang lại lợi ích cho bản thân mà còn cho xã hội.

V. Kết Luận Về Lời Cảm Ơn Đến Thầy Cô Khoa Điện

Lời cảm ơn chân thành đến thầy cô khoa Điện không chỉ là một nghĩa vụ mà còn là một phần quan trọng trong văn hóa học đường. Sự ghi nhận này giúp củng cố mối quan hệ giữa thầy và trò, đồng thời tạo động lực cho cả hai bên.

5.1. Tầm Quan Trọng Của Lời Cảm Ơn

Lời cảm ơn thể hiện sự tôn trọng và ghi nhận những đóng góp của thầy cô. Đây là một phần không thể thiếu trong quá trình học tập.

5.2. Hướng Tới Tương Lai Tươi Sáng

Sự hỗ trợ và hướng dẫn của thầy cô sẽ là nền tảng vững chắc cho sự nghiệp của sinh viên trong tương lai. Lời cảm ơn là động lực để cả thầy và trò cùng phát triển.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Quá trình đô thị hóa nhanh chóng tại các trung tâm kinh tế trọng điểm đã thúc đẩy sự bùng nổ của các tổ hợp công trình thương mại dịch vụ và văn phòng cho thuê cao tầng. Theo các báo cáo kỹ thuật ngành năng lượng, hệ thống cơ điện (MEP) và chiếu sáng tiêu thụ từ 40% đến 55% tổng điện năng của toàn bộ công trình cao tầng. Tại khu vực đô thị phát triển như Quận 7, Thành phố Hồ Chí Minh, nhu cầu thiết lập một hạ tầng năng lượng an toàn, liên tục và tối ưu hóa hiệu suất sử dụng điện đang trở thành bài toán kỹ thuật cấp thiết. Vấn đề nghiên cứu trọng tâm là làm thế nào để xây dựng một phương án thiết kế hệ thống cung cấp điện đồng bộ, vừa đảm bảo tính kinh tế, vừa đáp ứng nghiêm ngặt các tiêu chuẩn an toàn kỹ thuật, phòng chống cháy nổ và giảm tổn thất công suất.

Mục tiêu cụ thể của nghiên cứu là thiết kế toàn diện hệ thống cung cấp điện và cơ điện cho tòa nhà phức hợp thương mại dịch vụ và văn phòng Cobi Tower II, tọa lạc tại số 8 Hoàng Văn Thái, Quận 7, Thành phố Hồ Chí Minh. Phạm vi công trình bao gồm quy mô 19 tầng (gồm 2 tầng hầm B1-B2 dành cho bãi đỗ xe và khu kỹ thuật, 3 tầng khối đế thương mại dịch vụ 1-3, 13 tầng khối văn phòng cho thuê 4-16 và 1 tầng kỹ thuật mái 17), hoàn thành nghiên cứu trong năm 2023. Ý nghĩa thực tiễn của luận văn được thể hiện qua các chỉ số định lượng: tối ưu hóa hệ số công suất cosφ đạt trên 0.93, kiểm soát độ sụt áp tối đa trên toàn tuyến cáp hạ thế dưới 1.65% (thấp hơn nhiều so với ngưỡng quy chuẩn 5.0%), đồng thời dự phòng 20% dung lượng nguồn cấp để đáp ứng nhu cầu mở rộng tải trong tương lai.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu ứng dụng đồng bộ hai nhóm lý thuyết nền tảng trong kỹ thuật điện công trình: lý thuyết tính toán phụ tải theo hệ số đồng thời (ks), hệ số sử dụng (ku) và lý thuyết truyền dẫn quang thông buồng phản xạ kết hợp mô hình phân bố chiếu sáng không gian làm việc. Các khái niệm chính được làm rõ bao gồm: dòng điện làm việc cực đại (Ilvmax), hệ số công suất (cosφ), độ sụt áp cho phép (ΔU%), công suất phản kháng cần bù (Qbù) và mức độ rọi tiêu chuẩn (Emin, lux).

Hệ thống tính toán tuân thủ nghiêm ngặt khung tiêu chuẩn kỹ thuật Việt Nam và quốc tế:

• Tiêu chuẩn IEC 60364: Hệ thống lắp đặt điện hạ áp.
• Tiêu chuẩn IEC 61439-1: Quy chuẩn lắp ráp tủ điện đóng cắt và điều khiển hạ thế.
• Tiêu chuẩn IEC 60076: Tiêu chuẩn máy biến áp lực.
• Tiêu chuẩn TCVN 9206:2012 và TCVN 9207:2012: Đặt thiết bị và đường dây điện trong nhà ở và công trình công cộng.
• Tiêu chuẩn TCVN 7114-1:2008 và QCVN 12:2014/BXD: Chiếu sáng vùng làm việc và quy chuẩn kỹ thuật hệ thống điện nhà công cộng.
• Tiêu chuẩn NFC 17-102:2011: Thiết kế chống sét phát tia tiên đạo sớm (ESE).

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu thu thập dữ liệu kỹ thuật từ 19 tầng chức năng của dự án Cobi Tower II với cỡ mẫu khảo sát gồm 24 nhóm phụ tải đặc thù (phụ tải chiếu sáng, ổ cắm, hệ thống điều hòa không khí VRV biến tần, bơm nước sinh hoạt, bơm cứu hỏa và quạt tăng áp hút khói PCCC). Phương pháp chọn mẫu phân tầng có chủ đích được áp dụng nhằm đại diện hóa đầy đủ các phân khu công năng: khối tầng hầm ẩm ướt, khối thương mại dịch vụ có mật độ phụ tải cao, khối văn phòng làm việc liên tục và khối kỹ thuật mái vận hành tải động cơ lớn.

Phương pháp phân tích kết hợp giữa phương pháp giải tích truyền thống (tính toán toán học theo công thức tiêu chuẩn TCVN/IEC) và phương pháp mô phỏng số hóa trên các phần mềm kỹ thuật tiên tiến như Dialux evo và Autodesk Revit MEP. Lý do lựa chọn kết hợp này là phương pháp giải tích cung cấp cơ sở toán học minh bạch để kiểm tra sức chịu tải và ngắn mạch, trong khi phần mềm mô phỏng giúp kiểm soát chính xác mức độ đồng đều ánh sáng, góc chói UGR và không gian lắp đặt tuyến máng cáp, loại bỏ hoàn toàn các xung đột không gian trước khi thi công thực tế. Toàn bộ quá trình thu thập số liệu, mô phỏng và hiệu chỉnh diễn ra trong 6 tháng của năm 2023.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Quá trình tính toán và mô phỏng chi tiết mang lại 4 kết quả kỹ thuật then chốt:

1. Tối ưu hóa phân bố chiếu sáng: Tại khu vực thương mại dịch vụ tầng 1 (diện tích 68 m2), việc bố trí 15 bộ đèn LED đôi Philips 53W đạt độ rọi trung bình 503 lux, đáp ứng vượt mức yêu cầu thiết kế 500 lux. Tại khu vực văn phòng tầng 5 (diện tích 69.66 m2), bố trí 12 bộ đèn LED panel 34W đạt độ rọi 457 lux trên Dialux evo (cao hơn 14.25% so với ngưỡng tiêu chuẩn 400 lux), giúp tiết kiệm khoảng 28% công suất tiêu thụ so với việc dùng đèn huỳnh quang thế hệ cũ.

2. Cấu trúc nguồn cấp 2 cấp điện áp ổn định: Toàn bộ công trình được cấp điện từ lưới trung thế 22kV qua tủ RMU đặt tại tầng hầm 1, hạ áp bởi 2 máy biến áp khô 3 pha Dyn-11 công suất mỗi máy 1000kVA (tổng công suất 2000kVA). Mức công suất này đáp ứng 120% phụ tải tính toán cực đại, đảm bảo dự phòng 20% theo quy phạm thiết kế.

3. Nâng cao hệ số công suất và giảm tổn thất điện áp: Hệ số công suất tự nhiên ban đầu của tòa nhà dao động ở mức cosφ = 0.58 đến 0.70. Bằng cách thiết kế tủ tụ bù tự động APFC dung lượng 150 kVAr (chia làm 5 cấp x 30 kVAr) cho mỗi tủ phân phối chính MSB, hệ số công suất sau bù đạt cosφ = 0.93 (tăng trưởng hơn 60% hiệu quả truyền tải). Kiểm tra sụt áp tuyến cáp từ máy biến áp 1 đến tủ MSB1 chỉ ở mức 1.645% (tương đương tổn thất 6.58V trên hệ thống 400V), vượt trội hoàn toàn so với mức giới hạn cho phép 5.0%.

4. Độ tin cậy nguồn dự phòng và an toàn bảo vệ: Hệ thống trang bị 1 máy phát điện Cummins 480kVA kết hợp tủ ATS chuyển mạch tự động trong 5-30 giây khi mất điện lưới, cấp nguồn an toàn cho 100% tải khẩn cấp. Hệ thống tiếp địa an toàn TN-C-S kết hợp kim thu sét ESE đạt trị số điện trở đất an toàn dưới 4Ω và tiếp địa chống sét dưới 10Ω.

Thảo luận kết quả

Các phát hiện trên phản ánh sự phù hợp giữa việc lựa chọn thiết bị công nghệ cao và giải pháp thiết kế hợp lý. Việc hệ số công suất cosφ đạt 0.93 giúp chủ đầu tư triệt tiêu hoàn toàn tiền phạt mua công suất phản kháng từ ngành điện lực, đồng thời giảm dòng tải định mức chạy qua tủ MSB1 xuống 1234.58A, cho phép máy cắt không khí ACB 1600A vận hành trong dải hiệu suất tối ưu từ 75% đến 80%.

Khi so sánh với các công trình cao ốc văn phòng tương đương xây dựng trong thập kỷ trước (thường có độ sụt áp từ 3.2% đến 4.5% và hệ số cosφ chỉ đạt xấp xỉ 0.85), giải pháp kỹ thuật trong luận văn này đã cắt giảm hơn một nửa mức sụt áp và tiết kiệm đáng kể năng lượng tổn hao trên thanh cái đồng 3x(100x6) mm2. Dữ liệu nghiên cứu có thể được trực quan hóa hiệu quả thông qua đồ thị biến thiên phụ tải 24 giờ của tòa nhà (thể hiện rõ phụ tải thấp điểm ban đêm từ 1h đến 4h sáng chỉ đạt 25.16 kW đến 26.72 kW, tương ứng 5% tải đỉnh, trước khi đạt đỉnh 700.5 kW vào giờ làm việc ban ngày) và bảng ma trận phối hợp bảo vệ chọn lọc giữa ACB đầu nguồn 1600A với các MCCB nhánh từ 75A đến 250A.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên kết quả nghiên cứu chi tiết, 4 giải pháp công nghệ và vận hành cụ thể được đề xuất nhằm tối ưu hóa hạ tầng điện cho các tòa nhà phức hợp:

1. Tích hợp hệ thống quản lý năng lượng thông minh BMS: Đơn vị vận hành cần lắp đặt các bộ điều khiển giám sát từ xa cho hệ thống điều hòa không khí VRV và cụm chiếu sáng công cộng. Mục tiêu cụ thể là cắt giảm thêm 12% đến 15% lượng điện tiêu thụ trong các khung giờ chuyển tiếp, triển khai hoàn tất trong vòng 3 tháng đầu khi đưa tòa nhà vào hoạt động, do Ban Quản lý Tòa nhà phối hợp cùng Nhà thầu MEP thực hiện.

2. Thiết lập quy trình kiểm chuẩn định kỳ tủ bù tự động APFC: Đội ngũ kỹ sư cơ điện cần thực hiện đo đạc dòng rò, điện dung của các bình tụ Mikro 30 kVAr và kiểm tra sóng hài bậc cao theo chu kỳ 6 tháng một lần. Mục tiêu duy trì hệ số công suất cosφ toàn công trình luôn ổn định từ 0.92 đến 0.95, do Kỹ sư trưởng vận hành tòa nhà chịu trách nhiệm chính.

3. Bảo trì và chạy thử có tải định kỳ tổ máy phát Cummins 480kVA và tủ ATS: Bộ phận kỹ thuật phải tiến hành kích hoạt kiểm tra thời gian đóng cắt của bộ chuyển mạch ATS trong dải thời gian từ 5 đến 15 giây theo lịch trình hàng tháng. Mục tiêu đảm bảo sẵn sàng 100% nguồn dự phòng cho hệ thống bơm cứu hỏa và quạt hút khói khi xảy ra sự cố cháy, do Tổ kỹ thuật điện tòa nhà triển khai.

4. Đo đạc và kiểm định hệ thống tiếp địa an toàn và kim chống sét ESE: Ban quản lý cần phối hợp với trung tâm kiểm định độc lập đo điện trở nối đất trước mùa mưa bão (chu kỳ 1 năm một lần vào quý 2). Mục tiêu duy trì giá trị điện trở tiếp địa chống sét luôn dưới 10Ω và tiếp địa thiết bị dưới 4Ω theo chuẩn NFC 17-102:2011, do Đơn vị kiểm định độc lập thực hiện.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung và kết quả của luận văn mang lại giá trị thực tiễn cho 4 nhóm đối tượng:

1. Kỹ sư thiết kế cơ điện (MEP): Nắm vững quy trình tính toán phụ tải đồng thời theo tiêu chuẩn TCVN 9206:2012, áp dụng trực tiếp cho các dự án thiết kế trạm biến áp đôi và hệ thống tủ phân phối MSB trong các tòa nhà cao tầng từ 15 đến 25 tầng.

2. Chủ đầu tư và nhà quản lý dự án bất động sản: Có cơ sở dữ liệu tin cậy để thẩm định tổng mức đầu tư vật tư thiết bị điện, đánh giá hiệu quả kinh tế của việc chọn máy biến áp khô 1000kVA kết hợp máy phát điện 480kVA nhằm tối ưu hóa chi phí đầu tư ban đầu và chi phí năng lượng dài hạn.

3. Kỹ sư quản lý và vận hành tòa nhà (Facility Managers): Sử dụng tài liệu như một cẩm nang vận hành chi tiết về sơ đồ nguyên lý tủ điện tổng, nguyên lý điều khiển tự động ATS và phương pháp giám sát bảo dưỡng hệ thống tụ bù 150 kVAr.

4. Giảng viên, học viên cao học và sinh viên chuyên ngành Hệ thống điện: Tham khảo khung phương pháp kết hợp giữa lý thuyết giải tích và phần mềm mô phỏng Dialux evo làm tài liệu phục vụ công tác giảng dạy, nghiên cứu đồ án tốt nghiệp và luận văn thạc sĩ kỹ thuật.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao công trình Cobi Tower II lại lựa chọn 2 máy biến áp 1000kVA thay vì 1 máy biến áp 2000kVA? Việc sử dụng 2 máy biến áp khô 1000kVA Dyn-11 giúp vận hành linh hoạt theo biểu đồ phụ tải dao động từ 25.16 kW vào ban đêm lên hơn 700 kW vào ban ngày. Khi non tải, tòa nhà có thể ngắt bớt 1 máy để giảm tổn hao không tải dưới 980W và duy trì 1 máy hoạt động độc lập nhằm nâng cao độ tin cậy khi sửa chữa.

2. Giải pháp bù công suất phản kháng 150 kVAr cho mỗi tủ MSB mang lại lợi ích gì? Tủ bù tự động 5 cấp x 30 kVAr giúp nâng hệ số cosφ từ 0.58 lên 0.93. Giải pháp này giúp triệt tiêu hoàn toàn chi phí phạt công suất vô công hàng tháng, giảm dòng tải chạy trên cáp chính xuống 1234.58A, từ đó giảm nhiệt lượng phát nóng và kéo dài tuổi thọ cách điện cáp XLPE.

3. Tiêu chuẩn nào được áp dụng để khống chế độ sụt áp trong mạng hạ thế tòa nhà? Nghiên cứu áp dụng tiêu chuẩn TCVN 9207:2012 quy định độ sụt áp cho phép ΔUcp ≤ 5%. Kết quả tính toán từ trạm biến áp đến tủ phân phối chính MSB1 cho thấy độ sụt áp thực tế chỉ đạt 1.645% (ΔU = 6.58V), đảm bảo an toàn tuyệt đối cho các thiết bị điện tử nhạy cảm.

4. Hệ thống chiếu sáng thiết kế trên phần mềm Dialux evo có đáp ứng quy chuẩn y tế và xây dựng không? Hệ thống hoàn toàn đáp ứng QCVN 12:2014/BXD và TCVN 7114-1:2008. Kết quả mô phỏng độ rọi tại khu thương mại đạt 503 lux (tiêu chuẩn 500 lux) và khu văn phòng đạt 457 lux (tiêu chuẩn 400 lux), đảm bảo phân bố quang thông đồng đều và chống lóa mắt cho nhân viên làm việc.

5. Máy phát điện dự phòng Cummins 480kVA được kích hoạt như thế nào khi mất điện lưới? Hệ thống sử dụng tủ chuyển nguồn tự động ATS 250A. Khi điện lưới mất pha hoặc sụt áp quá mức, tủ ATS sẽ phát lệnh khởi động máy phát Cummins 480kVA trong thời gian từ 5 đến 30 giây để cấp điện tức thời cho 100% phụ tải ưu tiên, máy bơm PCCC và thang máy khẩn cấp.

Kết luận

• Hoàn thành trọn vẹn đồ án thiết kế hệ thống cung cấp điện cho tòa nhà Cobi Tower II với nguồn trung thế 22kV và 2 trạm biến áp khô công suất 1000kVA.
• Nâng cao hệ số công suất toàn tòa nhà từ 0.58 lên 0.93 nhờ giải pháp tủ bù tự động APFC 150 kVAr 5 cấp linh hoạt.
• Đảm bảo độ sụt áp mạng hạ thế ở mức lý tưởng 1.645%, thấp hơn nhiều so với tiêu chuẩn cho phép 5.0%.
• Ứng dụng thành công phần mềm Dialux evo thiết kế chiếu sáng LED Philips đạt chuẩn 400-500 lux, tiết kiệm hơn 28% điện năng.
• Tích hợp thành công máy phát điện dự phòng 480kVA cùng hệ thống chống sét tiên đạo ESE theo chuẩn NFC 17-102:2011 với điện trở đất an toàn dưới 4Ω.

Kế hoạch tiếp theo là hoàn thiện tài liệu nghiệm thu kỹ thuật và chuyển giao hướng dẫn quy trình vận hành chi tiết trong vòng 3 tháng tới. Các đơn vị tư vấn thiết kế và chủ đầu tư dự án cao ốc thương mại có thể áp dụng ngay mô hình tính toán tối ưu này để nâng cao hiệu suất năng lượng và đảm bảo an toàn kỹ thuật cho công trình của mình.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đặt vấn đề Ngày nay, đất nước ta đang trên đà phát triển với nhiều sự đổi mới trong lĩnh vực công nghệ, kỹ thuật…, mang lại nhiều lợi ích về sản xuất, góp phần nâng cao chất lượng đời sống của con người. Đi cùng với đó là sự phát triển, mọc lên không ngừng của của các cơ sở sản xuất, tòa nhà cao tầng, căn hộ hiện đại đòi hỏi những hệ thống, cơ cấu trang thiết bị hiện đại để có thể vận hành một cách tối ưu và an toàn. Vì thế, yêu cầu đặt ra về một hệ thống điện đáp ứng đầy đủ các yếu tố trên là vô cùng cần thiết. Hệ thống điện hiện đại ngày càng phức tạp, đòi hỏi khâu thiết kế phải đề ra những phương án cung cấp điện hợp lý và tối ưu, phải đảm bảo yêu cầu về kinh tế và kỹ thuật.

Một phương án cung cấp điện tối ưu sẽ giảm được chi phí đầu tư xây dựng hệ thống điện, giảm tổn thất điện năng, vận hành đơn giản và thuận tiện trong việc bảo trì sửa chữa và đảm bảo sự an toàn cho con người trong quá trình sử dụng. Được sự hướng dẫn của Thầy PGS. TS Trương Việt Anh, tôi chọn đề tài “Thiết kế cung cấp điện cho tòa nhà phức hợp văn phòng thương mại Cobi Tower II” 1.2 Mục đích nghiên cứu - Tìm ra phương pháp cung cấp điện hợp lý cho tòa nhà nhằm tối ưu lượng điện năng tiêu thụ. - Tạo ra một môi trường an toàn cho người dân làm việc trong tòa nhà cũng như khách hàng đến tham quan mua sắm tại khu thương mại công cộng.

- Củng cố lại kiến thức đã học và áp dụng. Làm quen với công việc thiết kế. - Lĩnh hội được kinh nghiệm cũng như những kiến thức quý báu từ Giáo viên hướng dẫn trong suốt quá trình thực hiện đồ án.3 Nội dung nghiên cứu Nội dung đồ án chủ yếu tập trung vào những vấn đề sau: - Đề ra giải pháp cấp điện cho tòa nhà. - Thiết kế chiếu sáng.

- Xác định phụ tải tính toán. - Tính toán chọn máy biến áp - Tính toán chọn máy phát dự phòng. - Chọn tụ bù. - Chọn dây dẫn cho công trình.

- Chọn thiết bị đóng cắt, bảo vệ phía hạ thế. - Thiết kế nối đất, chống sét. - Lập bảng dự toán và báo giá. SVTH: Ngô Ngọc Sơn - 19135035 Trang 1 CHƯƠNG 2.

TỔNG QUAN VỀ DỰ ÁN 2.1 Khái quát chung về dự án Tên dự án: Tòa nhà văn phòng phức hợp Cobi Tower II. 1 Hình ảnh tòa nhà Cobi Tower II mô phỏng trên Revit. Địa điểm xây dựng: số 8, Hoàng Văn Thái, Quận 7, TP.HCM Cơ cấu công trình: - Tầng hầm B1~B2: Bãi đổ xe, phòng kỹ thuật, phòng máy biến áp. - Tầng 1~ 3: Cửa hàng cho thuê, phòng máy phát điện.

- Tầng 4 ~16: Văn phòng cho thuê. - Tầng 17: Tầng kỹ thuật 2.2 Giải pháp cấp điện Dự án “Căn hộ và Văn phòng cao tầng COBI TOWER II” thuộc hộ phụ tải loại III, trong đó có những phụ tải quan trọng phải được cấp điện từ hai nguồn, 1 nguồn chính được cung cấp từ máy biến áp và 1 nguồn dự phòng từ máy phát điện. SVTH: Ngô Ngọc Sơn - 19135035 Trang 2 Nguồn trung thế cấp điện áp 22kV từ mạng lưới trung thế bên ngoài đi vào tòa nhà bằng cáp trung thế đi trên thang cáp. Nguồn điện này được đấu nối vào tủ RMU tại phòng điện đặt ở tầng hầm 1.

Từ đây, nguồn điện trung thế sẽ được cung cấp đến 2 máy biến áp khô 1000kVA, được hạ áp thành nguồn điện với cấp điện áp 400/230V, 50Hz. Sau đó sẽ được chia thành 2 lộ đi vào 2 tủ phân phối chính (MSB1 và MSB2), từ đây cấp nguồn đến các tủ điện tầng (DB) bằng hệ thống Busway và cáp đi trên thang máng cáp đặt bên trong hộp Gen điện (đặt biệt dùng dùng cáp chống cháy cho các tủ điện và thiết bị phục vụ công tác PCCC như: bơm chữa cháy, quạt hút khói, thang máy chữa cháy…). Một máy phát điện có công suất 480kVA được lắp đặt nhằm cung cấp nguồn điện dự phòng cho các tải khẩn cấp và các tải công cộng trong trong trường hợp nguồn điện chính bị gián đoạn.3 Mô tả hệ thống điện - Trạm biến áp: Trạm biến áp bao gồm 2 tủ trung thế, 2 máy biến áp khô với công suất mỗi máy 1000kVA có cấp điện áp vào 22/0. Điện năng tiêu thụ của tòa nhà sẽ được tính và đo đếm bởi công ty điện lực.

Đồng hồ đo đếm trung thế 22kV sẽ được lắp đặt tại vị trí thuận lợi để quan sát. - Máy phát điện dự phòng (Tủ điện hạ thế chính (MSB1 và MSB2): Tủ điện hạ thế chính bao gồm các Aptomat (ACB/MCCB) đầu vào từ MBA và máy phát điện và các Aptomat (ACB/MCCB) tại đầu ra đến các tủ phân phối. Đồng thời tủ điện hạ thế chính cũng bao gồm hệ thống tụ bù nhằm tự động điều chỉnh hệ số công suất liên tục trong mức giới hạn cho phép của điện lực. - Cầu dao chuyển đổi nguồn tự động (ATS) Trong điều kiện nguồn điện cung cấp không ổn định từ luới điện quốc gia, toà nhà được trang bị máy phát điện dự phòng với cầu dao chuyển đổi nguồn tự động kết nối giữa máy biến áp và máy phát điện.

Cầu dao chuyển đổi tự động sẽ kết chuyển nguồn giữa máy biến áp và máy phát ngay lập tức khi nguồn cấp điện lưới bị ngắt và sẽ tự động chuyển đổi trở lại ngay sau khi nguồn lưới điện quốc gia được khôi phục. - Tủ Điện phân phối Mỗi khu vực sẽ được bố trí tủ điện phân phối nhằm cung cấp điện chiếu sáng hay ổ cắm cho khu vực đó, ngoại trừ các thiết bị chính như trạm bơm, máy lạnh trung tâm, thang máy sẽ được bố trí tủ điện riêng. Mỗi khu bán hàng và khu vực thương mại cho thuê có thể cung cấp và trang bị tủ điện và điện kế riêng được đấu nối trực tiếp từ tủ điện tầng. SVTH: Ngô Ngọc Sơn - 19135035 Trang 3 2.4 Hệ thống chống sét và nối đất - Hệ thống chống sét Hệ thống chống sét được được cung cấp bởi hệ thống chống sét phát tia tiên đạo sớm bao gồm kim thu sét, dây thoát sét, bộ đếm sét, đo điện trở đất, cọc nối đất, vv.

- Hệ thống nối đất Hệ thống nối đất được thiết kế để trung hòa, tản dòng điện rò của các tủ phân phối và toàn bộ các thiết bị sử dụng điện khi có sự cố. Vỏ bọc bên ngoài của tủ phân phối hạ thế, vỏ bọc máy biến áp, hộp bảng điện cao thế, dây dẫn bảo vệ PE … được gắn vào trạm nối đất chính. Hệ thống tiếp đất bao gồm hệ cọc thép mạ đồng nối đất, cáp đồng trần, hàn hóa nhiệt. Điện trở nối đất cho hệ thống chống sét và hệ thống điện được trình bày tại chương 10 và chương 11.

SVTH: Ngô Ngọc Sơn - 19135035 Trang 4 CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN 3.1 Thiết kế chiếu sáng 3.1 Tiêu chuẩn áp dụng TCXD 16-1996: Chiếu sáng nhân tạo trong công trình dân dụng. TCVN 3743: Chiếu sáng nhân tạo nhà công nghiệp và các công trình công nghiệp. TCVN 7114-2008: Ecgônômi-Chiếu sáng vùng làm việc.

TCVN 4400-1987: Kỹ thuật chiếu sáng-Thuật ngữ định nghĩa. QCVN12:2014/BXD Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về hệ thống điện của nhà ở và nhà công cộng.2 Phương pháp tính toán ❖ Phương pháp quang thông: Bước 1: Thu thập các thông tin ban đầu - Kích thước phòng - Độ phản xạ trần, tường, sàn - Chức năng phòng - Môi trường làm việc - Yêu cầu về mức độ tự động hóa, tiết kiệm điện, bảo trì, an toàn chống cháy nổ. - Yêu cầu khác Bảng 3. 1 Hệ số phản xạ Các hệ số phản xạ Thương nghiệp Công nghiệp nhẹ Công nghiệp nặng Trần 80% 50% 0% Tường 50% 30% 30% Sàn 20% 10% 10% Bước 2: Chọn bộ đèn Xác định quang thông ban đầu của bộ đèn 𝐹đ = 𝑁𝑏  𝐹𝑏 (𝑙𝑚) (3-1) Trong đó: - Fđ là quang thông ban đầu của bộ đèn - nb là số bóng trong một bóng đèn SVTH: Ngô Ngọc Sơn - 19135035 Trang 5 Bước 3: Xác định độ cao treo đèn Độ cao treo đèn (HTT): là khoảng cách từ đèn đến mặt phẳng làm việc.

𝐻𝑇𝑇 = 𝐻 − 𝐻𝐿𝑉 (𝑚) (3-2) Bước 4: Xác định hệ số sử dụng CU Hệ số sử dụng CU phụ thuộc vào: chỉ số phòng, loại bộ đèn và các hệ số phản xạ của trần, tường sàn. Chỉ số phòng i: 𝑆 (3-3) 𝑖= 𝐻𝑡𝑡  (𝐷1 + 𝐷2 ) Trong đó: D1, D2, S lần lượt là chiều rộng, chiều dài và diện tích khu vực được chiếu sáng, Htt là chiều cao treo đèn tính toán. Bước 5: Xác định hệ số mất mát ánh sáng LLF Hệ số mất mát ánh sáng phụ thuộc vào: loại bóng đèn, loại bộ đèn, chế độ hoạt động của bộ đèn, tính chất môi trường, chế độ bảo trì đèn… Xác định hệ số bảo trì MF 𝑀𝐹 = 𝐿𝐿𝑀𝐹 × 𝐿𝑆𝐹 × 𝐿𝑀𝐹 × 𝑅𝑀𝐹 = 𝐿𝑎𝐿𝑀𝐹 × 𝐿𝑀𝐹 × 𝑅𝑀𝐹 Trong đó: MF: Maintenance Factor. LLMF: Lamp Lumen Maintenance Factor.

LSF: Lamp Survival Factor. LMF: Luminare Maintenance Factor or Light Output Ratio. RMF: Room Maintenance Factor. Bước 6: Xác định độ rọi yêu cầu Độ rọi yêu cầu phụ thuộc vào tính chất công việc, công năng của phòng Bảng 3.

2 Bảng quy định độ rọi Độ rọi tối thiểu Khu vực (lux) Văn Phòng 400 Phòng bảo vệ/ nhân 150 viên Phòng tắm/ toilet 100 Ban công/ hành lang/ 100 sảnh Cửa hàng/ TMDV 300 SVTH: Ngô Ngọc Sơn - 19135035 Trang 6 Nhà kho 100 Bãi đổ xe 100 Phòng đệm cầu thang 100 Phòng trạm biến áp 200 Phòng tủ điện/ trực 200 PCCC (1) QCVN 12:2014 BXD, TCVN 7114-1:2008 Bước 7: Xác định số bộ đèn cần sử dụng 𝐸𝑦𝑐  𝑆 (3-4) 𝑛đ = 𝐹đ  𝐶𝑈  𝐿𝐿𝐹 Bước 8: Phân bố các bộ đèn Cần chú ý đảm bảo độ rọi đồng đều và tránh bị chói bằng cách thỏa mãn yêu cầu về khoảng cách tối đa giữa các đèn và giữa đèn với tường. Nếu L là khoảng cách giữa 2 đèn, Htt là độ cao treo đèn, Dt là khoảng cách giữa các dây đèn với tường thì để đảm bảo tính đồng đều cần kiểm tra các tỉ số sau: 𝐿 ▪ Tỉ số ∝= nên lấy trong phạm vi: 𝐻𝑡𝑡 - ∝≈ 1.5 đối với đèn huỳnh quang.8 đối với đèn HID – trần cao.6 đối với đèn HID – trần thấp. 𝐷𝑡 ▪ Tỉ số 𝛽 = nên lấy trong phạm vi: 𝛽 = 0. 𝐿 Bước 9: Dùng phần mềm mô phỏng (Dialux, Visual …) Áp dụng đối với những hệ thống chiếu sáng cho khu vực có hình dạng đặt biệt như căn hộ, shophouse, penhouse và những khu vực sử dụng cùng lúc nhiều loại đèn khác nhau.