Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Điện năng là nguồn năng lượng thiết yếu đóng vai trò trung tâm trong hoạt động sản xuất, thương mại và dịch vụ kỹ thuật. Đối với các công trình công cộng và dịch vụ phức hợp như đại lý ô tô – nơi tích hợp giữa khu trưng bày bán hàng, văn phòng hành chính và xưởng dịch vụ bảo dưỡng, sửa chữa cơ khí với mật độ máy móc công suất lớn – việc thiết kế một hệ thống cung cấp điện an toàn, liên tục và có tính kinh tế cao là điều kiện tiên quyết để duy trì hoạt động ổn định. Đồ án tốt nghiệp "Thiết kế cung cấp điện cho Đại lý ô tô Honda Thủy Nguyên - Hải Phòng" được thực hiện nhằm giải quyết bài toán cấp điện thực tế cho cơ sở dịch vụ ô tô theo đúng quy trình quy chuẩn kỹ thuật điện hiện hành.

Mục tiêu và các nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể được xác định trong văn bản gồm:

  1. Nghiên cứu tổng quan về mặt bằng kiến trúc và khảo sát các yêu cầu kỹ thuật cung cấp điện của công trình Đại lý ô tô Honda Thủy Nguyên.
  2. Nghiên cứu cơ sở lý thuyết và áp dụng các phương pháp tính toán phụ tải điện, tính toán chiếu sáng theo tiêu chuẩn cho từng khu vực chức năng (tầng 1, tầng lửng, tầng 2, tầng 3 và các phụ tải ngoại vi).
  3. Lựa chọn phương án cung cấp điện tối ưu, xác định số lượng, vị trí và công suất trạm biến áp phân phối hạ áp kết hợp nguồn máy phát điện dự phòng.
  4. Tính toán, lựa chọn và kiểm tra các khí cụ điện, thiết bị đóng cắt, đo lường và bảo vệ phía cao áp 22 kV.
  5. Tính toán, lựa chọn thanh dẫn, máy cắt hạ áp (ACB), aptomat (MCCB/MCB) và hệ thống cáp dẫn điện từ trạm biến áp đến các tủ phân phối động lực của từng tầng.
  6. Thiết kế giải pháp chống sét lan truyền, xác định phạm vi bảo vệ của kim thu sét và tính toán hệ thống nối đất an toàn cho toàn bộ công trình.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Toàn bộ hệ thống cung cấp điện trung áp 22 kV, trạm biến áp hạ áp 22/0,4 kV, mạng lưới phân phối điện hạ áp 380/220 V, hệ thống thiết bị phụ tải động lực – chiếu sáng, hệ thống chống sét và nối đất an toàn.
  • Phạm vi không gian: Công trình Đại lý ô tô Honda Thủy Nguyên tại huyện Thủy Nguyên, thành phố Hải Phòng, do Công ty Cổ phần Ô tô xe máy Hồng Phát làm chủ đầu tư. Công trình có quy mô xây dựng 3 tầng nổi và 1 tầng lửng, với tổng diện tích sàn xây dựng là $2.000 \text{ m}^2$.
  • Phạm vi thời gian và nội dung: Đề tài được hoàn thành vào năm 2022 tại Trường Đại học Quản lý và Công nghệ Hải Phòng; giới hạn nội dung trong việc tính toán thiết kế kỹ thuật cung cấp điện theo số liệu tải biểu kiến, chưa đi sâu vào lập dự toán tài chính chi tiết.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết và tiêu chuẩn áp dụng

Đồ án sử dụng hệ thống lý thuyết về mạng lưới cung cấp điện công nghiệp và công trình dân dụng, bao gồm:

  • Lý thuyết tính toán phụ tải điện: Đồ án tổng hợp 4 phương pháp xác định phụ tải tính toán:
    1. Xác định phụ tải theo công suất đặt ($P_đ$) và hệ số nhu cầu ($k_{nc}$): $P_{tt} = k_{nc} \cdot \sum P_{đmi}$; $Q_{tt} = P_{tt} \cdot \tan\varphi$; $S_{tt} = \sqrt{P_{tt}^2 + Q_{tt}^2} = \frac{P_{tt}}{\cos\varphi}$.
    2. Xác định phụ tải theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất ($p_0$): $P_{tt} = p_0 \cdot F$.
    3. Xác định phụ tải theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm ($W_0$): $P_{tt} = \frac{M \cdot W_0}{T_{max}}$.
    4. Xác định phụ tải theo hệ số cực đại ($k_{max}$) và công suất trung bình ($p_{tb}$) thông qua việc xác định số thiết bị hiệu quả ($n_{hq}$).
  • Lý thuyết và tiêu chuẩn tính toán chiếu sáng: Áp dụng phương pháp hệ số sử dụng quang thông theo công thức: $$\Phi_{tổng} = \frac{E_{tc} \cdot S \cdot d}{U}$$ Trong đó $E_{tc}$ là độ rọi tiêu chuẩn (lux), $S$ là diện tích bề mặt làm việc ($\text{m}^2$), $d$ là hệ số bù ($d = 1,3$), $U$ là hệ số sử dụng tra bảng theo chỉ số địa điểm phòng $K = \frac{a \cdot b}{h_{tt}(a + b)}$. Sai số quang thông cho phép $\Delta\Phi%$ nằm trong khoảng từ $-10%$ đến $+20%$.
  • Tiêu chuẩn kỹ thuật áp dụng:
    • TCVN 7114-2008: Quy định độ rọi chiếu sáng nơi làm việc (Khu trưng bày xe: 300 lux; Phòng sơn sấy/sơn nhanh: 300 lux; Phòng kho: 300 lux; Khu vệ sinh: 100 lux).
    • Tiêu chuẩn IEC và hướng dẫn thiết kế của Schneider Electric: Sử dụng hệ số đồng thời ($K_s$) theo Bảng B17/B36 và hệ số sử dụng lớn nhất ($K_u = 1$ cho chiếu sáng/động cơ; $K_s = 0,5 - 0,8$ cho ổ cắm; $K_s = 1$ cho chiếu sáng và động cơ từng mạch).

Phương pháp nghiên cứu

  • Phương pháp phân tích - tổng hợp: Thu thập, phân loại danh mục máy móc thiết bị cơ khí sửa chữa ô tô và thiết bị điện dân dụng từ hồ sơ thiết kế kiến trúc.
  • Phương pháp tính toán giải tích: Áp dụng công thức giải tích chuyên ngành kỹ thuật điện để tính toán công suất tác dụng ($P_{tt}$), công suất phản kháng ($Q_{tt}$), công suất toàn phần ($S_{tt}$), dòng điện làm việc cực đại ($I_{lvmax}$) và dòng điện ngắn mạch.
  • Phương pháp tra cứu định mức và chọn lựa thiết bị: Đối chiếu các giá trị tính toán với điều kiện định mức của khí cụ điện ($U_{đm} \ge U_{mạng}$, $I_{đm} \ge I_{lvmax}$, điều kiện ổn định động $I_{đ.đm} \ge I_{xk}$, điều kiện phát nóng của dây dẫn $I_{cp} \ge I_{lvmax}$).

Nguồn dữ liệu

  • Bản vẽ mặt bằng kiến trúc, mặt bằng bố trí thiết bị công nghệ các tầng (tầng 1, tầng lửng, tầng 2, tầng 3) của Đại lý ô tô Honda Thủy Nguyên do Công ty CP Ô tô xe máy Hồng Phát cung cấp.
  • Sổ tay thiết kế hệ thống cung cấp điện và bảng tra cứu thông số kỹ thuật của các hãng chế tạo: THIBIDI, Mitsubishi, Siemens, Furukawa, Cooper.

Thiết kế và triển khai

Hệ thống cung cấp điện cho đại lý được thiết kế dạng hình tia từ nguồn điện lưới trung thế thành phố đưa về trạm biến áp và phân phối tới từng tủ động lực các tầng.

Nguồn lưới trung thế 22 kV
  [DCL 3DC + Cầu chì 3GD1413 + CSV AZLP501B24]
  [Tủ phân phối chính hạ áp MSB (ACB AE1000-SW 1000A)]
     [Tủ Tầng 1]              [Tủ Tầng Lửng]            [Tủ Tầng 2]              [Tủ Tầng 3]           [Tủ Phụ tải khác]
   (Aptomat 400A)            (Aptomat 50A)             (Aptomat 250A)           (Aptomat 50A)           (Chiller, Bơm PCCC)

1. Phân cấp trạm biến áp và nguồn dự phòng

  • Trạm biến áp: Đặt 01 máy biến áp ngoài trời 3 pha ngâm dầu do THIBIDI chế tạo, công suất định mức $700 \text{ kVA}$, tỷ số biến áp $22/0,4 \text{ kV}$, điện áp ngắn mạch $U_k% = 4 - 6%$, tổn hao không tải $P_0 = 1.223 \text{ W}$, tổn hao ngắn mạch $P_k = 12.825 \text{ W}$ (ở $75^\circ\text{C}$). Trọng lượng máy $4.810 \text{ kg}$, kích thước $2.100 \times 1.380 \times 2.020 \text{ mm}$.
  • Nguồn phát dự phòng: Chọn 01 máy phát điện xoay chiều 3 pha do Mitsubishi (Nhật Bản) sản xuất, công suất $700 \text{ kVA}$, điện áp $380 \text{ V}$, tần số $50 \text{ Hz}$, tốc độ $1.500 \text{ vòng/phút}$, mức tiêu hao nhiên liệu $336 \text{ lít/giờ}$.

2. Thiết bị đóng cắt và bảo vệ phía cao áp 22 kV

  • Cáp ngầm cao áp: Cáp đồng 3 lõi cách điện XLPE, đai thép, vỏ PVC 24 kV của hãng Furukawa, tiết diện tối thiểu $35 \text{ mm}^2$.
  • Dao cách ly (DCL): Loại 3DC do Siemens sản xuất ($U_{lvmax} = 24 \text{ kV}, I_{đm} = 2.000 \text{ A}, I_{Nmax} = 40 \text{ kA}, I_{Nt} = 16 \text{ kA}$).
  • Cầu chì cao áp: Loại 3GD1413-4B do Siemens sản xuất ($U_{lvmax} = 24 \text{ kV}, I_{đm} = 63 \text{ A}, I_N = 31,5 \text{ kA}$, trọng lượng $5,8 \text{ kg}$).
  • Chống sét van (CSV): Hãng Cooper (Mỹ), mã hiệu AZLP501B24, điện áp định mức $U_{đm} = 24 \text{ kV}$.
  • Thanh cái cao áp: Thanh đồng kích thước $25 \times 3 \text{ mm}^2$ (tiết diện $75 \text{ mm}^2$), dòng điện cho phép $I_{cp} = 340 \text{ A}$, kiểm tra với dòng làm việc lớn nhất $I_{lvmax} = 53 \text{ A}$.
  • Biến điện áp đo lường (BU): Loại HK-220 ($U_{đm} = 24 \text{ kV}$, điện áp sơ cấp $22 \text{ kV}$, thứ cấp $380 \text{ V}$, dung lượng $700 \text{ kVA}$, cấp chính xác 0,5).
  • Biến dòng điện cao áp (CT): Siemens loại 4MA74 ($U_{đm} = 24 \text{ kV}, I_{1đm} = 70 \text{ A}, I_{2đm} = 5 \text{ A}, I_{odn} = 80 \text{ kA}, I_{odd} = 120 \text{ kA}$).

3. Thiết bị phân phối và bảo vệ phía hạ áp 0,4 kV

  • Máy cắt không khí tổng (ACB): Mitsubishi loại AE1000-SW ($4 \text{ cực}, I_{đm} = 1.000 \text{ A}, I_{cu} = 100 \text{ kA}$).
  • Biến dòng hạ áp: Mã hiệu BD34 ($2.000/5 \text{ A}$, dung lượng $15 \text{ VA}$, cấp chính xác 0,5).
  • Thanh cái chính hạ áp tủ MSB: Gồm 4 thanh đồng kích thước $5 \times 100 \text{ mm}^2$, dòng điện cho phép $I_{cp} = 2.000 \text{ A}$.
  • Cáp hạ thế chính từ MBA về tủ MSB: Cáp đồng Cu/XLPE/PVC/DSTA/PVC, quy cách $12(1 \times 300) \text{ mm}^2 + 3(1 \times 240) \text{ mm}^2$.
  • Thiết bị bảo vệ và cáp cấp nguồn cho các tầng:
    • Cấp nguồn Tầng 1: Aptomat BW500RAG-3P ($I_{đm} = 400 \text{ A}, U_{đm} = 380 \text{ V}, I_N = 50 \text{ kA}$), cáp Cu/XLPE/PVC $(4 \times 75) \text{ mm}^2 + \text{E}$.
    • Cấp nguồn Tầng lửng: Aptomat BW125RAG-3P ($I_{đm} = 50 \text{ A}, U_{đm} = 380 \text{ V}, I_N = 50 \text{ kA}$), cáp Cu/XLPE/PVC $(4 \times 16) \text{ mm}^2 + \text{E}$.

Nội dung chính theo từng chương

Chương I: Giới thiệu tổng quan về Đại lý ô tô Honda Thủy Nguyên - Hải Phòng

Chương này mô tả khái quát thông tin dự án do Công ty CP Ô tô xe máy Hồng Phát làm chủ đầu tư trên khu đất tại Thủy Nguyên, quy mô xây dựng 3 tầng với tổng diện tích sàn $2.000 \text{ m}^2$. Tác giả xác lập 4 tiêu chí cốt lõi cho hệ thống cung cấp điện công trình:

  • Độ tin cậy cung cấp điện: Đảm bảo tính liên tục cao; trang bị nguồn máy phát điện dự phòng tự động cấp điện cho các phụ tải ưu tiên khi xảy ra sự cố mất điện lưới.
  • Chất lượng điện năng: Giữ ổn định hai chỉ số cơ bản là tần số ($f = 50 \text{ Hz}$) và điện áp lệch trong phạm vi tiêu chuẩn cho phép.
  • Tính an toàn: Đảm bảo an toàn tuyệt đối cho người vận hành, khách hàng sử dụng dịch vụ và phương tiện cơ giới; phòng chống cháy nổ do sự cố điện.
  • Tính kinh tế: Tối ưu hóa tổng mức vốn đầu tư ban đầu và giảm thiểu chi phí tổn thất vận hành hàng năm.

Chương II: Xác định phụ tải tính toán Đại lý ô tô Honda Thủy Nguyên - Hải Phòng

Chương II trình bày phương pháp luận tính toán phụ tải và thực hiện tính toán chi tiết cho từng khu vực của đại lý ô tô:

Khu vực / Hạng mục Danh mục thiết bị chính và công suất lắp đặt Hệ số ($K_u, K_s$) Phụ tải tính toán $P_{tt}$ (W)
Tầng 1 (Xưởng dịch vụ, tiếp nhận, trưng bày) - 7 Cầu nâng cắt kéo ($7 \times 3.000 \text{ W}$)
- 1 Máy nén khí ($22.000 \text{ W}$)
- 2 Cầu nâng 2 trụ ($2 \times 3.000 \text{ W}$)
- 1 Bộ thử phanh ($5.500 \text{ W}$)
- 132 Đèn tuýp ($25 \text{ W}$), 148 Đèn $9 \text{ W}$
- 46 Ổ cắm ($46 \times 300 \text{ W}$)		 $K_u = 1$
$K_s = 0,5 - 1,0$		 72.932
Tầng lửng (Văn phòng, phòng chờ) - 30 Đèn tấm ($30 \times 40 \text{ W}$)
- 200 Đèn $9 \text{ W}$ ($200 \times 9 \text{ W}$)
- 7 Đèn tuýp ($7 \times 25 \text{ W}$)
- 78 Ổ cắm ($78 \times 300 \text{ W}$)		 $K_u = 1$
$K_s = 0,8$		 26.575
Tầng 2 (Xưởng đồng sơn, nắn khung, sấy) - 2 Bộ nắn khung ($2 \times 3.000 \text{ W}$)
- 1 Máy hàn MIG ($7.500 \text{ W}$)
- 6 Cầu nâng 2 trụ ($6 \times 3.000 \text{ W}$)
- 2 Buồng sơn sấy ($2 \times 20.000 \text{ W}$)
- 1 Buồng sơn nhanh ($15.000 \text{ W}$)
- 1 Hút bụi trung tâm ($7.500 \text{ W}$)
- 140 Đèn tuýp ($25 \text{ W}$), 46 Ổ cắm		 $K_u = 1$
$K_s = 1,0$		 111.300
Tầng 3 (Không gian chức năng phụ trợ) - 140 Đèn tuýp ($140 \times 25 \text{ W}$)
- 15 Ổ cắm ($15 \times 300 \text{ W}$)		 $K_u = 1$
$K_s = 0,8$		 8.000
Phụ tải động lực khác (Hệ thống kỹ thuật tòa nhà) - Điều hòa trung tâm Chiller 150RT ($89.000 \text{ W}$)
- 1 Bơm cứu hỏa ($11.000 \text{ W}$) + Bơm chữa cháy
- 1 Quạt thông gió mái ($23.500 \text{ W}$)
- Chiếu sáng ngoài nhà ($15.000 \text{ W}$)		 $K_u = 1$
$K_s = 0,8$		 119.600
Tổng toàn công trình Tổng hợp toàn bộ phụ tải 4 tầng và hệ thống kỹ thuật $\cos\varphi = 0,8$ 338.407

Tổng hợp các thông số công suất toàn công trình:

  • Tổng công suất tác dụng tính toán: $\sum P_{tt} = 338,407 \text{ kW}$.
  • Chọn hệ số công suất trung bình: $\cos\varphi = 0,8 \implies \tan\varphi = 0,75$.
  • Tổng công suất phản kháng tính toán: $\sum Q_{tt} = \sum P_{tt} \cdot \tan\varphi = 338,407 \times 0,75 = 253,805 \text{ kVAr}$.
  • Tổng công suất biểu kiến tính toán: $\sum S_{tt} = \frac{\sum P_{tt}}{\cos\varphi} = \frac{338,407}{0,8} = 423,008 \text{ kVA}$.

Chương III: Phương án cung cấp điện cho Đại lý ô tô Honda Thủy Nguyên - Hải Phòng

Chương III trình bày quá trình so sánh và lựa chọn phương án kỹ thuật:

  • Phương án chọn máy biến áp: Xét điều kiện phụ tải loại 1 kết hợp máy phát dự phòng, chọn phương án đặt 01 MBA công suất $700 \text{ kVA} > S_{tt} = 423,008 \text{ kVA}$ của THIBIDI.
  • Tính toán khí cụ điện cao áp: Lựa chọn hoàn chỉnh chuỗi thiết bị trạm biến áp gồm dao cách ly Siemens 3DC, cầu chì 3GD1413-4B, chống sét van Cooper, thanh cái đồng $25 \times 3 \text{ mm}^2$, máy biến điện áp HK-220 và máy biến dòng Siemens 4MA74.
  • Tính toán mạng phân phối hạ áp: Tính chọn máy cắt không khí ACB Mitsubishi 1000A, thanh cái đồng tủ MSB ($5 \times 100 \text{ mm}^2$), hệ thống cáp tổng $12(1 \times 300) \text{ mm}^2 + 3(1 \times 240) \text{ mm}^2$ và cáp phân phối đến từng tủ nhánh động lực (DB-01 đến DB-04).

Chương IV: Thiết kế chống sét cho Đại lý ô tô Honda Thủy Nguyên - Hải Phòng

Chương này nghiên cứu phương án bảo vệ chống sét và nối đất an toàn:

  • Phân tích cơ chế chống sét lan truyền từ lưới điện trung thế vào trạm biến áp sử dụng khe hở phóng điện, chống sét ống và chống sét van oxit kim loại.
  • Tính toán phạm vi bảo vệ của kim thu sét đặt trên mái công trình nhằm bảo vệ toàn bộ diện tích sàn $2.000 \text{ m}^2$ trước tác động của sét đánh trực tiếp.
  • Xác định trình tự tính toán hệ thống nối đất an toàn và nối đất làm việc cho trạm biến áp và các thiết bị động lực 1 pha, 3 pha theo quy chuẩn an toàn điện.

Kết quả và đóng góp

Kết quả chính

  • Xác lập bảng tổng hợp phụ tải chi tiết và chuẩn xác cho toàn bộ các khu vực chức năng của đại lý ô tô, cho ra kết quả: $\sum P_{tt} = 338,407 \text{ kW}$, $\sum Q_{tt} = 253,805 \text{ kVAr}$ và $\sum S_{tt} = 423,008 \text{ kVA}$.
  • Đưa ra cấu hình thiết bị cấp nguồn hoàn chỉnh, đảm bảo hệ số dự phòng mở rộng tải trong tương lai:
    • 01 Máy biến áp THIBIDI $700 \text{ kVA} - 22/0,4 \text{ kV}$.
    • 01 Máy phát điện dự phòng Mitsubishi $700 \text{ kVA} - 380 \text{ V}$.
    • 01 Máy cắt không khí ACB Mitsubishi AE1000-SW ($1.000 \text{ A} - 100 \text{ kA}$).
    • Cáp xuất tuyến hạ áp chính Cu/XLPE/PVC/DSTA/PVC $12(1 \times 300) \text{ mm}^2 + 3(1 \times 240) \text{ mm}^2$.
  • Lựa chọn đầy đủ hệ thống khí cụ điện đóng cắt, đo lường và bảo vệ phía cao thế 22 kV (dao cách ly, cầu chì tự rơi, chống sét van, BU, CT) và hạ thế 0,4 kV đạt độ tin cậy và an toàn cao.

Giải pháp và kiến nghị đề xuất

  • Đề xuất mô hình phân chia tủ động lực độc lập cho từng tầng (DB-01, DB-02, DB-03, DB-04) và phân nhóm tủ nhánh (DB-11 đến DB-32) theo chức năng làm việc (sơn sấy, máy nén khí, cầu nâng, văn phòng) để khoanh vùng sự cố, giúp việc vận hành và sửa chữa không làm gián đoạn toàn bộ xưởng dịch vụ.
  • Bố trí máy biến áp đặt ngoài trời trên nền bê tông để tiết kiệm chi phí xây dựng phòng trạm và đảm bảo an toàn tản nhiệt, phòng chống cháy nổ.

Đóng góp của đề tài

  • Hệ thống hóa toàn diện phương pháp tính toán cấp điện cho loại hình công trình hỗn hợp dịch vụ ô tô - phòng trưng bày, tích hợp đồng thời nhiều loại phụ tải cơ khí đặc thù (buồng sơn sấy, máy hàn MIG, máy nén khí lớn, cầu nâng thủy lực).
  • Cung cấp tài liệu thiết kế áp dụng đúng các tiêu chuẩn thực tế (TCVN 7114-2008, tiêu chuẩn IEC, tài liệu kỹ thuật Schneider Electric) đi kèm việc tra cứu thiết bị thương mại thực tế tại thị trường Việt Nam.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế

  • Do giới hạn về thời gian và nguồn tài liệu tiếp cận, tác giả tự nhận định đồ án chỉ tập trung vào việc tính toán dung lượng phụ tải, lựa chọn máy biến áp, máy phát điện, tiết diện dây dẫn, thiết bị bảo vệ, chống sét và nối đất.
  • Chưa thiết kế chi tiết mạch điều khiển tự động hóa chuyển nguồn tự động ATS (Automatic Transfer Switch) giữa lưới điện 22 kV và máy phát điện dự phòng Mitsubishi.
  • Chưa đi sâu vào việc tính toán bài toán bù công suất phản kháng tối ưu bằng tụ bù hạ áp vi điều khiển để nâng cao hệ số $\cos\varphi$ lên trên 0,9.

Hướng nghiên cứu tiếp

  • Bổ sung bản vẽ nguyên lý và sơ đồ đấu nối chi tiết tủ tự động chuyển nguồn ATS.
  • Thiết kế hệ thống tủ tụ bù tự động đóng cắt theo bậc công suất tại thanh cái tủ phân phối hạ áp MSB.
  • Nghiên cứu tích hợp hệ thống quản lý năng lượng thông minh (BMS/EMS) để giám sát và tối ưu hóa điện năng tiêu thụ cho toàn đại lý.

Giá trị tham khảo

Tài liệu đồ án này có giá trị tham khảo chuyên môn đối với:

  • Sinh viên ngành Kỹ thuật điện, Điện tự động công nghiệp, Hệ thống điện: Làm tài liệu mẫu phục vụ học phần Thiết kế cung cấp điện, Đồ án môn học Mạng cung cấp điện và Đồ án tốt nghiệp đại học.
  • Kỹ sư thiết kế cơ điện (M&E): Tham khảo số liệu công suất đặc thù của các thiết bị gara ô tô (buồng sơn sấy $20 \text{ kW}$, phòng sơn nhanh $15 \text{ kW}$, máy nén khí $22 \text{ kW}$, máy hàn MIG $7,5 \text{ kW}$) và phương pháp tính chọn thiết bị bảo vệ cao áp 22 kV.
  • Các phần nội dung đáng tham khảo nhất: Bảng tính toán chiếu sáng chi tiết từng phòng theo TCVN 7114-2008 (Mục 2.1 - Chương II), bảng tổng hợp phụ tải 4 tầng và phương pháp chọn khí cụ điện cao - hạ áp (Chương III).

Câu hỏi thường gặp

1. Tổng công suất tính toán tác dụng và biểu kiến của toàn bộ Đại lý ô tô Honda Thủy Nguyên là bao nhiêu?

Theo kết quả tính toán tại Bảng 2.6 của đồ án, tổng công suất tác dụng tính toán của toàn bộ công trình là $\sum P_{tt} = 338,407 \text{ kW}$. Với hệ số công suất chọn $\cos\varphi = 0,8$, tổng công suất phản kháng là $\sum Q_{tt} = 253,805 \text{ kVAr}$ và tổng công suất biểu kiến tính toán là $\sum S_{tt} = 423,008 \text{ kVA}$.

2. Tác giả lựa chọn chủng loại máy biến áp và máy phát điện dự phòng có thông số như thế nào?

  • Máy biến áp: 01 máy biến áp 3 pha THIBIDI, công suất định mức $700 \text{ kVA}$, cấp điện áp $22/0,4 \text{ kV}$, tổn hao không tải $1.223 \text{ W}$, tổn hao ngắn mạch $12.825 \text{ W}$, điện áp ngắn mạch $U_k% = 4 - 6%$.
  • Máy phát điện: 01 tổ máy phát điện xoay chiều 3 pha Mitsubishi (Nhật Bản), công suất định mức $700 \text{ kVA}$, điện áp $380 \text{ V}$, tần số $50 \text{ Hz}$, tốc độ quay $1.500 \text{ vòng/phút}$, tiêu hao nhiên liệu $336 \text{ lít/giờ}$.

3. Phụ tải điện tại Tầng 2 (khu vực xưởng sơn và thân vỏ) gồm những thiết bị chính nào và có tổng công suất là bao nhiêu?

Tổng công suất tính toán của Tầng 2 là $111,300 \text{ kW}$ (Bảng 2.3), bao gồm các thiết bị: 2 bộ nắn khung ($2 \times 3.000 \text{ W}$), 1 máy hàn MIG ($7.500 \text{ W}$), 6 cầu nâng 2 trụ ($6 \times 3.000 \text{ W}$), 2 buồng sơn sấy ($2 \times 20.000 \text{ W}$), 1 buồng sơn nhanh ($15.000 \text{ W}$), 1 hệ thống hút bụi trung tâm ($7.500 \text{ W}$), 140 bộ đèn tuýp ($25 \text{ W}$) và 46 ổ cắm điện ($300 \text{ W}$).

4. Hệ thống đóng cắt tổng hạ áp và cáp dẫn chính từ máy biến áp vào tủ MSB được lựa chọn ra sao?

  • Thiết bị đóng cắt chính tại tủ phân phối tổng hạ áp (MSB) là máy cắt không khí ACB Mitsubishi loại AE1000-SW (4 cực, dòng định mức $I_{đm} = 1.000 \text{ A}$, khả năng cắt ngắn mạch $I_{cu} = 100 \text{ kA}$).
  • Tuyến cáp hạ thế chính nối từ máy biến áp về tủ MSB sử dụng cáp đồng cách điện XLPE, vỏ PVC, đai thép Cu/XLPE/PVC/DSTA/PVC với tiết diện $12(1 \times 300) \text{ mm}^2$ cho các pha và $3(1 \times 240) \text{ mm}^2$ cho dây trung tính.

5. Phía cao áp 22 kV của trạm biến áp sử dụng những thiết bị đóng cắt và bảo vệ nào?

Phía cao áp 22 kV được trang bị: dao cách ly Siemens loại 3DC ($24 \text{ kV} - 2.000 \text{ A}$), cầu chì cao áp Siemens 3GD1413-4B ($24 \text{ kV} - 63 \text{ A} - 31,5 \text{ kA}$), chống sét van Cooper AZLP501B24 ($24 \text{ kV}$), máy biến điện áp HK-220 ($24/0,38 \text{ kV}$), máy biến dòng Siemens 4MA74 ($24 \text{ kV} - 70/5 \text{ A}$) và thanh cái đồng $25 \times 3 \text{ mm}^2$.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Thiết kế cung cấp điện cho Đại lý ô tô Honda Thủy Nguyên - Hải Phòng" do sinh viên Quách Hoài Sơn thực hiện đã giải quyết hoàn chỉnh bài toán thiết kế kỹ thuật cung cấp điện cho công trình dịch vụ thương mại - kỹ thuật quy mô $2.000 \text{ m}^2$. Dựa trên tổng công suất biểu kiến tính toán là $423,008 \text{ kVA}$, tác giả đã đề xuất cấu hình cấp điện tối ưu sử dụng 01 trạm biến áp hạ áp THIBIDI $700 \text{ kVA} - 22/0,4 \text{ kV}$ kết hợp nguồn máy phát điện dự phòng Mitsubishi $700 \text{ kVA}$ và hệ thống tủ phân phối hạ áp phân tầng đồng bộ. Toàn bộ các thông số kỹ thuật về khí cụ đóng cắt cao - hạ áp, tiết diện cáp dẫn, chống sét và nối đất đều được tính toán và kiểm tra chặt chẽ theo các quy chuẩn hiện hành, đảm bảo tính khả thi cao và an toàn vận hành trong thực tế.