Thiết Kế Cung Cấp Điện Khách Sạn Pearl River 2 - Trường Đại học Quản lý và Công nghệ Hải Phòng

LỜI NÓI ĐẦU

1. CHƯƠNG I: GIỚI THỆU TỔNG QUAN VỀ KHÁCH SẠN PEARL RIVER 2 (14 Tầng)

1.1. GIỚI THIỆU CHUNG

1.2. YÊU CẦU CUNG CẤP ĐIỆN CHO KHÁCH SẠN PEARL RIVER 2

2. CHƯƠNG II: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO KHÁCH SẠN PEARL RIVER 2 (14 Tầng)

2.1. GIỚI THIỆU CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN

2.1.1. Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu

2.1.2. Xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất

2.1.3. Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm

2.1.4. Xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại kmax và công suất trung bình ptb (còn gọi là phương pháp số thiết bị hiệu quả nhq)

2.2. PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG

2.3. THỐNG KÊ PHỤ TẢI KHÁCH SẠN PEARL RIVER 2 (14 Tầng)

2.3.1. Xác định công suất phụ tải điện cho tầng 3-14

2.3.1.1. Tải điện các phòng

2.3.1.2. Tải điện khu hành lang

2.3.4. PHỤ TẢI ĐIỆN TẦNG 2-TẦNG HẦM

2.3.5. TÍNH TOÁN CÁC PHỤ TẢI KHÁC

2.3.6. TỔNG CỘNG PHỤ TẢI ĐIỆN TÍNH TOÁN

3. CHƯƠNG III: PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN CHO KHÁCH SẠN PEARL RIVER (14 Tầng)

3.1. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN CẤP ĐIỆN CHO KHÁCH SẠN PEARL RIVER 2 (14 Tầng)

3.2. XÁC ĐỊNH DUNG LƯỢNG CHO TRẠM BIẾN ÁP

3.2.1. Tổng quan về chọn trạm biến áp

3.2.2. Chọn số lượng và công suất MBA

3.3. TÍNH TOÁN VÀ LỰA CHỌN CÁC THIẾT BỊ BẢO VỆ PHÍA CAO ÁP

3.4. TÍNH TOÁN LỰA CHỌN DÂY DẪN TỪ TRẠM BIẾN ÁP ĐẾN CÁC TỦ PHÂN PHỐI HẠ TỔNG

4. CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ CHỐNG SÉT CHO KHÁCH SẠN PEARL RIVER 2 (14 Tầng)

4.1. CÁC LOẠI CHỐNG SÉT

4.2. CHỐNG SÉT LAN CHUYỀN TỪ ĐƯỜNG DÂY VÀ TRẠM BIẾN ÁP

4.2.1. Khe hở phóng điện

4.2.2. Chống sét ống

4.2.3. Chống sét van

4.3. PHẠM VI BẢO VỆ CỦA MỘT KIM THU

4.3.1. Tính toán theo lý thuyết

4.3.2. Tính toán cụ thể bảo vệ chống sét cho khách sạn PEARL RIVER 2

5. CHƯƠNG V: THIẾT KẾ NỐI ĐẤT BẢO VỆ CÁC THIẾT BỊ CHO KHÁCH SẠN PEARL RIVER 2 (14 Tầng)

5.1. TÍNH TOÁN HỆ THỐNG NỐI ĐẤT

5.1.1. Nối đất tự nhiên

5.1.2. Nối đất nhân tạo

5.2. TRÌNH TỰ TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT

5.3. TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT CHO KHÁCH SẠN PEARL RIVER 2

5.4. TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT CHO HỆ THỐNG ĐIỆN VÀ CÁC THIẾT BỊ MỘT PHA, BA PHA KHÁC

I. Tổng Quan Thiết Kế Cung Cấp Điện Khách Sạn Pearl River 2

Công nghiệp điện lực đóng vai trò then chốt trong sự phát triển của đất nước. Bất kỳ dự án xây dựng nào, từ khu dân cư đến nhà máy, đều cần một hệ thống cung cấp điện hiệu quả. Đồ án tốt nghiệp này tập trung vào thiết kế hệ thống điện cho Khách sạn Pearl River 2, một công trình 14 tầng. Mục tiêu là hệ thống hóa kiến thức đã học, áp dụng vào thực tế và nâng cao hiểu biết về thiết kế điện. Phạm vi nghiên cứu bao gồm: xác định phụ tải điện, lựa chọn công suất máy biến áp, máy phát điện, chọn dây dẫn, thiết bị bảo vệ, thiết kế chống sét và nối đất. Khách sạn Pearl River 2 là một khách sạn 5 sao tọa lạc tại Km8, Phạm Văn Đồng, quận Dương Kinh, thành phố Hải Phòng, thuộc sở hữu của Công ty TNHH H&H. Tổng diện tích sàn là 5440 m2, bao gồm 2 tầng hầm và 17 tầng sàn. Hải Phòng là một thành phố du lịch với bờ biển dài và nhiều địa điểm nổi tiếng. Lượng khách du lịch đến Hải Phòng ngày càng tăng, đòi hỏi cơ sở hạ tầng du lịch phải được đầu tư mạnh mẽ. Khách sạn Pearl River 2 ra đời nhằm đáp ứng nhu cầu lưu trú của du khách trong và ngoài nước. Độ tin cậy cấp điện, chất lượng điện và an toàn là những yếu tố quan trọng trong thiết kế. Phương án thiết kế cũng cần đảm bảo tính kinh tế, cân bằng giữa vốn đầu tư và chi phí vận hành. Theo đồ án tốt nghiệp của Nguyễn Quang Minh (2021), thiết kế tập trung vào xác định và tính toán các thành phần phụ tải, lựa chọn thiết bị phù hợp và đảm bảo an toàn cho hệ thống điện.

1.1. Giới thiệu chung về Khách sạn Pearl River 2 Hải Phòng

Khách sạn Pearl River 2, một khách sạn 5 sao tọa lạc tại Hải Phòng, là trọng tâm của đồ án thiết kế này. Với diện tích lớn và nhiều tầng, khách sạn đòi hỏi một hệ thống điện được thiết kế tỉ mỉ. Địa điểm của khách sạn tại khu vực phát triển du lịch của Hải Phòng cũng là một yếu tố quan trọng cần xem xét. Theo Nguyễn Quang Minh (2021), khách sạn có quy mô lớn với nhiều khu vực chức năng khác nhau, từ phòng nghỉ, khu vực công cộng đến các phòng kỹ thuật. Việc hiểu rõ yêu cầu cung cấp điện cho từng khu vực là bước đầu tiên trong quá trình thiết kế.

1.2. Yêu cầu Cung Cấp Điện cho Khách Sạn Pearl River 2

Đảm bảo độ tin cậy cấp điện là yếu tố then chốt. Khách sạn cần nguồn điện liên tục để duy trì hoạt động. Khi mất điện lưới, máy phát điện dự phòng sẽ cung cấp điện cho các phụ tải quan trọng. Chất lượng điện cũng được đánh giá qua các chỉ số như tần số và điện áp, cần đảm bảo các thiết bị hoạt động ổn định. Ngoài ra, an toàn là một ưu tiên hàng đầu. Hệ thống điện phải an toàn cho người vận hành, người sử dụng và toàn bộ công trình. Tính kinh tế cũng cần được xem xét. Phương án cấp điện phải tối ưu về chi phí đầu tư và vận hành. Theo Nguyễn Quang Minh (2021), việc lựa chọn phương án cấp điện cần cân nhắc kỹ lưỡng các yếu tố này.

II. Cách Xác Định Phụ Tải Tính Toán Khách Sạn Pearl River 2

Việc xác định chính xác phụ tải tính toán là bước quan trọng trong thiết kế cung cấp điện. Hiện có nhiều phương pháp tính phụ tải, mỗi phương pháp có ưu và nhược điểm riêng. Phương pháp đơn giản, tính toán nhanh chóng thường kém chính xác, ngược lại, phương pháp phức tạp cho kết quả chính xác hơn. Tùy theo giai đoạn thiết kế và yêu cầu cụ thể mà lựa chọn phương pháp phù hợp. Các phương pháp phổ biến bao gồm: xác định phụ tải theo công suất đặt và hệ số nhu cầu, theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích, theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm và theo hệ số cực đại. Nguyễn Quang Minh (2021) đã trình bày chi tiết các phương pháp này trong đồ án của mình.

2.1. Tính phụ tải theo công suất đặt và hệ số nhu cầu khách sạn

Công thức tính: Ptt = knc.tan 𝜑; Stt = √Ptt 2 + Q tt 2 = Cos φ. Phương pháp này đơn giản, thuận tiện và được sử dụng rộng rãi. Tuy nhiên, nó kém chính xác vì hệ số nhu cầu (knc) là một số liệu cố định, không phụ thuộc vào chế độ vận hành và số thiết bị. Nguyễn Quang Minh (2021) lưu ý rằng nếu chế độ vận hành và số thiết bị thay đổi nhiều, kết quả sẽ không chính xác.

2.2. Tính phụ tải theo Suất Phụ Tải trên Diện Tích Khách Sạn

Công thức: Ptt = p0.f. Trong đó: p0- Suất phụ tải trên 1m2 diện tích sản xuất, kw/m2; f- Diện tích sản xuất m2. Phương pháp này chỉ cho kết quả gần đúng và thường được dùng trong thiết kế sơ bộ hoặc để tính phụ tải các phân xưởng có mật độ máy móc sản xuất phân bố tương đối đều. Nguyễn Quang Minh (2021) cho biết giá trị p0 có thể tra được trong sổ tay.

2.3. Tính Phụ Tải Chiếu Sáng theo phương pháp hệ số sử dụng

Phương pháp hệ số sử dụng là một phương pháp phổ biến để tính toán chiếu sáng. Các bước bao gồm: nghiên cứu đối tượng chiếu sáng, lựa chọn độ rọi yêu cầu, chọn hệ chiếu sáng, chọn nguồn sáng, chọn bộ đèn và lựa chọn chiều cao treo đèn. Hệ số sử dụng (U) là một yếu tố quan trọng trong công thức tính toán. Nguyễn Quang Minh (2021) đã trình bày chi tiết các bước tính toán và công thức liên quan.

III. Phương Án Cung Cấp Điện Khách Sạn Pearl River 2 Hiệu Quả Nhất

Lựa chọn phương án cung cấp điện phù hợp là yếu tố quyết định đến hiệu quả hoạt động của khách sạn. Phương án cấp điện cần đáp ứng các yêu cầu về độ tin cậy, chất lượng điện, an toàn và kinh tế. Việc lựa chọn vị trí đặt trạm biến áp, công suất máy biến áp và thiết bị bảo vệ cần được tính toán kỹ lưỡng. Các phương án khác nhau cần được so sánh và đánh giá để lựa chọn phương án tối ưu nhất. Nguyễn Quang Minh (2021) đã đề xuất một phương án cấp điện cụ thể cho khách sạn Pearl River 2.

3.1. Lựa Chọn Phương Án Cấp Điện cho Khách Sạn Pearl River 2

Cần xem xét các yếu tố như nguồn điện đầu vào, phụ tải của khách sạn, khả năng mở rộng trong tương lai và chi phí đầu tư ban đầu. Phương án cấp điện có thể là sử dụng một trạm biến áp riêng hoặc sử dụng nguồn điện từ lưới điện công cộng. Nguyễn Quang Minh (2021) đã phân tích ưu và nhược điểm của từng phương án và đề xuất phương án phù hợp nhất cho khách sạn.

3.2. Xác Định Dung Lượng Trạm Biến Áp Khách Sạn

Việc chọn công suất máy biến áp (MBA) là rất quan trọng. Công suất MBA phải đủ để đáp ứng nhu cầu phụ tải của khách sạn, đồng thời phải có dự phòng để đáp ứng nhu cầu tăng trưởng trong tương lai. Cần tính toán kỹ lưỡng các thông số như tổng công suất phụ tải, hệ số đồng thời và hệ số quá tải cho phép. Nguyễn Quang Minh (2021) đã trình bày chi tiết các bước tính toán và lựa chọn công suất MBA.

3.3. Lựa chọn các Thiết Bị Bảo Vệ Cao Áp Hạ Áp

Việc lựa chọn các thiết bị bảo vệ phía cao áp bao gồm cầu dao, máy cắt, chống sét van. Thiết bị bảo vệ phải có khả năng phát hiện và cắt ngắn mạch, quá tải và các sự cố khác. Việc lựa chọn thiết bị phải phù hợp với điện áp, dòng điện và khả năng chịu đựng ngắn mạch. Thiết bị bảo vệ phía hạ áp cũng phải đảm bảo an toàn cho hệ thống và người sử dụng.

IV. Thiết Kế Hệ Thống Chống Sét Khách Sạn Pearl River 2 An Toàn

Hệ thống chống sét là yếu tố quan trọng để bảo vệ khách sạn khỏi tác động của sét. Hệ thống bao gồm kim thu sét, dây dẫn xuống và hệ thống tiếp địa. Thiết kế hệ thống chống sét phải tuân thủ các tiêu chuẩn và quy định hiện hành. Cần tính toán phạm vi bảo vệ của kim thu sét và bố trí các kim thu sét một cách hợp lý. Nguyễn Quang Minh (2021) đã trình bày chi tiết các bước thiết kế hệ thống chống sét.

4.1. Các Loại Chống Sét Cho Khách Sạn Trực Tiếp Lan Truyền

Có hai loại chống sét chính: chống sét trực tiếp và chống sét lan truyền. Chống sét trực tiếp bảo vệ công trình khỏi tác động trực tiếp của sét. Chống sét lan truyền bảo vệ các thiết bị điện tử khỏi xung điện do sét gây ra lan truyền qua đường dây. Cả hai loại chống sét đều cần thiết để bảo vệ khách sạn một cách toàn diện. Cần lựa chọn thiết bị chống sét lan truyền (SPD) phù hợp với điện áp và dòng điện của hệ thống. Theo Nguyễn Quang Minh (2021) cần kết hợp cả 2 phương pháp.

4.2. Chống Sét Lan Truyền Từ Đường Dây và Trạm Biến Áp

Sét có thể lan truyền vào khách sạn qua đường dây điện và trạm biến áp. Cần lắp đặt các thiết bị chống sét lan truyền (SPD) tại các vị trí quan trọng như đầu vào của tủ điện chính và các tủ điện phân phối. Các thiết bị như khe hở phóng điện, chống sét ống và chống sét van là những lựa chọn phổ biến. Theo Nguyễn Quang Minh (2021), cần lựa chọn thiết bị có khả năng cắt xung điện nhanh chóng và hiệu quả.

4.3. Phạm Vi Bảo Vệ của Kim Thu Sét Khách Sạn Pearl River 2

Cần tính toán phạm vi bảo vệ của kim thu sét để đảm bảo toàn bộ công trình nằm trong vùng bảo vệ. Phạm vi bảo vệ phụ thuộc vào chiều cao của kim thu sét và góc bảo vệ. Có thể sử dụng lý thuyết hoặc các phần mềm chuyên dụng để tính toán phạm vi bảo vệ. Theo Nguyễn Quang Minh (2021), việc bố trí kim thu sét phải đảm bảo không có khu vực nào bị bỏ sót.

V. Thiết Kế Nối Đất Bảo Vệ Thiết Bị Khách Sạn Pearl River 2

Hệ thống nối đất là yếu tố quan trọng để đảm bảo an toàn điện. Hệ thống nối đất giúp giảm điện áp chạm, ngăn ngừa điện giật và bảo vệ thiết bị khỏi hư hỏng. Thiết kế hệ thống nối đất phải tuân thủ các tiêu chuẩn và quy định hiện hành. Cần tính toán điện trở tiếp đất và lựa chọn phương pháp nối đất phù hợp. Nguyễn Quang Minh (2021) đã trình bày chi tiết các bước thiết kế hệ thống nối đất.

5.1. Tính Toán Hệ Thống Nối Đất Khách Sạn Pearl River 2

Có hai loại nối đất chính: nối đất tự nhiên và nối đất nhân tạo. Nối đất tự nhiên sử dụng các kết cấu kim loại chôn dưới đất như đường ống nước, khung nhà. Nối đất nhân tạo sử dụng các cọc tiếp địa được chôn dưới đất. Cần tính toán điện trở tiếp đất và lựa chọn số lượng và vị trí cọc tiếp địa phù hợp. Theo Nguyễn Quang Minh (2021), điện trở tiếp đất phải nhỏ hơn một giá trị quy định để đảm bảo an toàn.

5.2. Trình Tự Tính Toán Nối Đất Khách Sạn Pearl River 2

Trình tự tính toán nối đất bao gồm: xác định điện trở suất của đất, lựa chọn phương pháp nối đất, tính toán số lượng và kích thước cọc tiếp địa, bố trí cọc tiếp địa và kiểm tra điện trở tiếp đất. Cần đo điện trở suất của đất tại vị trí đặt hệ thống nối đất để có kết quả chính xác. Theo Nguyễn Quang Minh (2021), việc đo đạc phải được thực hiện bởi người có chuyên môn.

5.3. Nối Đất cho Hệ Thống Điện Một Pha Ba Pha

Cần nối đất cho vỏ các thiết bị điện một pha và ba pha để đảm bảo an toàn. Khi có sự cố chạm vỏ, dòng điện sự cố sẽ đi qua hệ thống nối đất và kích hoạt thiết bị bảo vệ. Cần sử dụng dây dẫn nối đất có tiết diện phù hợp và kết nối chắc chắn với vỏ thiết bị và hệ thống tiếp địa. Theo Nguyễn Quang Minh (2021), việc nối đất phải được thực hiện đúng kỹ thuật và kiểm tra thường xuyên.

Đồ Án Thiết Kế Cung Cấp Điện Khách Sạn Pearl River 2 - Nguyễn Quang Minh