Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong xu thế đô thị hóa và hiện đại hóa, nhu cầu phát triển các tổ hợp công trình đa chức năng tích hợp giữa trung tâm thương mại, khu dịch vụ tiện ích và căn hộ chung cư cao tầng ngày càng gia tăng tại các đô thị lớn. Đối với dạng công trình phức hợp này, hệ thống cung cấp điện đóng vai trò huyết mạch kỹ thuật, quyết định trực tiếp đến mức độ an toàn sinh mạng, độ tin cậy vận hành của các thiết bị cơ điện và hiệu quả kinh tế trong suốt vòng đời công trình. Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn đó, đồ án tốt nghiệp "Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho khu thương mại - dịch vụ - căn hộ BCONS CITY tòa B1 và B2" được thực hiện bởi sinh viên Ngô Tùng Châu và Trần Văn Đỉnh, dưới sự hướng dẫn chuyên môn của PGS. Quyền Huy Ánh tại Khoa Điện – Điện tử, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh (tháng 06/2025).

Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu tổng quát của đồ án là xây dựng giải pháp kỹ thuật hoàn chỉnh cho hệ thống cung cấp điện của tổ hợp công trình, bảo đảm các tiêu chí:

  1. Đưa ra giải pháp cấp điện tối ưu nhằm bảo đảm hệ thống vận hành ổn định, liên tục, tiết kiệm năng lượng và đáp ứng nhu cầu sử dụng điện hiệu quả cho toàn bộ khối chức năng.
  2. Xây dựng cấu trúc hệ thống điện an toàn, độ tin cậy cao cho khối cư dân sinh sống tại các căn hộ cũng như khách hàng sử dụng dịch vụ tiện ích, thương mại.
  3. Củng cố, hệ thống hóa khối kiến thức chuyên ngành kỹ thuật điện (Hệ thống điện, Trang bị điện, Kỹ thuật điện cao áp, An toàn điện) và ứng dụng vào bài toán thiết kế kỹ thuật thực tế.
  4. Rèn luyện phương pháp làm việc, nâng cao tư duy thiết kế hệ thống điện công trình thông qua việc tuân thủ các quy chuẩn, tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành.

Nhiệm vụ nghiên cứu

Để hoàn thành các mục tiêu trên, đồ án xác định 8 nhiệm vụ kỹ thuật cụ thể:

  1. Tính toán phụ tải điện nhằm xác định công suất biểu kiến và công suất tác dụng yêu cầu cho toàn bộ công trình.
  2. Lựa chọn giải pháp và tính toán công suất trạm biến áp trung áp/hạ áp (22kV/0,4kV).
  3. Tính toán công suất và lựa chọn cấu hình máy phát điện dự phòng phục vụ các phụ tải ưu tiên khi xảy ra sự cố nguồn lưới.
  4. Tính chọn thông số kỹ thuật, tiết diện dây dẫn, cáp điện hạ thế và hệ thống thanh dẫn Busway.
  5. Tính toán dòng ngắn mạch và lựa chọn các thiết bị đóng cắt, bảo vệ hạ thế (ACB, MCCB, MCB, RCBO).
  6. Tính toán, thiết kế hệ thống bù công suất phản kháng nhằm nâng cao hệ số công suất của hệ thống.
  7. Thiết kế hệ thống chiếu sáng cho căn hộ điển hình ứng dụng công cụ phần mềm DIALUX.
  8. Thiết kế hệ thống bảo vệ chống sét, hệ thống nối đất an toàn và lập bảng bóc tách khối lượng, dự toán vật tư cho căn hộ mẫu.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

  • Đối tượng nghiên cứu: Toàn bộ hệ thống kỹ thuật điện công trình bao gồm trạm điện trung áp, trạm biến áp phân phối, nguồn dự phòng diesel, tủ phân phối chính MSB, hệ thống Busway, tủ phân phối tầng DB, hệ thống chiếu sáng, nối đất an toàn và chống sét.
  • Phạm vi không gian: Tòa tháp B1 và B2 thuộc phân khu Green Emerald – Khu đô thị Bcons City, tọa lạc trên trục giao thông chính tại thành phố Dĩ An, tỉnh Bình Dương (tiếp giáp thành phố Thủ Đức, Thành phố Hồ Chí Minh, kết nối với Xa lộ Hà Nội, Quốc lộ 1K và tuyến Metro Bến Thành – Suối Tiên).
  • Quy mô công trình:
    • Tổng diện tích khu đất: 2.459 m².
    • Mật độ xây dựng: 12,72%.
    • Kết cấu công trình: Gồm 2 block cao 27 tầng nổi và 2 tầng hầm.
    • Tổng số căn hộ: 898 căn, gồm căn hộ 1 phòng ngủ (34 – 35 m²) và 2 phòng ngủ (52 – 56 m²).
    • Phân khu tiện ích: Khối đế 3 tầng bố trí trường học quốc tế Bschool, trung tâm thương mại 4 tầng, hệ thống 3 hồ bơi tràn bờ, khách sạn 4 sao, nhà hàng cao cấp và công viên nội khu.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung tiêu chuẩn và quy chuẩn kỹ thuật áp dụng

Hệ thống thiết kế điện trong đồ án được xây dựng trên cơ sở đối chiếu và tuân thủ các quy chuẩn kỹ thuật quốc gia cùng hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật quốc tế:

Nhóm lĩnh vực Ký hiệu tiêu chuẩn / quy chuẩn Tên gọi văn bản
Quy hoạch & Xây dựng QCXDVN 01-2008/BXD Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về quy hoạch xây dựng
Lắp đặt điện hạ áp IEC 60364-2009 Low voltage electrical installations
Hệ thống điện hạ áp TCVN 7447-2010 Hệ thống lắp đặt điện hạ áp
Công trình công cộng TCVN 9206-2012 Đặt thiết bị trong nhà ở và công trình công cộng – Tiêu chuẩn thiết kế
Thiết bị gia dụng TCVN 5699-2007 Thiết bị điện gia dụng và thiết bị điện tương tự
Thiết bị đóng cắt IEC 60947-2 Tiêu chuẩn kỹ thuật cho thiết bị đóng cắt và điều khiển hạ áp
Thanh dẫn điện IEC 60439-2 Yêu cầu đối với hệ thống thanh dẫn Busway

Phương pháp tính toán và thiết kế

  1. Phương pháp xác định phụ tải tính toán: Đồ án phân tích các cách tiếp cận (suất phụ tải trên đơn vị diện tích, công suất trung bình kết hợp hệ số cực đại) và quyết định lựa chọn phương pháp tính theo công suất đặt kết hợp hệ số nhu cầu và hệ số đồng thời. Công thức tổng quát được áp dụng: $$S_{tt} = k_s \sum_{i=1}^{n} (k_{ui} \cdot S_i)$$ Trong đó: $S_{tt}$ là công suất tính toán tổng (kVA); $S_i$ là công suất đặt của thiết bị hoặc nhóm thiết bị thứ $i$ (kVA); $k_s$ là hệ số đồng thời; $k_{ui}$ là hệ số sử dụng của thiết bị thứ $i$; $n$ là số lượng thiết bị thuộc nhóm.
  2. Phương pháp tính toán ngắn mạch: Phục vụ kiểm tra khả năng cắt ngắn mạch của thiết bị đóng cắt hạ thế (Icu, Ics) theo cấu trúc từ thanh cái tủ điện chính MSB đến các tủ nhánh DB.
  3. Phương pháp kiểm tra tiết diện dây và cáp điện: Lựa chọn theo điều kiện phát nóng liên tục dòng điện tải lớn nhất ($I_{cp} \ge I_{tt}$), kết hợp hiệu chỉnh nhiệt độ môi trường, phương thức đặt cáp và kiểm tra độ sụt áp cho phép ($\Delta U%$).
  4. Phương pháp tính toán chiếu sáng: Sử dụng công cụ phần mềm chuyên dụng DIALUX nhằm mô phỏng quang thông, xác định vị trí, số lượng và công suất bộ đèn nhằm đạt độ rọi tiêu chuẩn trên bề mặt làm việc cho căn hộ điển hình.

Thiết kế và triển khai

Hệ thống cung cấp điện cho hai tòa tháp B1 và B2 được cấu trúc đồng bộ từ điểm tiếp nhận trung áp đến các phụ tải tiêu thụ hạ áp cuối cùng.

Kiến trúc giải pháp cấp nguồn

  • Nguồn điện lưới: Đấu nối từ lưới phân phối trung áp khu vực 22kV (điện áp định mức 24kV), 3 pha, tần số 50Hz bằng tuyến cáp ngầm chuyên dụng $3\times 1C-240,\text{mm}^2$ Cu/XLPE/PVC/DSTA/PVC luồn trong ống xoắn chịu lực chôn ngầm dẫn vào trạm biến áp trong nhà.
  • Tủ trung thế: Sử dụng hệ thống tủ RMU (Ring Main Unit) 24kV gồm hai ngăn lộ vào nhận nguồn độc lập từ hai nguồn lưới trung thế để nâng cao độ tin cậy cung cấp điện, cùng một ngăn lộ ra bảo vệ máy biến áp trang bị máy cắt chân không (VCB) hoặc dao cắt phụ tải (LBS) phối hợp rơ le bảo vệ.
  • Trạm biến áp phân phối: Trang bị máy biến áp ba pha kiểu khô (Cast Resin Transformer), tỉ số biến đổi 22/0,4kV, đấu nối tam giác - sao có trung tính ($D/Y_n-11$):
    • Máy biến áp 1600 kVA: Cấp nguồn cho các phụ tải chính thông qua tuyến cáp thang dẫn gồm $(12\times 1C-300,\text{mm}^2),\text{Cu/XLPE/PVC} + (4\times 1C-300,\text{mm}^2),\text{Cu/PVC}$ đấu nối vào tủ điện phân phối chính MSB-L1 và MSB-L3.
    • Máy biến áp 1250 kVA: Cấp nguồn cho các tuyến phụ tải hạ thế qua cáp $(12\times 1C-240,\text{mm}^2),\text{Cu/XLPE/PVC} + (4\times 1C-240,\text{mm}^2),\text{Cu/PVC}$ đến tủ chính MSB-L2 và MSB-L4 (tủ chuyên trách phụ tải công cộng và tải sự cố).
  • Nguồn dự phòng độc lập: Gồm 2 tổ máy phát điện diesel công suất 1250 kVA (chế độ PRIME), cấp điện áp hạ thế 3 pha 380/220V, 50Hz. Hệ thống tích hợp bộ chuyển nguồn tự động ATS (Automatic Transfer Switch) vận hành linh hoạt ở chế độ tự động hoặc bằng tay, có khóa liên động cơ - điện an toàn. Khi mất nguồn lưới, hệ thống ATS tự khởi động máy phát và đóng cấp điện ưu tiên cho các phụ tải thiết yếu sau thời gian trễ khoảng 10 giây; khi lưới phục hồi, ATS tự động chuyển phụ tải về lưới và điều khiển dừng máy phát.

Cấu trúc phân phối hạ thế và phân nhóm phụ tải

Hệ thống mạng điện hạ áp tổ chức bảo vệ và truyền dẫn qua 4 cấp: Tủ điện chính (MSB) $\rightarrow$ Hệ thống Busway $\rightarrow$ Tủ phân phối tầng/khu vực (DB) $\rightarrow$ Tủ phân phối phòng/căn hộ.

Phân nhóm tủ / Tuyến cấp nguồn Chức năng phụ tải phục vụ Giải pháp dẫn điện & bảo vệ
MSB-L1, MSB-L3 Tải căn hộ tháp B1, B2 từ tầng 1 đến tầng 27 Hệ thống thanh dẫn Busway LS kết hợp cáp động lực, thiết bị đóng cắt ACB/MCCB
MSB-L2 Tải thương mại dịch vụ khối đế, trường học Bschool, phụ tải cơ điện thông thường Cáp Cu/XLPE/PVC đi trên thang cáp, bảo vệ bằng MCCB
MSB-L4 (Nguồn ưu tiên/Sự cố) Bơm PCCC, bơm cấp nước sinh hoạt, thang máy sự cố, chiếu sáng khẩn cấp, quạt hút khói Cáp đồng bọc cách điện chống cháy chuyên dụng, cấp nguồn kép từ lưới và máy phát dự phòng
Nhánh UPS chuyên dụng Phòng máy chủ (Server), phòng an ninh camera, hệ thống báo cháy tự động Tuyến cấp nguồn riêng từ tủ chính MSB qua hệ thống lưu điện UPS dự phòng

Bù công suất phản kháng và nối đất an toàn

  • Bù công suất phản kháng: Bố trí các giàn tụ bù tĩnh hạ áp tự động đóng cắt nhiều cấp tại thanh cái tủ MSB để nâng cao hệ số công suất toàn hệ thống ($\cos\varphi \ge 0,9$).
  • Hệ thống nối đất: Thiết kế hệ thống nối đất an toàn trạm biến áp và nối đất bảo vệ thiết bị hạ thế sử dụng cọc tiếp địa bằng thép mạ đồng liên kết với thanh cái nối đất chính, bảo đảm trị số điện trở nối đất không vượt quá $4,\Omega$.
  • Hệ thống chống sét: Trang bị kim thu sét hiện đại lắp đặt tại vị trí cao nhất trên mái tháp kết hợp mạng lưới dây dẫn sét xuống hệ thống tiếp địa độc lập, đồng thời gắn thiết bị cắt lọc sét lan truyền (SPD) tại các tủ điện phân phối chính.

Nội dung chính theo từng chương

Báo cáo đồ án được cấu trúc thành 16 chương với các nội dung kỹ thuật chuyên môn cụ thể:

Chương 1: Mở đầu

Trình bày lý do chọn đề tài, mục tiêu, nhiệm vụ và phạm vi nghiên cứu. Giới thiệu tổng quan vị trí quy hoạch phân khu Tháp Green Emerald – Bcons City tại thành phố Dĩ An, tỉnh Bình Dương. Nêu rõ các thông số kỹ thuật xây dựng: 2 block cao 27 tầng, 2 tầng hầm, 898 căn hộ, trung tâm thương mại 4 tầng và các tiện ích nội khu. Xác định rõ các yêu cầu kỹ thuật về tính liên tục, an toàn, tiết kiệm điện năng và thẩm mỹ của công trình.

Chương 2: Phương pháp thiết kế, thi công dự án

Mô tả tổng thể phương án cấp điện hai nguồn: lưới trung thế 22kV và trạm máy phát dự phòng diesel 2x1250kVA. Phân tích chi tiết sơ đồ nguyên lý hệ thống điện trung áp, trạm biến áp kiểu khô (1600kVA và 1250kVA), hệ thống chuyển mạch ATS và cấu trúc phân phối điện động lực đến các nhóm phụ tải bình thường và phụ tải phòng cháy chữa cháy qua cáp chống cháy.

Chương 3: Xác định tính toán các nhóm phụ tải

Trình bày khái niệm phụ tải tính toán, hệ thống tiêu chuẩn áp dụng (IEC 60364, TCVN 7447, TCVN 9206). Phân tích lựa chọn phương pháp công suất đặt kết hợp hệ số nhu cầu và hệ số đồng thời. Tính toán phụ tải chi tiết cho từng khu vực: tủ phân phối tầng hầm 2, tủ điều khiển trạm xử lý nước thải (XLNT), tủ bơm thoát nước mưa hầm 2, tủ điều khiển bơm và quạt gió hầm 1, phụ tải khối căn hộ từ tầng 1 đến tầng 3, chiếu sáng công cộng tầng 1 và phụ tải khối căn hộ điển hình từ tầng 4 đến tầng 27.

Chương 4: Thiết kế máy biến áp và máy phát tòa B1, B2

Xác định tiêu chuẩn tính toán trạm điện. Tính chọn công suất và phương án lắp đặt trạm máy biến áp khô (1600kVA cho MSB-L1, L3 và 1250kVA cho MSB-L2, L4). Tính toán nhu cầu công suất phụ tải ưu tiên để chọn 2 máy phát điện diesel dự phòng 1250kVA (PRIME), bố trí mặt bằng trạm máy phát và thiết kế phương thức vận hành cho hệ thống ATS.

Chương 5: Thiết kế lựa chọn Circuit Breaker tòa B1, B2

Áp dụng tiêu chuẩn đóng cắt hạ áp IEC 60947. Thực hiện tính toán dòng ngắn mạch tại các thanh cái chính và nhánh tủ phân phối nhằm lựa chọn thiết bị đóng cắt phù hợp về số cực, dòng định mức và khả năng cắt dòng ngắn mạch: chọn máy cắt không khí ACB cho đầu vào tủ MSB, aptomat khối MCCB cho các tủ phân phối và MCB, RCBO chống dòng rò cho mạng điện căn hộ.

Chương 6: Thiết kế thiết bị bù công suất phản kháng

Phân tích yêu cầu nâng cao hệ số công suất theo quy định ngành điện. Xác định dung lượng bù cần thiết để nâng $\cos\varphi$ từ giá trị tự nhiên lên mức yêu cầu. Lựa chọn loại tụ bù hạ áp, chia cấp bù tự động và giải pháp đấu nối tại thanh cái hạ áp của trạm biến áp.

Chương 7: Thiết kế lựa chọn dây dẫn, cáp điện, busway tòa B1, B2

Tính toán tiết diện cáp động lực từ máy biến áp về tủ MSB: sử dụng cáp Cu/XLPE/PVC cỡ $300,\text{mm}^2$ và $240,\text{mm}^2$. Kiểm tra tiết diện dây trung tính và tiết diện tối thiểu của dây bảo vệ nối đất (PE). Tính chọn hệ thống thanh dẫn Busway thương hiệu LS cấp điện dọc trục tháp căn hộ. Kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp (sụt áp) trên toàn bộ các tuyến cáp xa nhất của tòa nhà.

Chương 8: Xác định lựa chọn tủ điện tòa B1, B2

Xác định các tiêu chuẩn thiết kế tủ điện hạ thế. Tính toán bố trí thiết bị bên trong tủ điện tổng MSB (MSB-L1, MSB-L2, MSB-L3, MSB-L4) và các tủ phân phối nhánh (DB tầng hầm, DB dịch vụ, DB căn hộ), bảo đảm kích thước, khoảng cách an toàn điện và cấp bảo vệ vỏ tủ IP phù hợp môi trường lắp đặt.

Chương 9: Lựa chọn lắp đặt thiết bị đo lường tòa B1, B2

Thiết kế hệ thống đo lường và giám sát điện năng. Tính chọn đồng hồ đa năng hiển thị điện áp, tần số, dòng điện, hệ số công suất, công suất $P$ và $Q$. Lựa chọn máy biến dòng đo lường (CT đo lường), máy biến dòng bảo vệ (CT bảo vệ) và biến điện áp (VT/PT) cho các ngăn lộ tủ trung áp và hạ thế. Bố trí công tơ đo điện năng căn hộ tại các tủ kỹ thuật tầng.

Chương 10: Thiết kế chiếu sáng bằng phần mềm DIALUX

Xác định yêu cầu độ rọi theo tiêu chuẩn đối với từng không gian phòng chức năng của căn hộ (phòng khách, phòng ngủ, phòng bếp, khu vệ sinh). Lựa chọn các bộ đèn LED: đèn tuýp LED thủy tinh, đèn Downlight 9W, 12W và đèn ốp trần. Ứng dụng phần mềm DIALUX tính toán, mô phỏng biểu đồ phân bố quang thông và xuất kết quả thiết kế chiếu sáng cho căn hộ điển hình A của tòa B1, B2.

Chương 11: Thiết kế hệ thống bảo vệ nối đất tòa B1, B2

Xác định yêu cầu kỹ thuật nối đất công trình. Tính toán hệ thống nối đất an toàn hạ thế cho trạm biến áp và tủ điện tòa nhà bảo đảm điện trở nối đất $R_{tđ} \le 4,\Omega$. Thiết kế mạng lưới liên kết thanh cái đồng nối đất chính (MET) và dây bảo vệ PE phân phối đến từng phụ tải.

Chương 12: Thiết kế hệ thống bảo vệ chống sét tòa B1, B2

Xác định cấp bảo vệ chống sét công trình dựa trên mật độ sét đánh và chiều cao 27 tầng của hai khối tháp. Thiết kế kim thu sét, dây dẫn sét và hệ thống cọc tiếp đất chống sét chuyên biệt. Lựa chọn thiết bị cắt sét lan truyền (SPD) gắn tại các cấp tủ điện nhằm bảo vệ thiết bị điện tử nhạy cảm.

Chương 13: Thiết kế hệ thống điện trung áp tòa B1, B2

Tính chọn tuyến cáp ngầm trung áp 24kV Cu/XLPE/PVC/DSTA/PVC dẫn nguồn từ lưới điện lực. Lựa chọn cấu hình và thông số kỹ thuật của tủ hợp bộ trung thế RMU 24kV gồm các khoang lộ vào và khoang bảo vệ máy biến áp.

Chương 14: Thông số kỹ thuật các thiết bị dự án

Tổng hợp bảng tra cứu đặc tính kỹ thuật chi tiết của toàn bộ danh mục thiết bị đã lựa chọn trong công trình: Tủ trung thế RMU 24kV, máy biến áp khô, máy phát điện diesel, tụ bù hạ thế, máy cắt không khí ACB, cáp đồng CXV 1 lõi, cáp CV 1 lõi, MCCB, MCB, RCBO, Busway LS và các chủng loại đèn chiếu sáng LED (Downlight 9W, 12W, đèn tuýp LED, đèn ốp trần).

Chương 15: Bóc tách, dự toán vật tư cho căn hộ điển hình

Thực hiện thống kê, bóc tách khối lượng vật tư, thiết bị điện (dây dẫn, ống luồn, thiết bị đóng cắt MCB/RCBO trong tủ căn hộ, ổ cắm, công tắc, bóng đèn) và lập dự toán kinh phí đầu tư cho một căn hộ điển hình A của dự án.

Chương 16: Tổng kết và hướng nghiên cứu phát triển

Đánh giá mức độ hoàn thành nhiệm vụ thiết kế của đồ án; tổng kết các giải pháp kỹ thuật đạt được và đề xuất các định hướng nghiên cứu mở rộng trong tương lai.

Kết quả và đóng góp

Kết quả kỹ thuật đạt được

  1. Thiết lập sơ đồ cấp nguồn đồng bộ: Xây dựng hệ thống cấp điện hai cấp điện áp (22kV trung thế và 0,4kV hạ thế), sử dụng trạm biến áp khô (1600kVA và 1250kVA) đảm bảo cung cấp đủ công suất cho toàn bộ 898 căn hộ cùng khối thương mại dịch vụ 4 tầng và trường học Bschool.
  2. Đảm bảo tính liên tục vận hành: Lựa chọn giải pháp nguồn dự phòng 2 tổ máy phát 1250kVA kết hợp hệ thống ATS tự động kích hoạt cấp điện cho phụ tải ưu tiên sau 10 giây, giảm thiểu rủi ro khi mất điện lưới quốc gia.
  3. Phân cấp bảo vệ khoa học: Hệ thống bảo vệ 4 tầng kết hợp đồng bộ giữa ACB, MCCB, MCB và thiết bị chống dòng rò RCBO, đảm bảo tính chọn lọc khi xảy ra sự cố quá tải hoặc ngắn mạch.
  4. Giải pháp truyền dẫn và chất lượng điện năng: Ứng dụng thanh dẫn Busway LS cho trục phân phối đứng giúp tiết kiệm không gian hộp kỹ thuật; hệ thống tụ bù hạ áp đảm bảo cải thiện hệ số công suất $\cos\varphi \ge 0,9$; độ sụt áp của các phụ tải xa nhất nằm trong giới hạn cho phép.
  5. Tiêu chuẩn hóa chiếu sáng và an toàn: Mô phỏng chiếu sáng bằng DIALUX cho căn hộ mẫu đạt chuẩn độ rọi yêu cầu; hệ thống nối đất an toàn trạm điện đạt trị số $R_{tđ} \le 4,\Omega$, kết hợp hệ thống chống sét trực tiếp và chống sét lan truyền bảo vệ an toàn cho công trình cao 27 tầng.

Đóng góp thực tiễn của đồ án

  • Cung cấp tài liệu thiết kế hệ thống cơ điện (MEP) hoàn chỉnh cho một dự án phức hợp thương mại - căn hộ cao tầng có thật (Bcons City), gắn kết giữa lý thuyết tiêu chuẩn và hồ sơ thiết kế thi công công trình.
  • Quy trình tính toán từ trung áp, hạ áp, phụ tải động lực, chiếu sáng, tiếp địa đến lập dự toán vật tư thể hiện tính liên hoàn, giúp người học làm chủ các bước thiết kế điện công trình dân dụng quy mô lớn.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế

  • Do giới hạn thời gian thực hiện, việc mô phỏng chiếu sáng chi tiết bằng phần mềm DIALUX và công tác bóc tách khối lượng dự toán vật tư mới chỉ tập trung triển khai cho căn hộ mẫu điển hình A, chưa thực hiện phủ kín cho toàn bộ các không gian thương mại, tầng hầm và cảnh quan ngoài trời.
  • Đồ án chủ yếu tập trung vào phần thiết kế cung cấp điện động lực và chiếu sáng, chưa đi sâu vào việc tích hợp hệ thống quản lý năng lượng tòa nhà thông minh (BMS - Building Management System).

Hướng nghiên cứu phát triển

  • Tích hợp hệ thống quản lý tòa nhà thông minh BMS nhằm tự động hóa giám sát, cảnh báo sớm sự cố và điều khiển tối ưu hóa tiêu thụ năng lượng của các cụm phụ tải lớn (hệ thống bơm, HVAC, thang máy, chiếu sáng công cộng).
  • Nghiên cứu phương án bổ sung nguồn năng lượng tái tạo (hệ thống điện mặt trời áp mái) đấu nối hòa lưới tại chỗ để cấp điện cho các phụ tải công cộng ban ngày, góp phần giảm chi phí vận hành cho tòa nhà.

Giá trị tham khảo

Đồ án là tài liệu tham khảo có giá trị chuyên môn đối với sinh viên ngành Kỹ thuật Điện, Công nghệ Kỹ thuật Điện – Điện tử và các kỹ sư cơ điện (MEP) công trình:

  • Tham khảo phương pháp tính toán phụ tải công trình hỗn hợp: Cung cấp phương pháp xác định phụ tải điện cho công trình tích hợp nhiều công năng (căn hộ, shophouse, trường học, trạm xử lý nước thải, hệ thống bơm PCCC).
  • Quy trình chọn thiết bị trạm và bảo vệ: Minh họa rõ ràng các bước lựa chọn trạm biến áp khô, tổ máy phát điện diesel dự phòng, tính toán dòng ngắn mạch để chọn thiết bị đóng cắt và hệ thống thanh dẫn Busway trục đứng.
  • Ứng dụng phần mềm chuyên ngành: Hướng dẫn ứng dụng thực tế của phần mềm DIALUX trong thiết kế chiếu sáng nội thất căn hộ theo tiêu chuẩn kỹ thuật.

Câu hỏi thường gặp

1. Nguồn điện cấp cho tổ hợp Bcons City tòa B1 và B2 được tổ chức như thế nào? Hệ thống sử dụng hai nguồn: Nguồn lưới trung thế 22kV nhận qua tủ RMU 24kV (gồm hai ngăn nhận nguồn độc lập) dẫn vào 2 máy biến áp khô (1600kVA và 1250kVA, tỉ số 22/0,4kV). Nguồn dự phòng gồm 2 máy phát điện diesel 1250kVA (PRIME), 380V kết nối qua bộ chuyển nguồn tự động ATS để cấp điện cho các phụ tải ưu tiên sau 10 giây khi mất điện lưới.

2. Các phụ tải quan trọng và sự cố được cấp nguồn bằng giải pháp kỹ thuật nào? Các phụ tải sự cố và ưu tiên (bơm PCCC, bơm sinh hoạt, thang máy chữa cháy, quạt hút khói thông gió hầm) được cấp nguồn thông qua tủ điện MSB-L4. Tuyến dây dẫn sử dụng cáp đồng cách điện chống cháy chuyên dụng đi trên thang máng cáp, bảo đảm duy trì vận hành ổn định ngay cả trong tình huống hỏa hoạn.

3. Mạng phân phối và bảo vệ hạ thế của công trình phân cấp ra sao? Hệ thống phân phối được tổ chức theo 4 cấp bảo vệ: Tủ phân phối chính MSB $\rightarrow$ Hệ thống Busway đứng $\rightarrow$ Tủ phân phối tầng/khu vực DB $\rightarrow$ Tủ phân phối căn hộ/phòng. Thiết bị đóng cắt sử dụng ACB ở đầu vào tủ tổng MSB, MCCB tại các xuất tuyến phân phối chính và MCB phối hợp RCBO chống rò dòng tại tủ căn hộ.

4. Phương pháp nào được sử dụng để xác định phụ tải tính toán trong đồ án? Đồ án áp dụng phương pháp tính toán theo công suất đặt kết hợp hệ số nhu cầu và hệ số đồng thời: $S_{tt} = k_s \sum (k_{ui} \cdot S_i)$, căn cứ trên hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật IEC 60364-2009, TCVN 7447-2010 và TCVN 9206-2012.

5. Tiêu chuẩn nối đất an toàn của công trình quy định điện trở bao nhiêu? Hệ thống nối đất an toàn trạm biến áp và hệ thống nối đất bảo vệ hạ thế sử dụng cọc thép mạ đồng liên kết thanh cái nối đất chính, được thiết kế bảo đảm trị số điện trở tiếp địa $R_{tđ} \le 4,\Omega$ theo đúng quy định an toàn điện hiện hành.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp của sinh viên Ngô Tùng Châu và Trần Văn Đỉnh đã hoàn thành trọn vẹn nhiệm vụ thiết kế kỹ thuật hệ thống cung cấp điện cho hai tòa tháp B1 và B2 thuộc dự án Bcons City. Các giải pháp tính toán từ cấp nguồn trung thế 22kV, trạm biến áp khô, hệ thống máy phát dự phòng, mạng phân phối hạ thế bằng Busway đến hệ thống chống sét và nối đất đều bám sát hệ thống quy chuẩn, tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành. Kết quả thiết kế bảo đảm tính an toàn, độ tin cậy cung cấp điện cao và đáp ứng tốt các yêu cầu vận hành của một tổ hợp công trình thương mại dịch vụ kết hợp chung cư cao tầng hiện đại.