Đặt vấn đề Hiện nay tốc độ phát triển dân trí sau tốt nghiệp phổ thông ở các tỉnh phía nam nói riêng, cả nƣớc nói chung là rất nhanh, số lƣợng sinh viên ngày càng tăng, diện tích học tập giảng dạy của các trƣờng đại học là có hạn và quan trọng hơn là trong bối cảnh hội nhập, nhu cầu về nguồn nhân lực chất lƣợng cao cho các doanh nghiệp công nghệ cao của Việt Nam, Nhật Bản và khu vực ngày càng lớn, đặc biệt là nh ng kỹ thuật viên, kỹ sƣ có năng lực nghề nghiệp v ng vàng nên nhu cầu xây thêm các trung tâm đào tạo chất lƣợng cao, chi nhánh, cơ sở phụ với cơ sở hạ tầng tốt và đạt tiêu chuẩn của các trƣờng đại học là rất lớn. Để đáp ứng nhu cầu trên, hiện nay hàng loạt các trung tâm, chi nhánh phụ của các trƣờng đại học đang đƣợc thiết kế và xây dựng. Trong đó, việc thiết kế cung cấp điện cho các trung tâm giảng dạy, cao ốc đa chức năng của các trƣờng đại học là rất quan trọng, các giải pháp cung cấp điện tốt sẽ giúp tiết kiệm năng lƣợng tiêu thụ và đảm bảo an toàn cho trung tâm, cao ốc. Thiết kế cung cấp điện cho các loại trung tâm, cao ốc này bao gồm thiết kế cung cấp, thiết kế chiếu sáng, mạng lƣới điện thoại, camera giám sát an ninh, và hệ thống giám sát năng lƣợng toà nhà BMS.
Đƣợc sự hƣớng dẫn của Thầy PGS. Quyền Huy Ánh nay nhóm sinh viên chọn đề tài thiết kế cung cấp điện cho Công Trình Trung Tâm Đào Tạo Nhân Lực Chất Lƣợng Cao Hutech – Khối 15b của trƣờng đại học Công Nghệ Hutech Tp. Mục đích nghiên cứu Sinh viên thực hiện đề tài “Thiết Kế Cung Cấp Điện Cho Công Trình Trung Tâm Đào Tạo Nhân Lực Chất Lƣợng Cao Hutech – Khối 15b” nh m mục đích: Tìm ra phƣơng án cung cấp điện tối ƣu cho cao ốc nh m sử dụng năng lƣợng điện một cách hợp lý, tăng cao chất lƣợng làm việc, học tập của hách hàng để cạnh tranh trên thị trƣờng hiện nay. Tạo ra môi trƣờng học tập, giảng dạy làm việc an toàn điện cho khách hàng, góp phần giảm các tổn thất điện năng, nguy cơ cháy nổ, mất an toàn .v… Củng cố lại nh ng lý thuyết đã đƣợc học, áp dụng đƣợc nh ng điều đã đƣợc học vào thực tế, làm quen với công việc thiết kế sau này.
Lĩnh hội đƣợc kinh nghiệm và nh ng kiến thức quý báu từ giáo viên hƣớng dẫn trong quá trình làm đồ án. Nội dung nghiên cứu Đồ án tập trung vào những vấn đề sau: Xác định phụ tải tính toán của toà nhà. Tính chọn máy phát điện dự phòng cho trung tâm. Chọn dây dẫn.
1 do an Chọn các phần tử đóng cắt, bảo vệ hạ thế. Thiết kế hệ thống chiếu sáng. Thiết kế hệ thống nối đất – chống sét Xác định thong số kỹ thuật cho thiết bị Lập dự toán và chọn các thiết bị của tòa nhà. Giới hạn đồ án Do thời gian có hạn nên sinh viên chỉ trọng tâm nghiên cứu nh ng vấn đề quan trọng trong tính toán cho trung tâm.
Đồ án gồm 6 chƣơng. Nội ung đồ án tập trung tính toán phần mạch động lực của trung tâm: Tính toán nhu cầu phụ tải. Lựa chọn công suất máy phát. Lựa chọn thiết bị bảo vệ, dây dẫn và đo lƣờng phía hạ thế.
Thiết kế chiếu sáng đƣợc thực hiện theo sự bố trí nội thất. Thực hiện thiết kế nối đất an toàn và nối đất hệ thống thông tin. Thông số thiết bị chính đƣợc thiết kế. Dự toán cho các thiết bị tủ điện hạ thế.
2 do an CH ƠNG 2: PH ƠNG PH P THI T K 2. Thiết kế mạng động lực 2. Xác định phụ tải tính toán 2. Tiêu chuẩn áp dụng 1.
IEC 60364:2009 Low voltage electrical installation. TCVN 7447:2010 Hệ thống lắp đặt điện hạ áp. TCVN 9206:2012 Đặt thiết bị trong nhà ở và công trình công cộng – Tiêu chuẩn thiết kế. QCXDVN 01:2008/BXD Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về Quy hoạch Xây dựng 5.
TCVN 5699:2007 Thiết bị điện gia dụng và thiết bị điện tƣơng tự. Phương pháp tính toán 1. Phương pháp hệ số sử dụng và hệ số đồng thời Tất cả các tải riêng biệt thƣờng không vận hành hết công suất định mức ở cùng một thời điểm. Hệ số ku và ks cho phép xác định công suất biểu kiến lớn nhất ùng để định kích cỡ mạng.
Công thức tính công suất tác dụng, công suất phản kháng và công suất biểu kiến đƣợc xác định nhƣ sau: ∑ (2.3) Trong đó: Ptt (kW), Qtt (kVAr), Stt (kVA) lần lƣợt là công suất tính toán tác ụng, phản háng, và iểu iến; Pni (kW), Qni (kVAr) lần lƣợt là các công suất định mức của phụ tải thứ i; n là số nhóm thiết bị; kui là hệ số sử dụng của phụ tải thứ i; ks là hệ số đồng thời của nhóm thiết bị. Phương pháp xác định công suất tính toán theo suất phụ tải Phƣơng pháp này chỉ cho kết quả gần đúng và thƣờng đƣợc dùng trong giai đoạn thiết kế sơ ộ. Công suất tính toán có thể xác định theo biểu thức: ∑ (2.4) Trong đó: (W/m2) là suất phụ tải i trên một đơn vị diện tích; Si (m2) là diện tích phần thứ i; ks là hệ số đồng thời. Phương pháp xác định công suất tính toán theo hệ số yêu cầu a.
Xác định công suất phụ tải chiếu sáng 3 do an Công suất của phụ tải chiếu sáng đƣợc tính toán theo số lƣợng và công suất của các bộ đèn chiếu sáng trong công trình theo công thức sau: ∑ (2.5) Trong đó: Kyc là hệ số yêu cầu đối với phụ tải chiếu sáng trong công trình; Pdi (kW) là công suất điện định mức của bộ đèn thứ i. hi chƣa có thiết kế chiếu sáng cho công trình thì phụ tải chiếu sáng đƣợc xác định dựa trên suất phụ tải chiếu sáng trên đơn vị diện tích sàn (m2). Suất phụ tải chiếu sáng phụ thuộc vào kiểu chiếu sáng, loại đèn sử dụng, chỉ số địa điểm chiếu sáng và độ rọi yêu cầu. Suất phụ tải biểu kiến áp dụng cho các công việc khác nhau ứng với chiếu sáng b ng đèn huỳnh quang với máng đèn công nghiệp có bù hệ số công suất cosφ tới trị số 0,86.
Công suất tính toán đối với các ổ cắm điện Poc Ổ cắm dùng cho thiết bị điện cụ thể phải đƣợc tính toán theo công suất điện định mức của các thiết bị điện đó. Khi không có số liệu cụ thể về thiết bị điện sử dụng ổ cắm hoặc ứng dụng cụ thể của ổ cắm thì công suất mạch ổ cắm đƣợc xác định nhƣ sau: Đối với nhà làm việc, trụ sở, văn phòng công suất phụ tải từ các ổ cắm điện phải đƣợc tính toán với suất phụ tải không nhỏ hơn 25VA/m2 sàn. Đối với nhà ở và các công trình công cộng khác, công suất cho mỗi ổ cắm đơn hông nhỏ hơn 180VA hoặc đối với mỗi đơn vị ổ cắm trên một giá kẹp. Đối với thiết bị chứa ổ cắm cấu tạo từ 4 đơn vị ổ cắm trở lên thì công suất ổ cắm đƣợc tính toán không nhỏ hơn 90VA trên mỗi đơn vị ổ cắm, xem điều 220.14 tiêu chuẩn NEC 2008.
Phụ tải tính toán của lưới điện chiếu sáng và điện động lực cung cấp cho công trình công cộng Pcc (kW) tính theo công thức: Pcc = 0,9 (Pcs + Pđl) (2.6) Trong đó: Pcs (kW) là phụ tải tính toán chiếu sáng của công trình công cộng; Pđl (kW) là phụ tải tính toán điện động lực của công trình công cộng. Phụ tải tính toán của lƣới điện động lực cung cấp cho công trình công cộng Pđl (kW) tính theo công thức: Pđl = Pmax + n1P1 + n2P2 + … + niPi (2.7) Trong đó: Pmax (kW) là công suất của thiết bị điện lớn nhất; P1, P2,…Pi (kW) là công suất của các thiết bị điện còn lại; n1, n2,. ni là số lƣợng thiết bị điện cùng làm việc đồng thời của mỗi loại thiết bị điện. Lựa chọn số lượng, công suất máy phát dự phòng 2.
Tiêu chuẩn áp dụng 1. TCVN 9729-10:2013 Tổ máy phát điện xoay chiều dẫn động bởi động cơ đốt trong kiểu pit tông. IEC 60034: 2014 Efficiency classes of line operated AC motors 3. BS 5514-1:1996 Reciprocating internal combustion engines.
Standard reference conditions, declarations of power, fuel and lubricating oil consumptions and test methods. Chọn công suất máy phát điện dự phòng Công suất máy phát dự phòng đƣợc lựa chọn: (2.8) Trong đó: (KVA) là tổng công suất các thiết bị an toàn; SG (kVA) là công suất máy phát; (KVA) là công suất máy biến áp.9) Hệ số K% phụ thuộc vào suất đầu tƣ và loại hộ tiêu thụ. Chọn bộ tụ bù công suất phản kháng 2. Tiêu chuẩn áp dụng 1.
IEC 60831:2014 Shunt power capacitors of the self-healing type for A. systems having a rated voltage up to and including 1000V. IEC 60255-24:2013 Measuring relays and protection equipment 3. IEC 60068-1:2013 Environmental testing 2.
Tính toán dung lượng bộ tụ bù công suất (2.11) Trong đó: Ptt (kW) là công suất tác dụng tính toán của phụ tải; góc lệch pha gi a òng điện và điện áp trƣớc khi bù công suất; là góc lệch pha gi a òng điện và điện áp sau khi bù hệ số công suất; kb là hệ số bù công suất từ hệ số công suất thành. Lựa chọn các thiết bị bù công suất phản kháng Vị trí bù công suất đƣợc thực hiện tại 3 vị trí: Bù tại thanh cái máy biến áp; bù tại tủ phân phối; bù tại đầu cực động cơ. Bộ tụ bù nền Bù công suất với lƣợng công suất cố định, đƣợc điều khiển b ng tay hoặc bán tự động. Bộ tụ bù điều khiển tự động Bù công suất đƣợc thực hiện b ng cách đóng ngắt tự động từng bộ tụ bù công suất.
Chọn cáp và dây dẫn 2. Tiêu chuẩn áp dụng 5 do an 1. TCVN 9207:2012 Đặt đƣờng ây điện trong nhà ở và công trình công cộng – Tiêu chuẩn thiết ế. IEC 60364-5-52: 2012 Electrical installations of building – Selection and erection of electrical equipment – Wiring systems.
TCVN 6610:2007 Cáp cách điện ng polyvinyl clorua có điện áp anh định đến và ng 450/750V. TCVN 5935:2013 Cáp iện có cách điện ạng ùng và phụ iện cáp điện ùng cho iện áp anh định từ 1 V Um=1,2 V đến 30kV (Um=36kV). Phương pháp lựa chọn Lựa chọn theo điều kiện phát nóng: (2.12) Trong đó: IB A là òng điện tải; Iz A là òng điện lớn nhất cho phép chạy qua dây dẫn trong điều kiện nhà sản xuất; k là hệ số hiệu chỉnh dòng cho phép qua dây dẫn. Đối với cáp hông chôn ƣới đất: (2.