ĐẶT VẤN ĐỀ Trong quá trình hiện đại hóa mới, có nhiều đổi mới trong công nghệ giúp ích cho nhu cầu về sản xuất và đời sống của con người và đi cùng với những đổi mới đó là yêu cầu đặt ra cho các cơ sở sản xuất, chung cư cao tầng, cao tầng văn phòng là phải trang bị một hệ thống cơ cấu trang thiết bị hiện đại. Vì yêu cầu đặt ra về việc trang bị các hệ thống máy móc và công cụ thì việc thiết kế cung cấp điện luôn giữ một vai trò rất quan trọng. Do đó, thiết kế cung cấp điện cho chung cư cao tầng cũng không ngoại lệ, các giải pháp cung cấp điện tốt sẽ giúp tiết kiệm năng lượng điện tiêu thụ và đảm bảo an toàn cho những khu vực riêng tư cũng như khu vực công cộng. Thiết kế cung cấp điện cho công trình bao gồm: thiết kế hệ thống mạng điện động lực, thiết kế hệ thống chiếu sáng, hệ thống chống sét và nối đất an toàn.
Việc thiết kế phải đảm bảo yêu cầu về kinh tế và kỹ thuật, tức là đáp ứng tốt việc tiết kiệm chi phí về mặt kinh tế nhưng vẫn đảm bảo hội tụ đầy đủ về mặt kỹ thuật và an toàn cho con người. Được sự hướng dẫn của PGS.TS Quyền Huy Ánh, nhóm chúng em chọn đề tài Thiết kế cung cấp điện cho Khách sạn WINK được xây dựng tại số 75 Nguyễn Bỉnh Khiêm, phường Đa Kao, Quận 1, Tp HCM. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Nhóm chúng tôi thực hiện đề tài “Khách sạn WINK” với mục đích: - Tìm ra phương án cung cấp điện tối ưu cho tòa nhà nhằm sử dụng năng lượng điện một cách hợp lý, nâng cao chất lượng chăm sóc dịch vụ của khách hàng để cạnh tranh trên thị trường hiện nay. - Tạo một môi trường an toàn cho khách hàng sinh hoạt tại khách sạn cũng như khách hàng đến tham quan sinh hoạt tại các khu công công tầng thương mại và tiện ích trong chung cư cao tầng.
- Củng cố lại những kiến thức đã được học, áp dụng kiến thức đó vào thực tế, làm quen với công việc thiết kế sau này. - Lĩnh hội được kinh nghiệm và những kiến thức quý báu từ giáo viên hướng 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. - Tính chọn trạm biến áp cho tòa nhà (22kV/0,4kV).
- Tính chọn máy phát điện dự phòng (22kV/0,4kV). - Chọn dây dẫn cho công trình. - Chọn các phần tử đóng cắt, bảo vệ hạ thế. - Thiết kế hệ thống chiếu sáng.
- Thiết kế hệ thống chống sét, nối đất an toàn. - Lập dự toán và lựa chọn các thiết bị. GIỚI HẠN ĐỒ ÁN Do thời gian có hạn nên nhóm chỉ trọng tâm nghiên cứu những vấn đề quan trọng trong thiết kế cung cấp điện cho tòa nhà: - Tính toán nhu cầu phụ tải. - Lựa chọn máy biến áp, máy phát điện.
- Lựa chọn thiết bị đóng cắt bảo vệ phía trung áp và hạ áp. - Thiết kế chiếu sáng cho căn hộ. - Thiết kế hệ thống chống sét và nối đất an toàn. - Tìm hiểu thông số của những thiết bị chính được sử dụng.
- Lập bảng dự toán cho một số tủ điện chính. TỔNG QUAN DỰ ÁN 1. Mô tả dự án Dự án “WINK Hotel”(Wínk 75 NBK) tọa lạc tại 75 Nguyễn Bỉnh Khiêm, phường Đa Kao, Quận 1, trung tâm của Tp HCM. Nằm gần trục đường huyết mạch Điện Biên Phủ - tuyến đường kết nối với các quận phía Đông Tp HCM.
Tọa lạc tại một trong những khu vực có tốc độ chỉnh trang đô thị nhanh nhất tại Quận 1 – trung tâm kinh tế hành chính của TP. HCM, khách sạn sở hữu nét thiết kế hiện đại mới mẻ, sảnh lễ tân tương tác sành điệu, không gian làm việc chung (co- working space) sáng tạo, các món ăn và đồ uống ngon và lạ mắt, các công nghệ ứng dụng tiên tiến nhất cùng 237 phòng dịch vụ với phong cách tối giản đẹp mắt.1: Hình ảnh khách sạn Wínk 75 NBK Khách sạn có số lượng phòng: 237. Cơ cấu diện tích phòng loại S: diện tích 16,1m2 - 17,7m2. Cơ cấu diện tích phòng loại L: diện tích 25m2.
Yêu cầu kỹ thuật Hệ thống điện cho công trình chủ yếu phục vụ cho nhu cầu chiếu sáng, cung cấp nguồn cho các thiết bị điện dân dụng, hệ thống điều hòa không khí, hệ thống bơm nước, thang máy, thiết bị viễn thông. Với mục đích như trên nên chúng ta cần phải đảm bảo các yêu cầu trong quá trình thiết kế như sau: - Đảm bảo an toàn, đúng tiêu chuẩn, đúng kỹ thuật. - Đảm bảo cung cấp nguồn liên tục và ổn định. - Tiết kiệm tối đa nguồn năng lượng điện.
- Phù hợp và tăng thêm nét đẹp kiến trúc. - Ứng dụng những kỹ thuật tiên tiến để tối ưu hóa công năng sử dụng của công trình. - Dễ dàng kiểm soát, bảo trì hệ thống khi hoạt động. 4 do an CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ 2.
GIẢI PHÁP CẤP ĐIỆN Nguồn điện cung cấp cho công trình bao gồm: - Điện lưới 22kV 3 pha - 50 Hz của điện lực thành phố. - Điện máy phát dự phòng. Nguồn điện lưới Tòa nhà sử dụng tủ trung thế 2 ngăn vào, cấp nguồn từ 2 nguồn riêng biệt để nâng cao độ tin cậy cung cấp điện và 1 ngăn lộ ra của tủ trung thế sẽ cấp nguồn đến máy biến áp 1000kVA bằng tuyến cáp trung thế. Máy biến áp trong công trình này sẽ sử dụng máy biến áp khô, cấp điện áp 230/400V 3-pha, 50 Hz.
Nguồn điện này được lấy từ lưới điện lực thành phố để cung cấp cho toàn bộ các phụ tải trong công trình. Nguồn điện dự phòng (Máy phát điện) Trong trường hợp mất nguồn điện lưới, việc cung cấp điện cho Tòa nhà được thực hiện thông qua máy phát Diesel dự phòng. Máy phát này được điều khiển thông qua tủ điện máy phát (GCP). Căn cứ vào tổng mặt bằng và hình khối cũng như quy mô của dự án.
Chúng em thiết kế máy phát dự phòng công suất 900 kVA loại Standby cấp nguồn cho tòa nhà. Bồn dầu cấp cho máy phát đặt âm và có khả năng dự trữ lượng dầu đảm bảo cho máy chạy trong vòng 12 giờ. Công suất dự phòng máy phát là 90% cho toàn bộ dự án. Bao gồm 1 máy phát liên động với nguồn hạ thế của máy biến áp thông qua bộ chuyển đổi nguồn tự động (ATS) trong tủ điện hạ thế chính.
Máy phát sẽ cung cấp điện cho tòa nhà trong vòng 10 giây sau khi mất điện lưới thông qua tủ GCP và bộ chuyển đổi nguồn tự động (ATS). Tủ ATS là hệ thống chuyển đổi nguồn tự động, có tác dụng khi điện lưới mất thì máy phát điện tự động khởi động và đóng điện cho phụ tải. Khi nguồn lưới phục hồi thì hệ thống tự động chuyển nguồn trở lại và tự động tắt máy phát. Tủ ATS có khả năng vận hành tự động hoặc bằng tay, điều chỉnh được thời gian chuyển mạch, có hệ thống đèn hiển thị và có khóa liên động điện và cơ để đảm bảo an toàn khi sử dụng.
GIẢI PHÁP PHÂN PHỐI ĐIỆN Cấp điện thứ cấp (đầu ra của máy biến áp) tại tủ điện hạ thế là Busway đồng 4W+50%E - 1600A dẫn điện đến tủ điện chính (MSB) và Busway đồng 4W+50%E – 1600A dẫn điện từ máy phát điện đến các tải quan trọng khi xảy ra sự cố. Mạch cấp điện hạ thế là loại 3 pha 4 dây + dây tiếp đất (E). Nguồn điện và trạm điện Nguồn điện cấp cho toàn nhà được kéo từ lưới điện Thành phố hiện hữu 22kV và kết hợp với lưới điện thành phố tạo thành mạch vòng. Cáp trung thế đi vào tủ trung thế là loại 24kV 3C – 240mm2 Cu/XLPE/ SWA/PVC, đi trong ống HDPE Ø195 chôn ngầm.
Nguồn điện cung cấp cho tòa nhà được phân phối từ trạm biến áp với máy biến thế khô 22kV/0.4kV 3P 4W 50Hz đặt trong khu kỹ thuật của tòa nhà. Máy biến thế được trang bị relay quá nhiệt, relay này sẽ tác động các thiết bị bảo vệ khi máy biến thế có sự cố. Máy biến thế và Tủ đóng cắt trung thế được đặt trong phòng riêng có tường ngăn cháy tối thiểu 90 phút. Trạm biến áp xây dựng hệ tiếp đất riêng bao gồm các cọc tiếp đất, dây tiếp đất và thanh nối đất, điện trở tiếp đất không quá 4 Ohm.
Các đồng hồ điện năng được lắp đặt tại tủ tầng có tải là tủ điện cửa hàng và căn hộ, nhằm đo đếm điện năng phục vụ cho việc tính toán tiền điện. Việc lắp đặt và quản lý công tơ đo đếm được thực hiện bởi cơ quan điện lực thành phố. Mô tả hệ thống điện: Nguồn cấp điện chính là trạm hạ thế 22/0,4kV. Trạm hạ thế là loại trạm đặt trong nhà.
Để phù hợp với mạng điện thành phố và tiêu chuẩn của ngành Điện, phần thiết kế, thi công trạm điện hạ thế, tuyến cáp ngầm 22kV cấp điện cho trạm, hệ thống tiếp địa sẽ do cơ quan Điện lực thành phố thực hiện. Phụ tải điện trong công trình bao gồm: tải động cơ, tải hệ thống lạnh, tải đèn chiếu sáng, tải ổ cắm công suất nhỏ, thông gió, bơm nước sinh hoạt, phòng cháy chữa cháy, phụ tải cho shop và căn hộ, phụ tải hệ thống điện nhẹ: âm thanh, báo cháy, camera, điện thoại, ADSL,. Dựa vào nhu cầu sử dụng phụ tải điện được tóm tắt trong Bảng 3.30, ta chọn trạm biến áp như sau: Máy biến áp: dung lượng 1000 kVA cấp nguồn cho toàn bộ phụ tải của tòa nhà thông qua tủ MSB. Hệ thống cấp điện động lực Từ tủ điện chính MSB, nguồn điện được phân phối đến các tủ điện tầng và các tủ điện động lực như MSSB, FSSB, LSSB và HSSB thông qua Busduct hoặc cáp đi xuyên qua các lỗ mở sàn thẳng đứng.
Tủ phân phối nguồn, chiếu sáng cho căn hộ, Tủ phân phối cho căn hộ, sử dụng dây dẫn cấp nguồn điện. Các phụ tải ưu tiên khi có sự cố (HSSB-B2, MSSB-B2, MSSB-B1, DB-ELV, MSSB-M, MSSB-T, LSSB-T, FSSB-T) được cấp điện riêng bằng cáp đồng chống cháy. Các cáp điện này đi trên thang cáp hay máng cáp. Phụ tải điện cấp nguồn cho phòng lưu trữ dữ liệu, tủ Server, thiết bị an ninh camera sử dụng nhánh cấp nguồn riêng từ tủ điện chính MSB và có bộ UPS lưu điện.
Hệ thống tụ bù tự động được trang bị để bù công suất phản kháng, cải thiện hệ số công suất tổng lên đến 0,95. Tất cả thiết bị điện đều được nối vỏ tiếp địa đảm bảo an toàn cho người sử dụng.
