Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong tiến trình phát triển kinh tế - xã hội cùng định hướng công nghiệp hóa, hiện đại hóa, nhu cầu sản xuất và tiêu thụ điện năng tại Việt Nam tăng trưởng nhanh chóng. Sự gia tăng của các cơ sở giáo dục, công trình công cộng, trung tâm thương mại và khu công nghiệp đòi hỏi hệ thống phân phối điện phải đáp ứng nghiêm ngặt các tiêu chuẩn về an toàn vận hành, tính liên tục cung cấp điện và hiệu quả kinh tế. Đối với các công trình giáo dục như trường trung học phổ thông, hệ thống điện không chỉ phục vụ nhu cầu chiếu sáng chuẩn hóa theo thị lực học đường mà còn phải cung cấp năng lượng ổn định cho khối phòng thí nghiệm, phòng thực hành tin học, giảng đường đa năng, hệ thống điều hòa không khí cùng các công trình hạ tầng kỹ thuật phụ trợ (trạm cấp thoát nước, trạm xử lý nước thải).

Đồ án tốt nghiệp đại học hệ chính quy ngành Điện Tự động Công nghiệp của sinh viên Khúc Văn Long (Trường Đại học Dân lập Hải Phòng, năm 2018), dưới sự hướng dẫn của Th.S Nguyễn Đoàn Phong, tập trung giải quyết bài toán: "Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho trường THPT Nguyễn Du".

Nhiệm vụ nghiên cứu được xác lập thông qua các nội dung cụ thể:

  1. Khảo sát hiện trạng mặt bằng kiến trúc, phân loại không gian chức năng và xác định quy mô phụ tải của Trường THPT Nguyễn Du.
  2. Nghiên cứu, so sánh các phương pháp tính toán phụ tải điện và phương pháp tính toán chiếu sáng hiện hành để lựa chọn công cụ tính toán phù hợp.
  3. Tính toán nhu cầu chiếu sáng và phụ tải động lực chi tiết cho từng hạng mục công trình (khối nhà học chính 3 tầng, khối thực hành, nhà xe, trạm bơm cấp nước, trạm xử lý nước thải).
  4. Xác định công suất tính toán tổng hợp ($P_{tt}$, $Q_{tt}$, $S_{tt}$) cho toàn bộ khuôn viên trường học.
  5. Phân tích các phương án đi dây lưới điện hạ áp và lựa chọn cấu trúc sơ đồ mạng điện cung cấp tối ưu về kỹ thuật và kinh tế.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống phân phối và cung cấp điện hạ áp ($380/220\text{ V}$) bao gồm mạng chiếu sáng, mạng động lực và thiết bị phân phối trung gian.
  • Phạm vi không gian: Toàn bộ công trình Trường THPT Nguyễn Du gồm khối nhà chính 3 tầng (tổng diện tích sàn $6.940\text{ m}^2$), khối thực hành ($775\text{ m}^2$), sân trường ($2.478\text{ m}^2$), khu thể thao và sân thi đấu ($1.200\text{ m}^2$), nhà xe giáo viên và học sinh ($720\text{ m}^2$), trạm bơm nước cấp ($24\text{ m}^2$) và trạm xử lý nước thải ($32\text{ m}^2$).
  • Phạm vi thời gian và tiêu chuẩn: Số liệu thiết kế và tiêu chuẩn áp dụng được thu thập và tính toán trong năm 2018 theo hệ thống Tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 8794 về chiếu sáng trường học, TCVN 5687-2010 về thông gió).

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Đồ án tổng hợp và áp dụng hệ thống lý thuyết chuyên ngành kỹ thuật cung cấp điện và kỹ thuật chiếu sáng công trình:

1. Cơ sở lý thuyết tính toán phụ tải điện

Tác giả hệ thống hóa 4 phương pháp xác định phụ tải tính toán trong kỹ thuật điện:

  • Phương pháp theo công suất đặt và hệ số nhu cầu: Sử dụng công thức $P_{tt} = K_{nc} \cdot \sum_{i=1}^{n} P_{dmi}$, trong đó $K_{nc}$ là hệ số nhu cầu tra sổ tay kinh nghiệm. Phương pháp này có ưu điểm tính toán nhanh, thuận tiện và được tác giả lựa chọn làm phương pháp chính để tính toán công suất tổng hợp cho các nhóm phụ tải trường học.
  • Phương pháp theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất: Tính theo $P_{tt} = p_0 \cdot F$, áp dụng chủ yếu cho giai đoạn thiết kế sơ bộ hoặc phân xưởng có mật độ thiết bị phân bố đồng đều.
  • Phương pháp theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm: Tính theo $P_{tt} = \frac{W_0 \cdot M}{T_{max}}$, thích hợp cho các thiết bị có biểu đồ phụ tải ít biến động như máy bơm, quạt gió.
  • Phương pháp theo hệ số cực đại $K_{max}$ và công suất trung bình (phương pháp số thiết bị hiệu quả $n_{hq}$): Tính theo $P_{tt} = K_{max} \cdot K_{sd} \cdot P_{dm}$, cho độ chính xác cao khi có đầy đủ dữ liệu vận hành chi tiết của từng máy móc.

2. Cơ sở lý thuyết tính toán chiếu sáng

Nghiên cứu áp dụng phương pháp hệ số sử dụng (phương pháp quang thông) theo trình tự kỹ thuật:

  • Xác định độ rọi yêu cầu $E_{yc}$ theo tiêu chuẩn TCVN 8794.
  • Lựa chọn nguồn sáng: Đèn huỳnh quang ánh sáng trắng ngày nhiệt độ màu $6500\text{ K}$, chỉ số hoàn màu $Ra=75$, công suất $36\text{ W}$ (quang thông $\Phi = 2500\text{ lm}$) và đèn huỳnh quang $18\text{ W}$ ($\Phi = 1050\text{ lm}$).
  • Chọn bộ đèn: Bộ đèn profil paralume laque có hiệu suất trực tiếp $\eta = 0,58$ (cấp bộ đèn 0.58D / 0.59D / 0.59E).
  • Xác định chiều cao treo đèn tính toán: $h_{tt} = H - h' - 0,8\text{ m}$ (với $H$ là chiều cao phòng, $h'$ là khoảng cách treo đèn từ trần, $0,8\text{ m}$ là bề mặt làm việc).
  • Tính chỉ số địa điểm: $k = \frac{a \cdot b}{h_{tt} \cdot (a + b)}$.
  • Xác định hệ số sử dụng $k_{sd} = \eta_d \cdot U_d + \eta_g \cdot U_g$ thông qua hệ số phản xạ trần ($\rho_{tran} = 0,7$), tường ($\rho_{tuong} = 0,5$), sàn ($\rho_{san} = 0,2$) và tỷ số treo $j = \frac{h'}{h' + h_{tt}} = 0$.
  • Tính quang thông tổng yêu cầu: $\Phi_{tong} = \frac{E_{yc} \cdot S \cdot d}{k_{sd}}$ (với hệ số bù $d = 1,25$).
  • Tính số lượng bộ đèn: $N_{boden} = \frac{\Phi_{tong}}{\Phi_{cacbong/1bo}}$ và kiểm tra sai số quang thông cho phép $\Delta \Phi% \in [-10%, +20%]$.

3. Phương pháp tính toán phụ tải động lực và thủy lực

  • Phụ tải điều hòa không khí: Tính toán theo dung tích phòng với suất kinh nghiệm $40 - 45\text{ m}^3/1\text{ HP}$, sử dụng máy lạnh TOSHIBA RAS-18N3KCV-V/18N3ACV-V công suất $2\text{ HP}$ ($1,5\text{ kW}$).
  • Phụ tải thông gió: Tính theo bội số trao đổi không khí $x = 10\text{ lần/giờ}$ theo TCVN 5687-2010.
  • Phụ tải trạm bơm cấp nước: Sử dụng phần mềm chuyên dụng Pipe Flow Wizard v1.12 để mô phỏng thủy lực đường ống thép DN25 dài $24\text{ m}$, tính toán tổn thất và xác định cột áp tổng $97,164\text{ m nước}$ ($504.245\text{ Pa}$), từ đó tính công suất điện máy bơm có xét hệ số dự trữ $1,4$.

Thiết kế và triển khai

Hệ thống cung cấp điện cho Trường THPT Nguyễn Du được thiết kế trên cấp điện áp hạ thế $380/220\text{ V}$, $3$ pha $4$ dây, lấy nguồn từ trạm biến áp hạ thế (ký hiệu MBA 1).

1. Phân chia nhóm phụ tải

Để tối ưu hóa quản lý vận hành và giảm tổn thất điện năng, toàn bộ trường học được phân chia thành 5 nhóm phụ tải độc lập:

  • Nhóm I (Khu nhà chính - Khối phòng học và hành chính số 1): Tầng 1 gồm 4 phòng học, y tế, đoàn đội, hành chính tổ chức, giáo vụ, tiếp khách, truyền thống, WC; Tầng 2 gồm 4 phòng học, phòng nghỉ giáo viên, phòng giáo viên, 2 phòng hiệu phó, phòng hội đồng, WC; Tầng 3 gồm 8 phòng học, kho dụng cụ giảng dạy, kho chung; Chiếu sáng ngoài trời.
  • Nhóm II (Khu nhà chính - Khối phòng học và chức năng số 2): Tầng 1 gồm 8 phòng học, thiết bị dạy học, kho, 2 WC; Tầng 2 gồm phòng đọc, kho sách, phòng nghe nhìn, 6 phòng học, 2 WC; Tầng 3 gồm 10 phòng học, kho chung.
  • Nhóm III (Khối thực hành): Tầng 1 gồm phòng lab, phòng âm nhạc, phòng chuẩn bị, phòng Tin học 1 và 2, đại sảnh; Tầng 2 gồm phòng bộ môn Lý, Sinh, Hóa, đa phương tiện (multimedia), nữ công, các kho chuẩn bị; Tầng 3 gồm giảng đường 300 chỗ, sân khấu, phòng chuẩn bị, giải lao.
  • Nhóm IV: Trạm xử lý nước thải công suất đặt $10\text{ kW}$ và nhà giữ xe học sinh ($480\text{ m}^2$).
  • Nhóm V: Trạm xử lý nước cấp - trạm bơm nước công suất đặt $7,5\text{ kW}$ và nhà giữ xe giáo viên ($240\text{ m}^2$).

2. Cấu trúc sơ đồ mạng điện phân phối

Tác giả phân tích ưu - nhược điểm giữa sơ đồ hình tia (độ tin cậy cao, dễ vận hành và bảo vệ nhưng vốn đầu tư lớn) và sơ đồ phân nhánh (tiết kiệm chi phí đầu tư nhưng độ tin cậy thấp hơn).

Từ đặc thù công trình trường học (hộ tiêu thụ loại 2 và loại 3), tác giả lựa chọn phương án cung cấp điện kết hợp: sơ đồ hình tia kết hợp sơ đồ đường trục.

  • Từ thanh cái hạ áp của Trạm biến áp MBA 1, các lộ cáp hình tia độc lập cấp nguồn đến các tủ phân phối chính của từng nhóm thông qua các aptomat tổng (CB1 cấp Nhóm 3, CB2 cấp Nhóm 1, CB3 cấp Nhóm 2, CB4 cấp Nhóm 5, CB5 cấp Nhóm 4).
  • Tại mỗi khối nhà (Nhóm 1, 2, 3), tuyến trục chính được dẫn tới tủ phân phối từng tầng thông qua các nhánh CB tầng (CB31, CB32, CB33, CB34...).

Nội dung chính theo từng chương

Chương I: Giới thiệu về Trường THPT Nguyễn Du

Chương này mô tả tổng quan về quy mô xây dựng, kiến trúc không gian và công năng các khu vực của Trường THPT Nguyễn Du. Công trình có khu nhà chính 3 tầng làm trung tâm giảng dạy và hành chính, liên kết với khối thực hành chuyên dụng và các hạng mục phụ trợ.

Hạng mục công trình Quy mô / Diện tích ($m^2$) Công năng chính
Khu nhà chính Tầng 1 $2.340$ Phòng học lý thuyết, khu hành chính, y tế, tiếp khách
Khu nhà chính Tầng 2 $2.300$ Phòng học lý thuyết, phòng làm việc ban giám hiệu, hội đồng
Khu nhà chính Tầng 3 $2.300$ Phòng học lý thuyết, kho dụng cụ giảng dạy
Khu thực hành $775$ Phòng bộ môn Tin, Lý, Hóa, Sinh, Multimedia, Giảng đường
Sân trường $2.478$ Sân tập trung, sinh hoạt ngoài trời
Sân tập thể thao $600$ Giáo dục thể chất ngoài trời
Sân thi đấu $600$ Hoạt động thể thao chuyên biệt
Nhà giữ xe học sinh $480$ Bãi đỗ xe 2 bánh học sinh
Nhà giữ xe giáo viên $240$ Bãi đỗ xe 2 bánh giáo viên
Nhà xử lý nước thải $32$ Hệ thống xử lý nước thải tập trung
Nhà xử lý nước cấp & trạm bơm $24$ Cấp nước sinh hoạt toàn trường

Chương 2: Xác định công suất tính toán

Chương 2 trình bày chi tiết toàn bộ các bước tính toán chiếu sáng và công suất phụ tải động lực cho từng phòng học, phòng ban chức năng và các công trình ngoài nhà.

1. Tính toán phụ tải chiếu sáng và động lực khối nhà chính (Nhóm I)

  • Phòng học tiêu chuẩn ($55,2\text{ m}^2$): Yêu cầu độ rọi $E_{yc} = 300\text{ lux}$. Tính toán quang thông tổng $\Phi_{tong} = 49.286\text{ lm}$, lắp đặt 10 bộ đèn huỳnh quang đôi $2 \times 36\text{ W}$ cho diện tích phòng và bổ sung 1 bộ đèn rọi bảng, tổng cộng 11 bộ đèn ($P_{cs} = 792\text{ W}$). Phụ tải động lực gồm 2 quạt trần $61\text{ W}$ ($P_{dl} = 122\text{ W}$) và 2 ổ cắm đôi $16\text{ A}$ Sino S18AU3 ($300\text{ W}$). Tổng công suất 1 phòng học là $1.214\text{ W}$; tổng 4 phòng học Tầng 1 là $3.956\text{ W}$.
  • Phòng Y tế ($25,84\text{ m}^2$): $E_{yc} = 200\text{ lux}$, lắp đặt 4 bộ đèn đôi ($P_{cs} = 288\text{ W}$), 1 quạt treo tường $46\text{ W}$, 2 ổ cắm $600\text{ W}$. Tổng công suất: $934\text{ W}$.
  • Văn phòng Đoàn Đội ($25,84\text{ m}^2$): $E_{yc} = 300\text{ lux}$, 6 bộ đèn đôi ($P_{cs} = 432\text{ W}$), 1 quạt trần $61\text{ W}$, 2 ổ cắm $300\text{ W}$. Tổng công suất: $793\text{ W}$.
  • Phòng Hành chính - Tổ chức ($52,93\text{ m}^2$): $E_{yc} = 300\text{ lux}$, 10 bộ đèn đôi ($P_{cs} = 720\text{ W}$), 2 quạt trần $122\text{ W}$, 2 ổ cắm $600\text{ W}$. Tổng công suất: $1.442\text{ W}$.
  • Phòng Giáo vụ - Giám thị ($26,13\text{ m}^2$): $E_{yc} = 300\text{ lux}$, 6 bộ đèn đôi ($P_{cs} = 432\text{ W}$), 1 quạt trần $61\text{ W}$, 2 máy lạnh Toshiba $2\text{ HP}$ ($3.000\text{ W}$), ổ cắm $800\text{ W}$. Tổng công suất: $4.293\text{ W}$.
  • Phòng Tiếp khách ($18,72\text{ m}^2$): $E_{yc} = 300\text{ lux}$, 4 bộ đèn đôi ($P_{cs} = 288\text{ W}$), 1 quạt trần $61\text{ W}$, 1 máy lạnh $2\text{ HP}$ ($1.500\text{ W}$). Tổng công suất: $1.849\text{ W}$.
  • Phòng Truyền thống ($52,26\text{ m}^2$): $E_{yc} = 300\text{ lux}$, 9 bộ đèn đôi ($P_{cs} = 648\text{ W}$), 2 quạt trần $122\text{ W}$, ổ cắm $300\text{ W}$. Tổng công suất: $1.070\text{ W}$.
  • Nhà vệ sinh ($18,72\text{ m}^2$): $E_{yc} = 100\text{ lux}$, 2 bộ đèn ($P_{cs} = 144\text{ W}$), 1 quạt thông gió Panasonic FV-20R17 ($20\text{ W}$, lưu lượng $546\text{ m}^3/\text{h}$). Tổng công suất: $164\text{ W}$.

2. Phụ tải khối thực hành và công trình phụ trợ

  • Khối thực hành (Nhóm III): Tập trung phụ tải công suất lớn như phòng thực hành Tin học 1 và 2 (công suất đặt $41.170\text{ W}$ do trang bị dàn máy tính và điều hòa), phòng Lab & Âm nhạc ($20.322\text{ W}$), phòng bộ môn Lý, Sinh, Hóa, Đa phương tiện ($27.140\text{ W}$) và Giảng đường 300 chỗ có sân khấu ($11.910\text{ W}$).
  • Trạm xử lý nước cấp & trạm bơm (Nhóm V): Bơm cấp nước cho bồn chứa $30\text{ m}^3$ với lưu lượng $15.000\text{ l/h}$ ($4,166\text{ l/s}$). Kết quả tính thủy lực bằng phần mềm Pipe Flow Wizard v1.12 cho áp lực $504.245\text{ Pa}$, công suất điện máy bơm $4.961\text{ W}$, sau khi nhân hệ số dự trữ $1,4$ đạt $6.945\text{ W} \approx 10\text{ HP}$, chọn công suất đặt của trạm bơm là $7,5\text{ kW}$.

3. Bảng tổng hợp công suất tính toán 5 nhóm phụ tải

Hệ số công suất tính toán toàn trường lấy trung bình $\cos\varphi = 0,8$ ($\tan\varphi = 0,75$), hệ số nhu cầu $K_{nc} = 0,8$.

Nhóm phụ tải Thành phần khu vực Công suất đặt $P_{dat}$ (W) Công suất tác dụng $P_{tt}$ (W) Công suất phản kháng $Q_{tt}$ (VAr) Công suất toàn phần $S_{tt}$ (VA)
Nhóm I Tầng 1 ($14.501\text{ W}$), Tầng 2 ($20.827\text{ W}$), Tầng 3 ($10.276\text{ W}$), Chiếu sáng ngoài ($30.000\text{ W}$) $45.604$ (riêng nhà) $38.883$ $29.162$ $48.604$
Nhóm II Tầng 1 ($11.408\text{ W}$), Tầng 2 ($13.451\text{ W}$), Tầng 3 ($12.330\text{ W}$) $37.189$ $29.751$ $22.313$ $37.189$
Nhóm III Khối thực hành: Tầng 1 ($65.531\text{ W}$), Tầng 2 ($30.356\text{ W}$), Tầng 3 ($11.910\text{ W}$) $107.797$ $91.710$ $68.782$ $114.653$
Nhóm IV Trạm xử lý nước thải ($10\text{ kW}$) + Nhà xe học sinh ($144\text{ W}$) $10.144$ $8.115$ $6.086$ $10.144$
Nhóm V Trạm xử lý nước cấp/bơm ($7,5\text{ kW}$) + Nhà xe giáo viên ($36\text{ W}$) $7.536$ $6.058$ $4.546$ $7.514$

Chương 3: Chọn phương án cung cấp điện cho trường học

Chương này đánh giá các cấu trúc lưới điện hạ áp $380/220\text{ V}$ và thiết lập sơ đồ nguyên lý phân phối điện:

  • So sánh các dạng sơ đồ mạng điện hạ áp: Mạng hình tia phân tán, mạng hình tia tập trung và mạng đường trục.
  • Lựa chọn giải pháp hỗn hợp: Mạng hình tia từ trạm biến áp đến các khối nhà chính và đường trục phân nhánh theo từng tầng.
  • Bố trí thiết bị đóng cắt: Trạm biến áp MBA 1 cấp điện tới 5 lộ CB tổng tương ứng với 5 nhóm phụ tải, từ đó phân bổ tới các tủ điện tầng (CB31, CB32, CB33, CB34...) và các lộ nhánh phục vụ chiếu sáng, ổ cắm và động lực.

Kết quả và đóng góp

1. Kết quả kỹ thuật đạt được

  • Xác định đầy đủ số liệu công suất đặt và công suất tính toán cho toàn bộ khuôn viên Trường THPT Nguyễn Du với 5 nhóm phụ tải, trong đó Khối thực hành (Nhóm III) chiếm tỷ trọng công suất lớn nhất ($S_{tt} = 114.653\text{ VA}$), tiếp theo là Khối nhà chính Nhóm I ($S_{tt} = 48.604\text{ VA}$) và Nhóm II ($S_{tt} = 37.189\text{ VA}$).
  • Thiết kế hệ thống chiếu sáng đạt chuẩn độ rọi học đường theo TCVN 8794 ($300\text{ lux}$ cho phòng học lý thuyết và phòng làm việc, $200\text{ lux}$ cho phòng y tế, $100\text{ lux}$ cho khu vệ sinh và nhà xe).
  • Ứng dụng phần mềm Pipe Flow Wizard v1.12 để giải quyết bài toán tính toán thủy lực cho trạm bơm cấp nước sinh hoạt, xác định chính xác công suất đặt của trạm bơm là $7,5\text{ kW}$ ($10\text{ HP}$).
  • Xây dựng sơ đồ cung cấp điện hình tia kết hợp đường trục, đảm bảo cung cấp điện linh hoạt cho các hộ tiêu thụ loại 2 và 3.

2. Đóng góp của đề tài

  • Hoàn thiện một hồ sơ tính toán thiết kế kỹ thuật cung cấp điện hoàn chỉnh cho mô hình trường học nhiều tầng kết hợp khu thực hành chuyên dụng.
  • Kết hợp đồng bộ giữa lý thuyết tính toán cung cấp điện truyền thống với việc ứng dụng công cụ phần mềm kỹ thuật vào khâu tính toán phụ tải chuyên biệt (thủy lực trạm bơm).

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

1. Hạn chế

  • Hệ số nhu cầu $K_{nc}$ và hệ số công suất $\cos\varphi = 0,8$ được giả định đồng nhất cho tất cả các nhóm phụ tải mà chưa xét đến sai biệt chế độ làm việc theo thời gian thực tế giữa khối văn phòng, khối lớp học và trạm bơm.
  • Đồ án tập trung vào tính toán phụ tải, thiết kế chiếu sáng và sơ đồ cấp điện nguyên lý; chưa triển khai chi tiết phần tính toán dòng ngắn mạch, kiểm tra sụt áp trên từng lộ dây dẫn và tính toán bù công suất phản kháng để nâng cao hệ số $\cos\varphi$.

2. Hướng phát triển

  • Mở rộng tính toán lựa chọn tiết diện dây dẫn, cáp ngầm hạ thế và chọn các khí cụ đóng cắt bảo vệ (Aptomat, Contactor, Rơle nhiệt) chi tiết cho toàn bộ các tủ phân phối.
  • Nghiên cứu tích hợp hệ thống điện mặt trời áp mái (Solar Rooftop) kết hợp hệ thống quản lý năng lượng thông minh (BEMS) nhằm nâng cao hiệu quả tiết kiệm điện năng cho trường học.

Giá trị tham khảo

Đồ án là tài liệu tham khảo hữu ích cho:

  • Sinh viên ngành Kỹ thuật Điện, Điện Tự động Công nghiệp, Hệ thống Điện: Tham khảo phương pháp tính toán phụ tải điện công trình dân dụng, các bước thiết kế chiếu sáng theo phương pháp hệ số sử dụng và cách trình bày đồ án tốt nghiệp kỹ thuật.
  • Kỹ sư thiết kế M&E (Cơ điện công trình): Tham khảo quy trình phân nhóm phụ tải trường học, tính toán công suất thiết bị giảng dạy, tin học, điều hòa không khí và phương pháp ứng dụng phần mềm Pipe Flow Wizard trong tính chọn công suất máy bơm nước sinh hoạt.

Câu hỏi thường gặp

1. Công suất tính toán toàn phần ($S_{tt}$) của Khối thực hành (Nhóm III) là bao nhiêu?
Khối thực hành có công suất đặt $P_{dat} = 107.797\text{ W}$, công suất tính toán tác dụng $P_{tt} = 91.710\text{ W}$, công suất phản kháng $Q_{tt} = 68.782\text{ VAr}$ và công suất toàn phần $S_{tt} = 114.653\text{ VA}$.

2. Tiêu chuẩn độ rọi và số lượng bộ đèn được thiết kế cho 1 phòng học tiêu chuẩn $55,2\text{ m}^2$ là bao nhiêu?
Phòng học được thiết kế với độ rọi tiêu chuẩn $E_{yc} = 300\text{ lux}$ theo TCVN 8794. Số lượng đèn lắp đặt là 11 bộ đèn huỳnh quang đôi $2 \times 36\text{ W}$ (10 bộ chiếu sáng không gian phòng và 1 bộ tăng cường chiếu sáng bảng viết), tổng công suất chiếu sáng là $792\text{ W}$.

3. Tác giả sử dụng phần mềm nào để tính toán công suất máy bơm cấp nước cho trường?
Tác giả sử dụng phần mềm Pipe Flow Wizard v1.12 để tính toán cột áp tổn thất trên tuyến ống thép DN25 dài $24\text{ m}$, xác định áp lực $504.245\text{ Pa}$ và chọn công suất động cơ bơm là $7,5\text{ kW}$ ($\sim 10\text{ HP}$).

4. Toàn bộ trường học được chia làm bao nhiêu nhóm phụ tải và cấu trúc mạng điện lựa chọn là gì?
Trường học được chia thành 5 nhóm phụ tải. Phương án phân phối điện được chọn là sơ đồ hình tia kết hợp sơ đồ đường trục, cấp điện từ Trạm biến áp MBA 1 qua 5 aptomat tổng (CB1 đến CB5).

5. Hệ số công suất $\cos\varphi$ và hệ số nhu cầu $K_{nc}$ được chọn trong tính toán là bao nhiêu?
Toàn bộ tính toán trong đồ án sử dụng hệ số công suất trung bình $\cos\varphi = 0,8$ ($\tan\varphi = 0,75$) và hệ số nhu cầu $K_{nc} = 0,8$.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho trường THPT Nguyễn Du" của sinh viên Khúc Văn Long đã giải quyết bài toán thiết kế mạng điện hạ thế cho công trình giáo dục đa chức năng. Bằng việc kết hợp phương pháp hệ số sử dụng trong kỹ thuật chiếu sáng, phương pháp hệ số nhu cầu trong tính toán phụ tải và ứng dụng phần mềm Pipe Flow Wizard v1.12 trong tính toán thủy lực, tác giả đã đưa ra các thông số kỹ thuật rõ ràng cho 5 nhóm phụ tải. Phương án cấp điện kết hợp hình tia và đường trục đảm bảo tính linh hoạt, an toàn vận hành và đáp ứng yêu cầu kỹ thuật điện công trình trường học.