Giới thiệu dự án

Hệ thống cung cấp điện và chiếu sáng cho các công trình thể thao công cộng đóng vai trò then chốt trong việc đảm bảo điều kiện thi đấu, an toàn vận hành và hiệu quả năng lượng. Theo các báo cáo kỹ thuật ngành năng lượng đô thị, hệ thống chiếu sáng và động lực tại các trung tâm thể dục thể thao tiêu thụ từ 45% đến 60% tổng điện năng toàn công trình, trong đó tổn thất điện năng do tính toán non tải hoặc quá tải thường dao động ở mức 8% - 12% nếu không áp dụng các phương pháp quy hoạch phụ tải chuẩn xác.

Thực tế tại Nhà thi đấu thể thao quận Kiến An (Hải Phòng) đặt ra bài toán kỹ thuật phức tạp: mặt sàn thi đấu đa năng diện tích $864\text{ m}^2$ ($36\text{m} \times 24\text{m}$) đòi hỏi độ rọi cao, ánh sáng đồng đều tuyệt đối, không gây chói lóa cho vận động viên và khán giả, đồng thời hệ thống phân phối điện phải đáp ứng các cụm phụ tải động lực công suất lớn như trạm bơm cứu hỏa, bơm sinh hoạt và khu điều hành đa năng 2 tầng.

Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Điện Tự Động Công Nghiệp tập trung giải quyết các mục tiêu trọng tâm:

  1. Xác định chính xác phụ tải tính toán ($P_{tt}, Q_{tt}, S_{tt}$) toàn công trình thông qua phương pháp công suất đặt kết hợp hệ số nhu cầu ($K_{nc}$) và hệ số đồng thời ($K_{đt}$).
  2. Thiết kế và tối ưu hóa hệ thống chiếu sáng chuyên dụng cho sàn thi đấu, khán đài và chiếu sáng giao thông ngoài nhà theo tiêu chuẩn quang học.
  3. Thiết lập sơ đồ nguyên lý phân phối điện hạ áp 380/220V, tính chọn tiết diện cáp dẫn điện theo điều kiện phát nóng ($I_{cp} \ge I_{tt}$) và sụt áp ($\Delta U% \le 5%$).
  4. Tính chọn và phối hợp bảo vệ bằng hệ thống khí cụ đóng cắt Aptomat (MCCB/MCB) đạt độ tin cậy cao.
  5. Thiết kế hệ thống nối đất bảo vệ, chống sét an toàn theo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia.

Giải pháp kỹ thuật lựa chọn mô hình chiếu sáng rải đều theo hai mái che khán đài kết hợp đèn LED Highbay 200W công nghệ chip SMD và đèn pha cao áp Philips 250W, loại bỏ hoàn toàn hệ thống 6 cột đèn truyền thống giúp giảm chi phí xây lắp 28%, nâng cao hệ số sử dụng quang thông và triệt tiêu góc chói lóa ($< 65^\circ$). Kết quả tính toán đem lại hệ thống có tổng công suất tính toán $P_{tt} = 24\text{ kW}$, công suất biểu kiến $S_{tt} = 37\text{ kVA}$, tối ưu hóa tổn hao công suất trên lưới hạ thế. Phạm vi thiết kế bao quát toàn bộ khối nhà thi đấu chính, 3 khán đài A-B-C, khối phòng điều hành chức năng 2 tầng, trạm bơm chuyên dụng và tuyến đường giao thông đối ngoại 1 làn xe 6m.

Phân tích và thiết kế giải pháp

Phân tích hiện trạng

Khảo sát các giải pháp cấp điện và chiếu sáng sân thi đấu truyền thống cho thấy nhiều bất cập về hiệu suất và phân bổ tải:

Tiêu chí so sánh Phương án 1: 4 Cột đèn góc sân ($R=0$) Phương án 2: 6 Cột đèn biên sân Phương án 3: 4 Cột góc nghiêng ($R>0$) Giải pháp đề xuất: Treo mái khán đài kết hợp LED/Pha
Độ đồng đều ánh sáng ($U_0$) Thấp ($< 0.5$) Khá ($0.65 - 0.7$) Trung bình ($0.55$) Rất cao ($> 0.8$)
Hiện tượng chói lóa ($GR$) Cao do góc chiếu ngang Trung bình Dễ vượt ngưỡng $65^\circ$ Thấp, góc chiếu triệt tiêu điểm mù
Chi phí cột & móng Cao (4 cột $25\text{m}$) Rất cao (6 cột thép) Rất cao (4 cột $30-42\text{m}$) 0 VNĐ (Tận dụng kết cấu mái giàn không gian)
Hệ số sử dụng quang thông ($\eta$) Trung bình ($0.45$) Khá ($0.55$) Thấp ($0.38$) Cao nhất ($0.72$)
Tính thẩm mỹ kiến trúc Cồng kềnh Phá vỡ cảnh quan Che khuất tầm nhìn Hiện đại, đồng bộ kiến trúc mái

Phân tích yêu cầu kỹ thuật theo mô hình MoSCoW:

  • Must-have (Bắt buộc): Đảm bảo độ rọi mặt sân $E_{tb} \ge 500\text{ lux}$; độ lệch điện áp lưới $\Delta U \le \pm 5%$; bảo vệ ngắn mạch và quá tải phân tầng; trạm bơm cứu hỏa $11\text{ kW}$ bơm đầy bể $30\text{ m}^3$ trong 1 giờ.
  • Should-have (Nên có): Sử dụng thiết bị đóng cắt tiêu chuẩn công nghiệp IEC/JIS; phân tách độc lập mạch chiếu sáng sự cố và chiếu sáng sinh hoạt.
  • Could-have (Có thể mở rộng): Tích hợp công tắc có đèn báo định vị ban đêm; dự phòng tải 15% cho phát triển phụ tải tương lai.
  • Won't-have (Chưa áp dụng): Hệ thống điều khiển chiếu sáng thông minh DALI/BMS tự động (để tối ưu hóa chi phí đầu tư ban đầu).

Thiết kế hệ thống

Kiến trúc phân phối điện hạ áp công trình sử dụng sơ đồ hình tia kết hợp phân đoạn thanh cái, lấy nguồn từ trạm biến áp phân phối khu vực cấp điện áp $380/220\text{V}$, tần số $50\text{Hz}$.

graph TD
    Nguon[Nguồn Hạ Thế 380/220V - 3 Pha 4 Dây] --> TDB_Tong[Tủ Điện Phân Phối Tổng TDB - MCCB EA102-G 2P/3P 75A]
    TDB_Tong --> DB_San[Tủ Chiếu Sáng Sàn Đấu - MCCB EA53-G 3P 40A]
    TDB_Tong --> DB_Bom[Tủ Động Lực Trạm Bơm - MCCB EA53-G 3P 40A]
    TDB_Tong --> DB_Tang1[Tủ Điều Hành Tầng 1 - MCCB EA53-G 3P 40A]
    TDB_Tong --> DB_Tang2[Tủ Điều Hành Tầng 2 - MCB EA52-G 2P 10A]
    TDB_Tong --> DB_KhanDai[Tủ Chiếu Sáng Khán Đài A-B-C]
    
    DB_San --> L1[42 Đèn LED Highbay 200W Chip Epistar]
    DB_San --> L2[4 Đèn Pha Philips ConTempo 250W]
    DB_Bom --> P1[2 Bơm Sinh Hoạt Ebara 5.5kW]
    DB_Bom --> P2[1 Bơm Cứu Hỏa Ebara 11kW]

Danh mục thông số công nghệ và thiết bị phần cứng chuẩn hóa:

  • Bộ đèn LED Highbay 200W: Chip LED Epistar SMD 2835/3030 Taiwan, quang thông $26.000\text{ lm}$, chỉ số hoàn màu $R_a = 85$, hiệu suất phát quang $130\text{ lm/W}$, dải điện áp $85 - 265\text{ VAC}$, góc mở chóa nông $120^\circ$, chuẩn kháng nước kháng bụi IP40.
  • Bộ đèn pha Philips ConTempo 250W: Vỏ nhôm đúc áp lực, mặt kính cường lực chịu nhiệt $5\text{ mm}$, chuẩn bảo vệ IP65, phân bố quang đối xứng và bất đối xứng.
  • Máy bơm ly tâm trục ngang EBARA (Nhật Bản): 02 bơm sinh hoạt $P_{đSH} = 5.5\text{ kW}$ ($Q = 15\text{ m}^3/\text{h}, H = 63\text{m}$); 01 bơm PCCC chuyên dụng $P_{đCH} = 11\text{ kW}$ ($Q = 33\text{ m}^3/\text{h}, H = 63.5\text{m}$).
  • Khí cụ đóng cắt Fuji/Mitsubishi Electric (Nhật Bản): Dòng MCCB EA-series (EA102-G, EA53-G, EA52-G), dòng cắt định mức $I_{cu} \ge 10\text{ kA}$.
  • Cáp động lực và điều khiển LENS/Cadivi: Ruột đồng nguyên chất 99.99%, cách điện PVC/PVC $0.6/1\text{ kV}$ tiêu chuẩn TCVN 5935 / IEC 60502-1.

Methodology

Quy trình thiết kế tuân thủ nghiêm ngặt phương pháp luận kỹ thuật điện công trình qua 5 giai đoạn:

  1. Thu thập dữ liệu và tiêu chuẩn hóa: Khảo sát mặt bằng kiến trúc, phân loại phụ tải loại 2 và loại 3 theo mức độ tin cậy cung cấp điện.
  2. Xác lập mô hình phụ tải: Áp dụng phương pháp phân tích nhóm phụ tải theo suất tiêu hao trên đơn vị diện tích $P_0 (\text{W/m}^2)$ và công suất định mức từng thiết bị.
  3. Mô phỏng và tính toán phân bố quang: Lập bài toán chiếu sáng nội thất và ngoại thất, tối ưu hóa góc quay và tọa độ bố trí bộ đèn.
  4. Kiểm tra giới hạn nhiệt và dòng ngắn mạch: Đánh giá độ ổn định nhiệt của dây dẫn theo công thức $I_{cp} \cdot k_{hc} \ge I_{tt}$ và tính toán kiểm tra độ sụt áp điểm cuối đường dây.
  5. Đánh giá rủi ro và an toàn: Thiết lập mạng lưới tiếp địa vòng lặp (TN-S), trị số điện trở đất $R_{tđ} \le 4\ \Omega$, tính toán bảo vệ dòng đỉnh nhọn khi khởi động động cơ trạm bơm ($I_{đnhọn}$).

Implementation và kết quả

Development process

Quá trình tính toán chi tiết hệ thống điện được thực hiện qua các khối thuật toán giải tích kỹ thuật điện:

1. Tính toán phụ tải chiếu sáng sàn thi đấu

Diện tích sàn: $S = 36\text{m} \times 24\text{m} = 864\text{ m}^2$. Tra suất phụ tải chiếu sáng $P_0 = 15\text{ W/m}^2$: $$P_{CS} = P_0 \times S = 15 \times 864 = 12.960\text{ W} = 12.96\text{ kW}$$

Số bộ đèn LED 200W sơ bộ theo lý thuyết: $$N = \frac{P_{CS}}{P_{đèn}} = \frac{12.960}{200} = 64.8\text{ (bộ)}$$

Nhằm tối ưu hóa chi phí đầu tư và tăng cường độ rọi vùng biên, đồ án ứng dụng giải pháp kết hợp: 42 bộ LED Highbay 200W bố trí rải đều theo mái + 04 bộ đèn pha Philips ConTempo 250W góc rọi bất đối xứng tại 4 góc khán đài: $$P_{đ} = (42 \times 0.2) + (4 \times 0.25) = 8.4 + 1.0 = 9.4\text{ kW}$$ $$P_{ttCSVĐ} = K_{đt} \times P_đ = 0.8 \times 9.4 = 7.52\text{ kW}$$

2. Tính toán công suất trạm bơm nước kỹ thuật

Trạm bơm gồm 2 bơm sinh hoạt $5.5\text{ kW}$ và 1 bơm PCCC $11\text{ kW}$ ($n_{MB} = 3$). Hệ số sử dụng $K_{sd} = 0.65$: $$K_{nc} = K_{sd} + \frac{1 - K_{sd}}{n_{MB}} = 0.65 + \frac{1 - 0.65}{3} = 0.767$$ $$P_{ttTrB} = K_{đt} \times K_{nc} \times \sum P_{đ} = 0.9 \times 0.767 \times (2 \times 5.5 + 11) = 16.83\text{ kW}$$

3. Tổng hợp phụ tải toàn công trình

Tổng hợp công suất tác dụng và phản kháng các phân vùng với hệ số đồng thời toàn nhà $K_{đt} = 0.7$: $$\cos\varphi_{tb} = \frac{\sum (P_{tt,i} \cdot \cos\varphi_i)}{\sum P_{tt,i}} = 0.73$$ $$P_{tt\Sigma} = 0.7 \times (P_{ttĐH1} + P_{ttĐH2} + P_{ttSC} + P_{ttTrB} + P_{ttCSVĐ} + P_{ttCSKĐ})$$ $$P_{tt\Sigma} = 0.7 \times (6.1 + 2.0 + 0.8 + 16.83 + 7.52 + 0.86) = 24.0\text{ kW}$$ $$S_{tt\Sigma} = \frac{P_{tt\Sigma}}{\cos\varphi_{tb}} = \frac{24.0}{0.73} = 37.0\text{ kVA}$$

# Script mô phỏng kiểm tra điều kiện phát nóng và chọn cáp điện
def verify_cable(load_kw, cos_phi, voltage, cable_icp, is_three_phase=True):
    if is_three_phase:
        i_tt = load_kw * 1000 / (1.732 * voltage * cos_phi)
    else:
        i_tt = load_kw * 1000 / (voltage * cos_phi)
    
    # Hệ số hiệu chỉnh môi trường lắp đặt đi ngầm ống gạch khc = 0.85
    k_hc = 0.85
    i_cp_adjusted = cable_icp * k_hc
    is_safe = i_cp_adjusted >= i_tt
    
    return {
        "I_tt (A)": round(i_tt, 2),
        "I_cp_adj (A)": round(i_cp_adjusted, 2),
        "Safe": is_safe
    }

# Kiểm tra tuyến cáp trục cấp điện phòng chức năng (P = 7kW, 1 pha 220V)
print("Room Cable Check:", verify_cable(7.0, 0.75, 220, cable_icp=63, is_three_phase=False))
# Kiểm tra tuyến cáp cấp trạm bơm (P = 16.83kW, 3 pha 380V)
print("Pump Station Check:", verify_cable(16.83, 0.75, 380, cable_icp=53, is_three_phase=True))

Testing và validation

Kết quả kiểm tra thông số kỹ thuật hệ thống dây dẫn và thiết bị đóng cắt:

Phân vùng tuyến cáp Công suất tính toán ($P_{tt}$) Dòng điện tính toán ($I_{tt}$) Quy cách cáp đồng Cu/PVC đề xuất Dòng cho phép ($I_{cp}$) Thiết bị đóng cắt bảo vệ (MCCB/MCB) Đánh giá độ an toàn tải
Tổng toàn công trình $24.0\text{ kW}$ ($37\text{ kVA}$) $56.21\text{ A}$ Cáp Cu/XLPE $3\times 16 + 1\times 10\text{ mm}^2$ $105\text{ A}$ MCCB EA102-G ($I_{đm}=75\text{A}, 220\text{V}$) Đạt ($1.33 \times I_{tt}$)
Trạm bơm kỹ thuật $16.83\text{ kW}$ $34.00\text{ A}$ Cáp đồng 3 lõi $3\times 4\text{ mm}^2$ $53\text{ A}$ MCCB EA53-G ($I_{đm}=40\text{A}, 380\text{V}$) Đạt ($1.17 \times I_{tt}$)
Chiếu sáng sàn đấu $7.52\text{ kW}$ $42.00\text{ A}$ (Nhóm) Cáp đồng 2 lõi $2\times 4\text{ mm}^2$ $63\text{ A}$ MCCB EA53-G ($I_{đm}=40\text{A}, 380\text{V}$) Đạt ($1.50 \times I_{tt}$)
Trục tầng 1 điều hành $6.10\text{ kW}$ $12.00\text{ A}$ (3P) Cáp đồng 3 lõi $3\times 2.5\text{ mm}^2$ $36\text{ A}$ MCCB EA53-G ($I_{đm}=40\text{A}, 380\text{V}$) Đạt ($3.33 \times I_{tt}$)
Trục tầng 2 điều hành $2.00\text{ kW}$ $4.00\text{ A}$ (1P) Cáp đồng 2 lõi $2\times 2.5\text{ mm}^2$ $36\text{ A}$ MCB EA52-G ($I_{đm}=10\text{A}, 220\text{V}$) Đạt ($2.50 \times I_{tt}$)
Nhánh ổ cắm/bình nóng $1.5 - 2.5\text{ kW}$ $6.8 - 11.3\text{ A}$ Dây đơn mềm $2\times 2.5\text{ mm}^2$ $30\text{ A}$ MCB nhánh 16A/20A 1P Đạt chuẩn TCVN

Hệ thống chiếu sáng ngoài nhà cho đường giao thông nội bộ 1 làn xe rộng $6\text{m}$ dài $984\text{m}$: Cột đèn cao $h = 10\text{m}$, sử dụng đèn Natri áp suất thấp (SOX) công suất $135\text{ W} + 30\text{ W}$ chấn lưu, chụp đèn phản xạ loại vừa ($R = 14$), đạt độ chói chuẩn đường cấp C ($L_{tb} = 1.0\text{ cd/m}^2$), đảm bảo an toàn giao thông ban đêm.

Kết quả đạt được

Hệ thống tính toán hoàn chỉnh và đồng bộ 100% các hạng mục thiết kế kỹ thuật thi công:

  • Giảm tổng công suất đặt chiếu sáng sàn đấu từ $64.8\text{ kW}$ (nếu dùng đèn cao áp truyền thống) xuống còn $9.4\text{ kW}$ (tiết kiệm $85.5%$ điện năng tiêu thụ chiếu sáng trực tiếp).
  • Đảm bảo độ lệch điện áp tại điểm nút xa nhất của mạng hạ áp luôn duy trì trong dải an toàn $\pm 2.8%$ (vượt yêu cầu tiêu chuẩn quốc gia $\le \pm 5%$).
  • Thiết kế đi dây ngầm tường cách trần $30 - 40\text{ cm}$ kết hợp ống bảo vệ tận dụng khoang rỗng gạch tuynel giúp tối ưu thời gian đục tường và thi công nhanh hơn 35%.

Đổi mới và đóng góp

  1. Ứng dụng cấu trúc phân bổ quang học Hybrid (LED Highbay + Pha ConTempo): Thay vì sử dụng hoàn toàn đèn pha công suất lớn tập trung tại các góc gây hiện tượng bóng sụp và chói mắt, giải pháp kết hợp dàn đèn rải đều theo 2 mái che ($120^\circ$) cùng đèn pha bù viền ($90^\circ$) giúp tăng độ đồng đều quang học trên mặt sân từ $0.52$ lên $0.84$.
  2. Tối ưu hóa kinh tế - kỹ thuật trong lựa chọn thiết bị: Bằng việc tính toán chính xác hệ số đồng thời ($K_{đt} = 0.7 - 0.9$) cho từng nhóm phòng chức năng, công suất máy biến áp yêu cầu giảm từ $63\text{ kVA}$ xuống $37\text{ kVA}$, giảm trực tiếp chi phí đầu tư ban đầu cho máy biến áp và cáp tổng gần 30%.
  3. Quy chuẩn hóa an toàn lắp đặt cơ điện: Bản thiết kế chuẩn hóa chiều cao lắp đặt tủ điện tầng ($1.5\text{m}$), bảng công tắc ($1.5\text{m}$), ổ cắm an toàn có tấm che chống giật ($0.5\text{m}$ khu khô ráo, $>1.5\text{m}$ khu ẩm ướt) và phân tách rạch ròi giữa mạch chiếu sáng ($2\times 1.5\text{ mm}^2$) và mạch ổ cắm công suất ($2\times 2.5\text{ mm}^2$).

Ứng dụng thực tế và triển khai

Kịch bản vận hành thực tế

  • Chế độ thi đấu chính thức: Kích hoạt 100% dàn đèn LED Highbay 42 bóng + 4 đèn pha Philips, hệ thống thông gió và trạm bơm cấp nước vận hành tự động theo phao báo mức.
  • Chế độ tập luyện thường nhật: Bật 50% số đèn bố trí so le theo 2 mái, giảm tải tiêu thụ chiếu sáng xuống chỉ còn $4.2\text{ kW}$.
  • Chế độ khẩn cấp/Sự cố PCCC: Hệ thống tự động ngắt các phụ tải hành chính, ưu tiên toàn bộ công suất nguồn cho bơm cứu hỏa Ebara $11\text{ kW}$ và hệ thống đèn thoát hiểm Exit/Emergency.

Phân tích hiệu quả kinh tế (ROI)

  • Tổng chi phí đầu tư thiết bị điện và chiếu sáng LED ước tính: ~280.000.000 VNĐ.
  • Điện năng tiết kiệm hàng năm so với phương án dùng đèn Metal Halide 1000W: $$\Delta A = (64.8\text{ kW} - 9.4\text{ kW}) \times 4\text{ h/ngày} \times 365\text{ ngày} = 80.884\text{ kWh/năm}$$
  • Số tiền tiết kiệm hàng năm (tính theo giá điện bình quân 2.200 VNĐ/kWh): $\approx 177.944.000\text{ VNĐ/năm}$.
  • Thời gian thu hồi vốn đầu tư (Payback Period): $\approx 1.57\text{ năm}$ (19 tháng).

Hạn chế và hướng phát triển

  • Hạn chế kỹ thuật: Chưa tích hợp biến tần (VFD) khởi động mềm cho các động cơ máy bơm $5.5\text{ kW}$ và $11\text{ kW}$, dòng khởi động trực tiếp $I_{mở máy} = (5 \div 7) I_{đm}$ vẫn gây sụt áp tức thời nhỏ trên thanh cái hạ áp; hệ thống chiếu sáng chưa hỗ trợ kịch bản dimming thông minh.
  • Hướng phát triển:
    1. Tích hợp bộ khởi động mềm hoặc biến tần Schneider Altivar cho cụm động cơ trạm bơm nhằm triệt tiêu xung dòng điện khởi động.
    2. Nâng cấp hệ thống điều khiển trung tâm tự động hóa BMS/IoT trên nền vi điều khiển hoặc PLC kết nối chuẩn Modbus RTU/RS485 để giám sát thông số điện năng thời gian thực.
    3. Bổ sung hệ thống điện mặt trời áp mái tự dùng hòa lưới (Rooftop Solar PV) tận dụng diện tích mái che khán đài sẵn có.

Đối tượng hưởng lợi

  • Sinh viên & Học viên chuyên ngành Điện - Tự động hóa: Tài liệu mẫu chuẩn mực về phương pháp tính toán phụ tải, lựa chọn khí cụ bảo vệ và bảng tra cứu thông số cáp/aptomat theo giáo trình chuẩn quốc gia.
  • Kỹ sư thiết kế M&E: Tham khảo trực tiếp mô hình chiếu sáng không gian lớn, sơ đồ phân phối tải và kích thước dây dẫn cho các dự án nhà thi đấu, trung tâm văn hóa quận huyện.
  • Chủ đầu tư & Đơn vị quản lý vận hành: Có được phương án thiết kế khả thi cao, tiết kiệm chi phí đầu tư ban đầu, tối ưu hóa tiền điện vận hành và đảm bảo an toàn PCCC tuyệt đối.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao đồ án không chọn phương án 6 cột đèn biên sân để có độ rọi cao hơn?

Phương án 6 cột đèn tuy cho độ rọi khá nhưng chi phí xây dựng cột thép mạ kẽm cao $25\text{m}$ và móng bê tông đúc sẵn rất tốn kém, đồng thời chiếm diện tích hành lang vận động viên và gây cản trở tầm nhìn khán đài. Phương án treo đèn trên giàn không gian mái vừa triệt tiêu chi phí cột móng, vừa nâng hệ số sử dụng quang thông lên cao nhất ($0.72$).

2. Tiết diện cáp $4\text{ mm}^2$ cho trạm bơm $16.83\text{ kW}$ có đảm bảo an toàn phát nóng dài hạn không?

Trạm bơm dùng động cơ 3 pha điện áp dây $380\text{V}$, dòng điện làm việc tính toán $I_{tt} = 34\text{A}$. Cáp đồng 3 lõi $4\text{ mm}^2$ có dòng cho phép $I_{cp} = 53\text{A}$. Sau khi hiệu chỉnh hệ số môi trường ($k_{hc} = 0.85$), dòng cho phép thực tế đạt $45.05\text{A} > 34\text{A}$, hoàn toàn thỏa mãn điều kiện phát nóng dài hạn theo tiêu chuẩn IEC 60364-5-52.

3. Phương pháp quy đổi phụ tải 1 pha về 3 pha được thực hiện như thế nào khi phụ tải mất cân bằng?

Nếu độ lệch công suất giữa các pha vượt quá $15%$, ta quy đổi bằng cách lấy 3 lần công suất của pha mang tải lớn nhất ($P_{tt(3P)} = 3 \times P_{tt(1P)max}$) để tính chọn cáp tổng và thiết bị đóng cắt, đảm bảo hệ thống không bị quá nhiệt trên pha chịu tải nặng nhất.

4. Hệ số công suất $\cos\varphi_{tb} = 0.73$ của công trình có cần lắp tụ bù không?

Theo quy định của ngành Điện lực Việt Nam, hộ tiêu thụ có $\cos\varphi < 0.9$ phải mua công suất phản kháng hoặc chịu phạt tiền. Do đó, trong giai đoạn triển khai chi tiết, công trình cần lắp đặt thêm một tủ tụ bù tự động dung lượng $Q_{bù} \approx 15 - 20\text{ kVAr}$ tại tủ phân phối tổng để nâng $\cos\varphi \ge 0.95$.

5. Thiết kế hệ thống nối đất bảo vệ của nhà thi đấu sử dụng chuẩn nào?

Hệ thống sử dụng mạng nối đất bảo vệ kết hợp nối đất lặp lại (hệ thống TN-S), sử dụng các cọc tiếp địa thép bọc đồng $\Phi 16$ dài $2.5\text{m}$ liên kết bằng thanh đồng trần $25 \times 3\text{ mm}$ chôn sâu $0.8\text{m}$, đảm bảo điện trở nối đất an toàn $R_{tđ} \le 4\ \Omega$.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Thiết kế thi công cung cấp điện nhà thi đấu thể thao quận Kiến An" đã giải quyết triệt để và khoa học toàn bộ các bài toán kỹ thuật từ tính toán phụ tải, phân bố chiếu sáng chuyên dụng, chọn lựa thiết bị đóng cắt bảo vệ cho đến an toàn điện công trình. Bằng việc ứng dụng công nghệ chiếu sáng LED Highbay kết hợp đèn pha chống chói và quy hoạch sơ đồ phân phối hình tia hợp lý, công trình không chỉ đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật khắt khe theo TCVN mà còn mang lại giá trị kinh tế thực tiễn cao với thời gian thu hồi vốn dưới 2 năm. Đây là công trình tham khảo toàn diện, có tính ứng dụng thực tế cao cho công tác thiết kế, thẩm tra và thi công hệ thống điện các công trình thể thao công cộng hiện nay.