THIẾT kế cấp điện và CHIẾU SÁNG CHO tòa NHÀ CAO TẦNG

Giới thiệu tổng quan về công trình và phụ tải điện

Giới thiệu về công trình

Dự án nhà nghỉ tại khu du lịch làng nổi Tân Lập, Long An, với diện tích 135ha, mang đến một điểm đến lý tưởng cho giới trẻ vào dịp cuối tuần Cách Sài Gòn khoảng 100km, dự án này giúp du khách từ xa có nơi lưu trú tiện lợi, tránh lo lắng về việc tìm kiếm chỗ ở khác khi đến tham quan khu du lịch.

Dự án nằm trong khu du lịch có vị trí đắc địa, đã được quy hoạch và tính toán hạ tầng để đáp ứng nhu cầu phát triển trong tương lai Cao độ sân nền dự kiến sẽ phù hợp với các công trình lân cận Nguồn cấp điện sẽ lấy từ trạm biến áp, trong khi nguồn cấp nước cho khu đất sẽ theo quy hoạch chung của khách sạn Nước mưa sẽ được thoát vào đường cống sau khi lắng cặn, và nước thải sẽ được xử lý qua hệ thống cống riêng Doanh thu từ khách sạn sẽ đóng góp lớn vào khu du lịch, tạo điều kiện cho việc phát triển các dịch vụ và nâng cao đời sống văn hóa của địa phương và đất nước.

Khái niệm về phụ tải điện

Phụ tải điện là yếu tố quan trọng nhất trong việc tính toán và thiết kế hệ thống điện Việc xác định phụ tải điện lớn hơn thực tế có thể dẫn đến việc chọn thiết bị quá công suất, làm tăng chi phí đầu tư Ngược lại, nếu xác định phụ tải quá nhỏ sẽ gây ra tình trạng quá tải, dẫn đến nguy cơ cháy nổ và hư hại cho công trình.

Xác định phụ tải điện là một nhiệm vụ phức tạp, đặc biệt trong các công trình điện Việc thiết kế và lắp đặt hệ thống điện thường phải được thực hiện trước khi có đối tượng sử dụng điện Chẳng hạn, trong giai đoạn xây dựng cơ sở hạ tầng cho khu chế xuất, cần phải thiết kế lắp đặt trạm biến áp trung gian ngay từ đầu để đảm bảo cung cấp điện hiệu quả.

Phụ tải tính toán là yếu tố quan trọng trong giai đoạn thiết kế hệ thống cung cấp điện, giúp xác định nhu cầu điện năng cần thiết Cần phân biệt giữa phụ tải tính toán và phụ tải thực tế khi các thiết bị tiêu thụ điện bắt đầu hoạt động Trong khi phụ tải tính toán chỉ là ước lượng cho mục đích thiết kế, phụ tải thực tế được xác định chính xác thông qua đồng hồ đo đếm trong quá trình vận hành.

Có nhiều phương pháp xác định phụ tải điện, và việc lựa chọn phương án phù hợp phụ thuộc vào lượng thông tin thu thập được trong từng giai đoạn thiết kế Thông tin càng phong phú về đối tượng sử dụng, thì khả năng chọn lựa phương pháp chính xác càng cao.

Phụ tải động lực

 Đặc điểm hộ tiêu thụ [1]

 Thiết bị hay còn gọi là thiết bị tiêu thụ là những thiết bị tiêu thụ điện năng như: động cơ điện, lò điện, đèn điện

 Thiết bị hay còn gọi là thiết bị tiêu thụ là những thiết bị tiêu thụ điện năng như: động cơ điện, lò điện, đèn điện

Hộ tiêu thụ đóng vai trò quan trọng trong hệ thống cung cấp điện, chịu trách nhiệm chuyển đổi điện năng thành các dạng năng lượng khác phục vụ cho sản xuất và tiêu dùng trong đời sống hàng ngày.

 Phụ tải điện là một đại lượng đặc trưng cho công suất tiêu thụ của các thiết bị hoặc các hộ tiêu thụ điện năng.

Xác định phụ tải là bước đầu tiên trong thiết kế hệ thống điện, giúp lựa chọn và kiểm tra các phần tử điện và máy biến áp dựa trên điều kiện phát nóng, đồng thời xác định các thiết bị bảo vệ phù hợp.

 Khi thiết kế và vận hành hệ thống điện cung cấp cho xí nghiệp chú ý 3 đại lượng dạng cơ bản sau:

Tùy thuộc vào tầm quan trọng trong ngành kinh tế xã hội, các hộ tiêu thụ điện được cung cấp với mức độ tin cậy khác nhau, và được phân chia thành ba loại.

Hộ tiêu thụ loại 1 là những hộ mà việc ngừng cung cấp điện sẽ gây ra hậu quả nghiêm trọng, ảnh hưởng đến tính mạng con người và dẫn đến thiệt hại kinh tế lớn Sự gián đoạn này có thể gây hư hỏng thiết bị, làm rối loạn hoạt động công nghệ phức tạp, và gây hư hỏng hàng loạt sản phẩm, cũng như ảnh hưởng tiêu cực đến nhiều khía cạnh khác.

 Ví dụ: Xí nghiệp luyện kim, xí nghiệp hóa chất, cơ quan nhà nước Đối với hộ loại này phải có 2 nguồn độc lập hoặc có nguồn dự phòng.

 Hộ loại 2: Là những hộ ngừng cung cấp điện thì dẫn đến thiệt hại về kinh tế do ngừng sản xuất, hư hỏng sản phẩm, lãng phí lao động.

 Ví dụ: nhà máy cơ khí, nhà máy thực phẩm công nghệ nhẹ

Hộ loại 3 bao gồm tất cả các hộ tiêu thụ không thuộc hộ loại 1 và 2, cho phép cung cấp điện với độ tin cậy thấp hơn Điều này có nghĩa là trong thời gian sửa chữa hoặc khắc phục sự cố, có thể xảy ra mất điện từ 4 đến 5 giờ.

1.3.2 Những yêu cầu cần thiết trong cung cấp điện: [1]

 Độ tin cậy cung cấp điện: tùy thuộc vào loại hộ tiêu thụ trong điều kiện cho phép ta có gắng chọn phương án độ tin cậy càng cao.

Chất lượng điện được đánh giá qua tần số và điện áp, trong đó tần số được điều chỉnh bởi cơ quan hệ thống điện Do đó, các nhà thiết kế chủ yếu tập trung vào chất lượng điện áp Thông thường, điện áp ở cấp cao và trung chỉ dao động trong khoảng ± 5% so với giá trị điện áp định mức.

Đảm bảo an toàn trong cung cấp điện là yếu tố quan trọng, vì hệ thống điện cần hoạt động hiệu quả với con người và thiết bị Do đó, việc lựa chọn hồ sơ hợp lý, mạch lạc và rõ ràng là cần thiết để đảm bảo an toàn và hiệu suất tối ưu.

 Kinh tế: so sánh đánh giá thông qua tính toán từ đó chọn phương án hợp lý ít tốn kém.

Xác định phụ tải tính toán

Hiện nay, có nhiều phương pháp xác định phụ tải tính toán, nhưng các phương pháp đơn giản thường cho kết quả không chính xác Ngược lại, những phương pháp có độ chính xác cao lại thường phức tạp Do đó, việc lựa chọn phương pháp tính toán phù hợp là rất quan trọng.

 Nguyên tắc chung để tính toán phụ tải là tính thiết bị dùng điện trở ngược về nguồn.

 Mục đích của việc tính toán phụ tải:

 Chọn tiết diện dây dẫn của lưới điện cung cấp một cách kinh tế.

 Chọn số lượng và công suất máy biến áp hợp lý.

 Chọn tiết diện thanh dẫn của thiết bị phân phối có tính kinh tế.

 Chọn các thiết bị chuyển mạch bảo vệ hợp lý.

 Sau đây là một số phương án tính toán:

1.4.1 Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng trên đơn vị sản phẩm

Đối với các hộ tiêu thụ có đồ thị phụ tải ổn định, phụ tải tính toán được xác định bằng giá trị trung bình của các phụ tải lớn nhất Hệ số đóng điện của các hộ này là 1, và hệ số phụ tải thay đổi rất ít Phụ tải tính toán được tính dựa trên suất tiêu hao điện năng trên mỗi đơn vị sản phẩm, với tổng sản phẩm sản xuất được xác định trong một khoảng thời gian cụ thể.

 a: suất tiêu hao điện năng trên 1 sản phẩm.

 Tca, Mca: thời gian làm việc và lượng sản phẩm của ca mang tải lớn nhất.

 P0: Công suất trên 1 đơn vị diện tích.

Yêu cầu chung đối với hệ thống cung cấp điện tòa nhà

Mục tiêu thiết kế cung cấp điện cho tòa nhà là đảm bảo cung cấp đủ điện năng với chất lượng trong phạm vi cho phép Khi thiết kế hệ thống cung cấp điện, cần thỏa mãn các yêu cầu cơ bản để đảm bảo hiệu quả và an toàn cho người sử dụng.

- Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện cao tùy theo tính chất phụ tải

Để đảm bảo chất lượng điện năng, cần duy trì độ lệch và dao động điện áp ở mức tối thiểu, trong phạm vi giá trị cho phép so với định mức.

- Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị.

- Nguồn vốn đầu tư nhỏ, bố trí các thiết bị phù hợp với không gian hạn chế của nhà cao tầng, dễ sử dụng, sửa chữa, bảo dưỡng.

- Chi phí vận hành hàng năm thấp.

Khi thiết kế, người thiết kế thường phải đối mặt với những yêu cầu mâu thuẫn, vì vậy họ cần tư vấn, cân nhắc và kết hợp hài hòa để đưa ra phương án tối ưu Đồng thời, cần lưu ý đến các yếu tố như khả năng phát triển phụ tải trong tương lai và rút ngắn thời gian thi công.

Tính toán phụ tải

Mục đích

Xác định phụ tải tính toán là nhiệm vụ thiết yếu để xác định các thông số kỹ thuật cho dây, cáp, thiết bị đóng cắt, đồng thời giúp lựa chọn tủ điện động lực phù hợp.

 Hiểu đúng và làm đúng sẽ có cách tính đúng; hiểu sai và làm sai sẽ có cách tính sai

Trong thiết kế điện, mọi giải pháp và tính toán đều xuất phát từ nhu cầu sử dụng và công năng của các phòng, cùng với thông tin về công suất định mức của thiết bị điện.

2.2 Phương pháp xác định phụ tải trong công trình:

2.2.1 Phương pháp tính toán theo số thiết bị hiệu quả

Để tính toán công suất trung bình cho mỗi nhóm thiết bị, cần nắm rõ thông tin về chế độ vận hành như đồ thị và thời gian đóng điện, hoặc tra cứu các hệ số sử dụng của thiết bị Qua đó, có thể xác định công suất trung bình theo Kmax và công suất trung bình của nhóm thiết bị một cách chính xác.

 Số thiết bị hiệu quả n hq =¿ ¿ ¿ (2.1)

 Tính Ksd của nhóm theo công thức

 Như vậy công suất trung bình cũng có thể tính theo công thức sau:

 Với Ptbnh được hiểu là công suất trung bình của nhóm mang tải lớn nhất

2.2.2 Xác định phụ tải tính toán

 Nếu nhq< 4 và n4 thi phụ tải tính toán sẽ là:

 Với các thiết bị dài hạn thì Kpt =0.9

 Với các thiết bị ngắn hạn thì Kpt =0.75

 Nếu nhq>=4: tìm Kmax theo nhq và Ksd

P tt =K max P tbnh =K max ∗K max ∗P đm Q tt =Q tbnh =P tbnh ∗tgφφ tb (2.6)

Kmax: Hệ số cực đại, tỉ số giữa phụ tải tính toán và phụ tải trung bình trong khoảng thời gian xem xét

Ptbnh: Công suất trung bình của nhóm mang tải lớn nhất cos φtb =∑ cos φ i ∗P đmi

 Để thuận tiện cho việc tính phụ tải ta chia khách sạn này ra thành nhiều phần:

 Tầng 1: Gồm Khu sảnh, Phòng kỹ thuật & Máy Bơm

2.3 Tính toán phụ tải tầng 1:

2.3.1 Xác định phụ tải chiếu sáng, ổ cắm, máy lạnh:

Bảng 2 1 Thống kê thiết bị đèn & tv

Tầng Phòng Loại đèn Số lượng cos φ Ksd Kdt Công suất(W)

Tân Đèn Downlight âm trần PHILIPS

Phòng máy bơm Đèn ốp trần

Lối ra vào chính Đèn áp tường (FBAI A1105)

Lối thoát hiểm Đèn áp tường (FBAI A1105)

Phòng vệ sinh Đèn Downlight âm trầm PHILIPS

 Công suất chiếu sáng của tầng 1:

P tt cs =∑ ( N bộ đèn × P đèn ) ¿19×13+6×80+24+50+301(W) = 0.831 (kW)

Ta có: cos φtb =0.89 => S tt = P tt 1 cosφ1

 Phụ tải ổ cắm trong tầng 1:

- Ta dùng ổ cắm đôi 3 chấu 10/16A/220V cho tầng 1 với cosφ=0,9

- Do dùng ổ cắm đôi 3 chấu nên công suất tổng:

- Công suất tính toán: ( K dt tra trong tiêu chuẩn IEC trang 57) [2]

P ttoc =K sd × K dt × P bộ oc =0,7×0,2×3960U5(W)

- Công suất biểu kiến tính toán:

0,9a6(VA) ổ cắm trong tầng 1 gồm 7 bộ 10A loại có P ttoc U5(W) với cosφ=0,9

 Các công suất dự trù cho các hạng mục:

Để thu thập thông tin về công suất của các thiết bị như quạt hút, bơm cấp nước, bơm chữa cháy và thang máy, cần làm việc với các bên liên quan như nhà thầu phụ và đồng nghiệp phụ trách các hạng mục này Dựa trên thông tin thu thập được, chúng ta có thể đưa ra công suất dự trù cho từng hạng mục.

- Hạng mục thang máy: Gồm 1 thang máy nên công suất là 7,5 kW

- Hạng mục máy bơm sinh hoạt: Gồm 1 máy bơm nên công suất là 5,5 kW

- Hạng mục quạt điều áp: Gồm 1 quạt nên công suất là 5 kW

- Hạng mục PCCC: Tổng công suất là 2,5 kW

- Hạng mục điều hòa: 2800 W=2,8kW

- Tổng công suất của các hạng mục khác tầng 1 là:

P t1 =P pccc +P quạt điềuáp +P bơm SH +P thangφ máy +P oc + PĐH

- Tổng công suất của tầng 1:

2.4 Tính toán phụ tải từ tầng 2 – 9

2.4.1 Tính toán phụ tải 1 phòng khách sạn

- Số liệu để tính toán phụ tải 1 phòng khách sạn được cho trong bảng sau:

Bảng 2 2 Thống kê thiết bị điện trong 1 phòng khách sạn

STT Tên thiết bị Công

Số Lượng cosφ K sd K dt Tổng công suất (W)

Theo công thức tính ta có:

Từ bảng số liệu 2.2 ta có:

- Tổng công suất của tầng 2 (Gồm 4 Căn phòng ở n =4)

 các tầng từ tầng 2 đến tầng 8 cũng tương tự và đều có công suất là

P tt ).6(kW) và S tt 5.65(kVA)

 Riêng tầng 9 có thêm 1 phụ tải là máy tăng áp ( P máy tăngφáp =0.3kW) nên: P tt ).9(kW)

- Tổng công suất của 8 tầng (tầng 2 – tầng 9)

2.4.2 Công suất sử dụng tại hành lang và cầu thang từ tầng 2 – tầng 9

 Tòa nhà gồm có 9 tầng:

+ Riêng tầng 1 dùng để làm khu vực lễ tân và sảnh

+ Từ tầng 2 đến tầng 9 là khu vực khách sạn, mỗi tầng gồm có 4 phòng ngủ

Bảng 2 3 Phụ tải chiếu sáng hành lang và cầu thang

Loại đèn cosφ Ksd Kdt Số lượn g

Hành lang Đèn Dowlight âm trần

0.9 1 1 48 13 624 Đèn EMER treo trần haloge n

0.9 1 1 8 36 288 Đèn EXIT treo trần 0.9 1 1 8 10 80 Đèn ốp trần D300

Cầu Thang Đèn áp tường (FBAI

0.9 1 1 8 80 640 Đèn EMER treo trần halogen

- Phụ tải chiếu sáng hành lang

- Phụ tải chiếu sáng cầu thang:

- Tổng công suất tính toán cho các phụ tải sinh hoạt ở tầng 2 – tầng 9:

P ttsh =P tt 8T +P hl +P ct ¿236.8+1.184+0,928#8.91(kW)

- Tính toán công suất của toàn công trình:

(công suất tính toán của toàn công trình có K dt = 0.8 tra trong tiêu chuẩn IEC)[2]

P tt CT =P CT × K dt &6.926×0,8!3.6(kW)

 Như vậy sau khi tính toán phụ tải tính toán ở nguồn điện bình thường cho tòa nhà Ta tính được công suất phản khán là S = 224,8 ¿ )

Chương 3: TÍNH TOÁN LỰA CHỌN THIẾT BỊ CAO ÁP VÀ HẠ ÁP

3.1 Lựa chọn phương án cấp điện cho toà nhà

Từ lộ 24kV, điện được hạ xuống 0.4kV thông qua trạm biến áp Từ tủ phân phối trung tâm, điện được cung cấp cho tủ phân phối trung gian, và từ tủ này, điện sẽ được phân phối cho các tủ điện ở các tầng cũng như các phụ tải khác.

3.2 Xác định dung lượng cho trạm biến áp

3.2.1 Tổng quan về chọn trạm biến áp

Trạm biến áp dùng để biến đổi điện áp tư cấp điện áp này sang cấp điện áp khác.

Nó đóng vai trò rất quan trọng trong hệ thống cung cấp điện Theo nhiệm vụ, người ta phân ra thành hai loại trạm biến áp:

Trạm biến áp trung gian, hay còn gọi là trạm biến áp chính, là thiết bị quan trọng trong hệ thống điện Nó có nhiệm vụ nhận điện từ lưới 220Kv và biến đổi thành các cấp điện áp thấp hơn như 15Kv, 10Kv, hoặc 6Kv, thậm chí có thể xuống tới 0.4Kv.

Trạm biến áp phân xưởng là thiết bị nhận điện từ trạm biến áp trung gian và chuyển đổi thành các cấp điện áp phù hợp cho nhu cầu sử dụng của các nhà máy, phân xưởng và hộ tiêu thụ Các cấp điện áp sơ cấp thường là 6Kv, 10Kv, 15Kv và 24Kv, trong khi cấp điện áp thứ cấp thường có các mức 380/220V, 220/127V hoặc 660V Về cấu trúc, trạm biến áp được chia thành hai loại: trạm trong nhà và trạm ngoài trời.

Trạm biến áp ngoài trời được thiết kế với các thiết bị điện áp cao đặt bên ngoài, trong khi phần phân phối điện áp thấp được bố trí trong nhà hoặc trong các tủ sắt chuyên dụng Các trạm biến áp có công suất nhỏ (300 kVA) thường được lắp đặt trên trụ, trong khi các trạm có công suất lớn hơn được xây dựng trên nền bê tông hoặc nền gỗ Việc xây dựng trạm ngoài trời mang lại lợi ích về chi phí so với trạm trong nhà.

 Trạm BA trong nhà: ở trạm này thì tất cả các thiết bị điện đều được đặt trong nhà.

- Chọn vị trí, số lượng và công suất trạm biến áp Nhìn chung vị trí của trạm biến áp cần thỏa mãn các yêu cầu sau:

 Gần trung tâm phụ tải, thuận tiện cho nguồn cung cấp điện đến.

 Thuận tiện cho vận hành, quản lý.

 Tiết kiệm chi phí đầu tư và chi phí vận hành v.v…

Vị trí lựa chọn cuối cùng cần xem xét các yếu tố như không gây cản trở cho các hoạt động khác và đảm bảo tính mỹ quan Trong đồ án này, chúng ta sẽ đặt thiết kế trên trụ để đáp ứng yêu cầu về mặt bằng.

Để cung cấp điện cho tòa nhà, chúng ta sẽ lắp đặt trạm biến áp hạ áp 24/0,4kV, vì tòa nhà được cấp điện từ đường dây 24kV và chỉ sử dụng điện áp 220V và 380V cho phụ tải.

Chọn số lượng và công suất MBA: Về việc chọn số lượng MBA, thường có các phương án 1 MBA, 2 MBA, 3 MBA

Phương án 1 MBA là lựa chọn cho các hộ tiêu thụ loại 2 và loại 3, với ưu điểm chi phí thấp và vận hành đơn giản Tuy nhiên, phương án này có nhược điểm là độ tin cậy trong cung cấp điện không cao.

Phương án 2 MBA mang lại độ tin cậy cao trong việc cung cấp điện, tuy nhiên, chi phí đầu tư cũng khá lớn Do đó, phương án này thường được áp dụng cho những hộ tiêu thụ điện có công suất lớn hoặc những khách hàng quan trọng.

Do vậy, tùy theo mức độ quan trọng của hộ tiêu thụ, cũng như các tiêu chí kinh tế mà ta chọn phương án cho thích hợp.

Tòa nhà nghỉ nằm trong khu du lịch được phân loại là hộ tiêu thụ loại III, do đó, phương án sử dụng một máy biến áp và một máy phát dự phòng là lựa chọn hợp lý Phương án này có ưu điểm nổi bật là chi phí thấp, phù hợp cho những hộ tiêu thụ có công suất trung bình.

Khi chọn máy biên áp ta chọn theo công thức sau:

Hệ số 1,4 là hệ số quả tải trong thời hạn quá tải 5 ngày đêm, mỗi ngày quá tải không quá 6h.

Theo tính toán trên có:

Ta chọn 1 máy biến áp (MBA):

S BA ≥ S tt "4.8(kVA)Máy biến áp được đặt trên trụ do yêu cầu về mặt bằng

Chúng tôi đã lựa chọn một máy biến áp dầu ba pha do công ty thiết bị Đông Anh sản xuất, với điện áp 22kV/0,4kV Máy có tổ đấu dây Y ∆ o và được thiết kế với các thông số kỹ thuật phù hợp.

Bảng 3 1 Thông số kỹ thuật máy biến áp [7]

Tổn hao (W) Dòng điện không tải (A) Điện áp ngắn mạch

(mm) Trọn g lượng Không (kg) tải Có tải Dài Rộng Cao

Để đảm bảo tính liên tục trong việc cung cấp điện, việc chọn máy phát điện dự phòng là rất quan trọng Trong trường hợp xảy ra sự cố mất điện, máy phát này sẽ tự động hoạt động để cung cấp điện cho các phụ tải đã được xác định trước.

Cũng như chọn máy biến áp, ta chọn máy phát sao cho:

- Ta chọn máy phát điện 250kVA của hãng Cummins Power Generation

Bảng 3 2 Các thông số kỹ thuật về máy phát [8]

Xuất xứ Động cơ Công suất

Công suất dự phòng (kVA) Điện áp

(HZ) Số cực, pha, dây

Bảng điều khiển có các chức năng sau: [8]

- Màn hình điều khiển LCD dễ sử dụng và thân thiện với môi trường

- Hiển thị đầy đủ thông số của máy phát điện

- Có chế độ dừng khẩn cấp

- Cảnh báo: tốc độ độ động cơ, quá tải, áp suất dầu, nhiệt độ động cơ …

Khung bệ, vỏ chống ồn: [8]

- Hệ thống khung bệ dày chịu lực tốt, không bị rung lắc khi vận hành

- Các góc có bố trí cao su kỹ thuật giảm giật

Tính toán phụ tải tầng 1

2.3.1 Xác định phụ tải chiếu sáng, ổ cắm, máy lạnh:

Bảng 2 1 Thống kê thiết bị đèn & tv

Tầng Phòng Loại đèn Số lượng cos φ Ksd Kdt Công suất(W)

Tân Đèn Downlight âm trần PHILIPS

Phòng máy bơm Đèn ốp trần

Lối ra vào chính Đèn áp tường (FBAI A1105)

Lối thoát hiểm Đèn áp tường (FBAI A1105)

Phòng vệ sinh Đèn Downlight âm trầm PHILIPS

 Công suất chiếu sáng của tầng 1:

P tt cs =∑ ( N bộ đèn × P đèn ) ¿19×13+6×80+24+50+301(W) = 0.831 (kW)

Ta có: cos φtb =0.89 => S tt = P tt 1 cosφ1

 Phụ tải ổ cắm trong tầng 1:

- Ta dùng ổ cắm đôi 3 chấu 10/16A/220V cho tầng 1 với cosφ=0,9

- Do dùng ổ cắm đôi 3 chấu nên công suất tổng:

- Công suất tính toán: ( K dt tra trong tiêu chuẩn IEC trang 57) [2]

P ttoc =K sd × K dt × P bộ oc =0,7×0,2×3960U5(W)

- Công suất biểu kiến tính toán:

0,9a6(VA) ổ cắm trong tầng 1 gồm 7 bộ 10A loại có P ttoc U5(W) với cosφ=0,9

 Các công suất dự trù cho các hạng mục:

Để thu thập thông tin về công suất cho các hạng mục như quạt hút, bơm cấp nước, bơm chữa cháy và thang máy, cần làm việc chặt chẽ với các bên liên quan như nhà thầu phụ và đồng nghiệp Qua đó, chúng ta có thể xác định công suất dự trù cho từng hạng mục một cách chính xác.

- Hạng mục thang máy: Gồm 1 thang máy nên công suất là 7,5 kW

- Hạng mục máy bơm sinh hoạt: Gồm 1 máy bơm nên công suất là 5,5 kW

- Hạng mục quạt điều áp: Gồm 1 quạt nên công suất là 5 kW

- Hạng mục PCCC: Tổng công suất là 2,5 kW

- Hạng mục điều hòa: 2800 W=2,8kW

- Tổng công suất của các hạng mục khác tầng 1 là:

P t1 =P pccc +P quạt điềuáp +P bơm SH +P thangφ máy +P oc + PĐH

- Tổng công suất của tầng 1:

Tính toán phụ tải từ tầng 2 – 9

2.4.1 Tính toán phụ tải 1 phòng khách sạn

- Số liệu để tính toán phụ tải 1 phòng khách sạn được cho trong bảng sau:

Bảng 2 2 Thống kê thiết bị điện trong 1 phòng khách sạn

STT Tên thiết bị Công

Số Lượng cosφ K sd K dt Tổng công suất (W)

Theo công thức tính ta có:

Từ bảng số liệu 2.2 ta có:

- Tổng công suất của tầng 2 (Gồm 4 Căn phòng ở n =4)

 các tầng từ tầng 2 đến tầng 8 cũng tương tự và đều có công suất là

P tt ).6(kW) và S tt 5.65(kVA)

 Riêng tầng 9 có thêm 1 phụ tải là máy tăng áp ( P máy tăngφáp =0.3kW) nên: P tt ).9(kW)

- Tổng công suất của 8 tầng (tầng 2 – tầng 9)

2.4.2 Công suất sử dụng tại hành lang và cầu thang từ tầng 2 – tầng 9

 Tòa nhà gồm có 9 tầng:

+ Riêng tầng 1 dùng để làm khu vực lễ tân và sảnh

+ Từ tầng 2 đến tầng 9 là khu vực khách sạn, mỗi tầng gồm có 4 phòng ngủ

Bảng 2 3 Phụ tải chiếu sáng hành lang và cầu thang

Loại đèn cosφ Ksd Kdt Số lượn g

Hành lang Đèn Dowlight âm trần

0.9 1 1 48 13 624 Đèn EMER treo trần haloge n

0.9 1 1 8 36 288 Đèn EXIT treo trần 0.9 1 1 8 10 80 Đèn ốp trần D300

Cầu Thang Đèn áp tường (FBAI

0.9 1 1 8 80 640 Đèn EMER treo trần halogen

- Phụ tải chiếu sáng hành lang

- Phụ tải chiếu sáng cầu thang:

- Tổng công suất tính toán cho các phụ tải sinh hoạt ở tầng 2 – tầng 9:

P ttsh =P tt 8T +P hl +P ct ¿236.8+1.184+0,928#8.91(kW)

- Tính toán công suất của toàn công trình:

(công suất tính toán của toàn công trình có K dt = 0.8 tra trong tiêu chuẩn IEC)[2]

P tt CT =P CT × K dt &6.926×0,8!3.6(kW)

 Như vậy sau khi tính toán phụ tải tính toán ở nguồn điện bình thường cho tòa nhà Ta tính được công suất phản khán là S = 224,8 ¿ )

Chương 3: TÍNH TOÁN LỰA CHỌN THIẾT BỊ CAO ÁP VÀ HẠ ÁP

Lựa chọn phương án cấp điện cho toà nhà

Từ lưới điện 24kV, điện được hạ xuống 0.4kV thông qua trạm biến áp Từ tủ phân phối trung tâm, điện sẽ được cung cấp cho một tủ phân phối trung gian, từ đó tiếp tục phân phối đến các tủ điện ở các tầng và các phụ tải khác.

Xác định dung lượng cho trạm biến áp

3.2.1 Tổng quan về chọn trạm biến áp

Trạm biến áp dùng để biến đổi điện áp tư cấp điện áp này sang cấp điện áp khác.

Nó đóng vai trò rất quan trọng trong hệ thống cung cấp điện Theo nhiệm vụ, người ta phân ra thành hai loại trạm biến áp:

Trạm biến áp trung gian, hay còn gọi là trạm biến áp chính, đóng vai trò quan trọng trong việc nhận điện từ hệ thống 220kV và biến đổi thành các cấp điện áp thấp hơn như 15kV, 10kV, 6kV, và đôi khi xuống tới 0.4kV.

Trạm biến áp phân xưởng là thiết bị nhận điện từ trạm biến áp trung gian và biến đổi thành các cấp điện áp phù hợp cho phụ tải của nhà máy, phân xưởng và hộ tiêu thụ Các cấp điện áp ở phía sơ cấp thường là 6Kv, 10Kv, 15Kv, và 24Kv, trong khi phía thứ cấp có các cấp điện áp như 380/220V, 220/127V hoặc 660V Về cấu trúc, trạm biến áp được chia thành hai loại: trạm trong nhà và trạm ngoài trời.

Trạm biến áp ngoài trời là nơi mà các thiết bị điện áp cao được lắp đặt bên ngoài, trong khi phần phân phối điện áp thấp được bố trí trong nhà hoặc trong các tủ sắt chuyên dụng Các trạm biến áp có công suất nhỏ (300 kVA) thường được đặt trên trụ, trong khi các trạm lớn hơn được xây dựng trên nền bê tông hoặc nền gỗ Việc xây dựng trạm ngoài trời mang lại lợi ích về chi phí so với các trạm trong nhà.

 Trạm BA trong nhà: ở trạm này thì tất cả các thiết bị điện đều được đặt trong nhà.

- Chọn vị trí, số lượng và công suất trạm biến áp Nhìn chung vị trí của trạm biến áp cần thỏa mãn các yêu cầu sau:

 Gần trung tâm phụ tải, thuận tiện cho nguồn cung cấp điện đến.

 Thuận tiện cho vận hành, quản lý.

 Tiết kiệm chi phí đầu tư và chi phí vận hành v.v…

Vị trí được lựa chọn cho dự án cần xem xét các yếu tố như không cản trở hoạt động khác và đảm bảo tính mỹ quan Do đó, trong đồ án này, chúng tôi quyết định đặt trên trụ để đáp ứng yêu cầu về mặt bằng.

Để cung cấp điện cho tòa nhà, chúng ta sẽ lắp đặt trạm biến áp hạ áp 24/0,4kV, vì tòa nhà nhận điện từ đường dây 24kV và chỉ sử dụng điện áp 220V và 380V cho các phụ tải.

Chọn số lượng và công suất MBA: Về việc chọn số lượng MBA, thường có các phương án 1 MBA, 2 MBA, 3 MBA

Phương án 1 MBA là lựa chọn cho các hộ tiêu thụ loại 2 và loại 3, cho phép sử dụng một MBA duy nhất Phương án này có ưu điểm là chi phí thấp và vận hành đơn giản, tuy nhiên độ tin cậy trong cung cấp điện không cao.

Phương án 2 MBA mang lại độ tin cậy cao trong việc cung cấp điện, tuy nhiên, chi phí thực hiện cũng khá lớn Do đó, phương án này thường được áp dụng cho những hộ tiêu thụ điện có công suất lớn hoặc có tầm quan trọng đặc biệt.

Do vậy, tùy theo mức độ quan trọng của hộ tiêu thụ, cũng như các tiêu chí kinh tế mà ta chọn phương án cho thích hợp.

Tòa nhà nghỉ nằm trong khu du lịch được phân loại là hộ tiêu thụ loại III, do đó, phương án sử dụng 1 máy biến áp và 1 máy phát dự phòng là hợp lý Phương án này có ưu điểm là chi phí thấp, thường được áp dụng cho những hộ tiêu thụ có công suất trung bình.

Khi chọn máy biên áp ta chọn theo công thức sau:

Hệ số 1,4 là hệ số quả tải trong thời hạn quá tải 5 ngày đêm, mỗi ngày quá tải không quá 6h.

Theo tính toán trên có:

Ta chọn 1 máy biến áp (MBA):

S BA ≥ S tt "4.8(kVA)Máy biến áp được đặt trên trụ do yêu cầu về mặt bằng

Chúng tôi đã lựa chọn một máy biến áp dầu ba pha do công ty thiết bị Đông Anh sản xuất, với điện áp 22kV/0,4kV Máy có tổ đấu dây Y ∆ o và được thiết kế với các thông số kỹ thuật phù hợp để đáp ứng nhu cầu sử dụng điện hiệu quả.

Bảng 3 1 Thông số kỹ thuật máy biến áp [7]

Tổn hao (W) Dòng điện không tải (A) Điện áp ngắn mạch

(mm) Trọn g lượng Không (kg) tải Có tải Dài Rộng Cao

Để đảm bảo tính liên tục trong việc cung cấp điện, việc lựa chọn máy phát điện dự phòng là rất quan trọng Trong trường hợp xảy ra sự cố mất điện, máy phát này sẽ tự động hoạt động để cung cấp điện cho các phụ tải đã được xác định trước.

Cũng như chọn máy biến áp, ta chọn máy phát sao cho:

- Ta chọn máy phát điện 250kVA của hãng Cummins Power Generation

Bảng 3 2 Các thông số kỹ thuật về máy phát [8]

Xuất xứ Động cơ Công suất

Công suất dự phòng (kVA) Điện áp

(HZ) Số cực, pha, dây

Bảng điều khiển có các chức năng sau: [8]

- Màn hình điều khiển LCD dễ sử dụng và thân thiện với môi trường

- Hiển thị đầy đủ thông số của máy phát điện

- Có chế độ dừng khẩn cấp

- Cảnh báo: tốc độ độ động cơ, quá tải, áp suất dầu, nhiệt độ động cơ …

Khung bệ, vỏ chống ồn: [8]

- Hệ thống khung bệ dày chịu lực tốt, không bị rung lắc khi vận hành

- Các góc có bố trí cao su kỹ thuật giảm giật

- Lớp mút cách âm dày đảm bảo cách âm tuyệt đối

- Vỏ chống ồn đạt các tiêu chuẩn quốc tế về giảm thanh

- Bề mặt phủ hóa chất và sơn tĩnh điện chống oxy hóa

Tính chọn dây dẫn và CB

Tính chọn dây dẫn

Việc xác định cách đi dây phụ thuộc vào điều kiện cụ thể, bao gồm các phương pháp như đi dây hở, chôn dưới đất, âm trong tường, hoặc trên thang máng cáp Mỗi phương pháp đi dây sẽ yêu cầu một hệ số hiệu chỉnh riêng biệt.

4.1.1 Nếu cáp chôn dưới đất

- Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ: Hệ số K 7 được tính như sau:

- θcpcp : Nhiệt độ cho phép của dây

- θcpo : Nhiệt độ chuẩn của môi trường chế tạo dây

- θcpmt : Nhiệt độ môi trường làm việc

Để hiệu chỉnh số cáp gần nhau K 5, nếu không có số liệu cụ thể, có thể tham khảo các tài liệu của các quốc gia theo tiêu chuẩn IEC, đặc biệt là trang 459.

Số mạch hoặc cáp đa lõi

-Hệ số hiệu chỉnh theo kiểu lắp đặt K 4 tiêu chuẩn IEC (trang 459) [2] : nếu chôn trong ống lấy 0,8 còn lại lấy bằng 1

Hệ số hiệu chỉnh theo loại đất K 6 tiêu chuẩn IEC (trang 459) có giá trị khác nhau tùy thuộc vào độ ẩm của đất Cụ thể, đất rất ẩm có hệ số 1,21, đất ẩm là 1,13, đất khô là 1 và đất rất khô có hệ số 0,86.

4.1.2 Cáp không chôn trong đất:

 Các số hiệu chỉnh bao gồm:

- K2: theo số cáp gần nhau

 Các hệ số này tra trong các bảng H1-13, H1-14 và H1-15 trong tiêu chuẩn IEC trang 452-454 [2]

 Các điều kiện chọn dây:

- Với K là tích các hệ số hiệu chỉnh

- Các mạch không chôn dưới đất:

- Các mạch chôn dưới đất

 Tuyến dây từ trạm biến áp đến tủ MSB:

- Chọn kiểu đi dây chôn dưới đất

- Tra bảng theo tiêu chuẩn IEC trang 458 [2] ta được các hệ số sau: K 4=1

- Dòng điện làm việc lớn nhất

- Dòng điện cho phép dây dẫn:

S: Tiết diện dây dẫn (mm 2 )

Ilvmax: Dòng điện cho phép dây dẫn J: mật độ dòng điện cho phép (A/mm 2 )

6 =¿ 118.5 (mm 2 ) Chọn dây CXV 1x(3C-120mm 2 +1Cx90mm 2 ) [9]

Có các thông số như sau: [9]

- Cáp ruột đồng, cách điện XLPE, vỏ PVC, dùng để truyền tải phân phối điệntrong công nghiệp.

- Cấp điện áp 0.6/1kV theo TCVN 5935-1995/IEC60502

Tương tự ta chọn cáp cho các đoạn cấp điện còn lại:

Bảng 4 1 Thông số dây dẫn đã chọn [10] Đi từ Đến Công suất đặt (KVA)

Loại dây dẫn Dòng cho phép (A)

DT-T2 35.65 57.01 3x16 mm 2 +1x10 mm 2 (E) 95 DT-T3 35.65 57.01 3x16 mm 2 +1x10 mm 2 (E) 95 DT-T4 35.65 57.01 3x16 mm 2 +1x10 mm 2 (E) 95 DT-T5 35.65 57.01 3x16 mm 2 +1x10 mm 2 (E) 95 DT-T6 35.65 57.01 3x16 mm 2 +1x10 mm 2 (E) 95 DT-T7 35.65 57.01 3x16 mm 2 +1x10 mm 2 (E) 95 DT-T8 35.65 57.01 3x16 mm 2 +1x10 mm 2 (E) 95 DT-T9 36.02 57.6 3x16 mm 2 +1x10 mm 2 (E) 96

 Tất cả dùng cáp đồng hạ áp, 4 lõi cách điện PVC dây mềm do CADIVI chế tạo, mỗi pha 1 sợi cáp đơn

 Tính dây dẫn lên các tầng sinh hoạt điển hình (Các tầng khác tương tự)

Bảng 4 2 Chọn dây dẫn chi tiết cho các hạng mục khác [10]

Dây dẫn Dòn g cho phép sử dụng cho ổ cắm bếp âm tường theo tiêu chuẩn 9206-2012, với yêu cầu lộ ổ cắm sử dụng dây 2,5mm2 và không quá 8 ổ cắm trên mỗi lộ.

Theo kinh nghiệm em học hỏi được từ các người đi trước thì ổ cắm ở bếp thường đi 4mm2

Theo tiêu chuẩn 9206-2012 thì các lộ ổ chiếu sáng sinh hoạt thì đi dây 1,5mm2

Máy lạnh Âm tường 1 4,7847 2x2,5mm 2 +1x2,5mm 2 (E) 24

Máy nước nóng Âm tường 1,5 7,177 2x2,5mm 2 +1x2,5mm 2 (E) 24

Phương án kỹ thuật và biện pháp thi công

Mô phỏng chiếu sáng bằng phần mềm dialux evo

Giới thiệu phần mềm dialux evo

DIALux là phần mềm thiết kế chiếu sáng độc lập, được tạo lập bởi công ty DIAL GmbH – Đức và cung cấp miễn phí cho người có nhu cầu.

Phần mềm bao gồm 2 phần:

Phần DIALux Light Wizard là công cụ hỗ trợ người thiết kế trong việc thiết lập nhanh chóng các dự án chiếu sáng nội thất Công cụ này cho phép trình bày kết quả chiếu sáng một cách nhanh chóng và dễ dàng, đồng thời có khả năng xuất kết quả dưới dạng tập tin PDF hoặc chuyển tiếp vào dự án DIALux để thực hiện các điều chỉnh chi tiết với đầy đủ chức năng trình bày.

Phần DIALux 9.2 là thành phần chính của phần mềm thiết kế chiếu sáng DIALux, cho phép người dùng truy cập vào nhiều chức năng và công cụ thiết kế khác nhau.

 Phần trợ giúp thiết kế nhanh (wizards) cho chiếu sáng nội thất, chiếu sáng ngoại thất và chiếu sáng giao thông.

 Phần thiết kế mới một dự án chiếu sáng nội thất.

 Phần thiết kế mới một dự án chiếu sáng ngoại thất.

 Phần thiết kế mới một dự án chiếu sáng giao thông.

 Phần mở các dự án đã có hoặc các dự án mới mở gần đây.

 DIALux tính toán chiếu sáng chủ yếu theo các tiêu chuẩn châu Âu như EN

 DIALux cho phép chèn và xuất tập tin DWG hoặc DXF

 DIALux có thể chèn nhiều vật dụng, vật thể các mẫu bề mặt cho thiết kế sinh động và giống với thực tế hơn.

- Với chức năng mô phỏng và xuất thành ảnh, phim DIALux có hình thức trình bày khá ấn tượng.

DIALux là phần mềm độc lập cho phép tính toán ánh sáng với thiết bị từ nhiều nhà sản xuất khác nhau Để sử dụng DIALux, các thiết bị cần được đo đạc sự phân bố ánh sáng và có tập tin dữ liệu phân bố ánh sáng phù hợp để nhập vào phần mềm.

 DIALUX EVO có thể được cài đặt miễn phí và nhanh nhất trên trang wed dialux.com mốt cách dễ dàng.

Các tiêu chuẩn chiếu sáng trong nhà hàng khách sạn

Tiêu chuẩn áp dụng thiết kế chiếu sáng nhà hàng, khách sạn: [11]

 Tiêu chuẩn Việt Nam 7114:2008: Ecgonomi – Chiếu sáng vùng làm việc.

 QUY CHUẨN KỸ THUẬT QUỐC GIA: QCVN 09:2013/BXD: Các công trình xây dựng sử dụng năng lượng hiệu quả.

Tiêu chí chung khi thiết kế: [11]

Để đáp ứng tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 7114-1:2008 về ecgônômi, cần đảm bảo các yếu tố như độ rọi trên bề mặt làm việc, độ đồng đều của độ rọi và chỉ số hoàn màu của ánh sáng trong khu vực làm việc.

Các công trình xây dựng cần tuân thủ Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN 09:2013/BXD, nhằm đảm bảo sử dụng năng lượng hiệu quả Tiêu chuẩn này yêu cầu đáp ứng về mật độ công suất sử dụng và mức độ hiệu quả trong việc tiêu thụ năng lượng.

Thiết bị chiếu sáng Điện Quang mang đến giải pháp an toàn, tiết kiệm và thân thiện với môi trường Sản phẩm có hiệu suất cao, đảm bảo chất lượng và phù hợp với nhiều không gian khác nhau Đặc biệt, thiết bị này có thiết kế sang trọng, phù hợp với thẩm mỹ và nội thất của các nhà hàng và khách sạn.

 Sử dụng nguồn sáng có dãy nhiệt độ màu rộng và có chỉ số hoàn màu cao, Đèn led siêu sáng.

Không gian chiếu sáng cần đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng như độ đồng đều và hạn chế chói lóa Bên cạnh đó, hệ thống chiếu sáng cũng phải đảm bảo tính thẩm mỹ cho công trình, đồng thời cho phép điều khiển linh hoạt để phục vụ các mục đích sử dụng khác nhau trong không gian.

Tiêu chuẩn chất lượng chiếu sáng theo TCVN 7114-2008:

Bảng 6 1 Tiêu chuẩn chiếu sáng khách sạn [11]

Không gian chức năng Tiêu chuẩn chất lượng chiếu sáng Độ rọi (lux)

Chỉ số hoàn màu tối thiểu (Ra)

Giới hạn hệ số chói lói

7 Tầng hầm, khu để xe ≥ 75 ≥ 40 Không xem xét

6.2.1 Chiếu sáng cho quầy Lễ tân, tiền sảnh

Chiếu sáng khu vực tiếp tân và thu ngân là yếu tố quan trọng giúp khách hàng cảm thấy thoải mái và thân thiện Hệ thống chiếu sáng cần hỗ trợ các hoạt động giao dịch như đặt phòng, thu ngân và hướng dẫn khách Do đó, nên lựa chọn các bộ đèn có chỉ số truyền màu cao, màu sắc phù hợp, đồng thời đảm bảo hiệu suất cao và tiết kiệm năng lượng.

Mô hình chiếu sáng cho khu vực tiếp tân và thu ngân cần sử dụng các loại đèn khác nhau, tùy thuộc vào mức độ chiếu sáng yêu cầu Số lượng và loại đèn được lựa chọn phải phù hợp với nhu cầu cụ thể Mô hình này chưa tính đến ảnh hưởng của ánh sáng tự nhiên, và độ rọi tính toán được dựa trên tiêu chuẩn TCVN 7114:2008 Để đạt hiệu quả chiếu sáng tối ưu và đáp ứng các yêu cầu trang trí đặc biệt, có thể bổ sung thêm các bộ đèn khác.

 Yêu cầu chỉ tiêu kỹ thuật:

 Độ rọi trên bề mặt làm việc: ≥ 300 lux

 Chỉ số hoàn màu Ra ≥ 80

– Giải pháp chiếu sáng: Chiếu sáng chung kết hợp với chiếu sáng cục bộ sử dụng các bộ đèn chiếu sáng trực tiếp

Chiếu sáng hành lang và cầu thang trong nhà hàng và khách sạn rất quan trọng để đảm bảo an toàn và thuận tiện cho việc di chuyển Đối với những hành lang có trần cao, nên sử dụng đèn có công suất cao để đạt hiệu quả tối ưu Hệ thống chiếu sáng trực tiếp mang lại sự đơn giản và hiệu quả, trong khi tại các cửa ra vào cần thiết lập vùng chuyển tiếp để tránh sự thay đổi ánh sáng đột ngột Việc điều khiển hệ thống chiếu sáng linh hoạt cho phép tắt mở đèn ở nhiều vị trí khác nhau Ngoài ra, thiết bị chiếu sáng cần có hiệu suất cao và nhiệt độ màu phù hợp, đảm bảo sự hài hòa với nội thất, tạo cảm giác thoải mái cho khách hàng.

Mô hình chiếu sáng hành lang và cầu thang trong nhà hàng, khách sạn sử dụng đèn Điện Quang, đảm bảo an toàn và tiện nghi cho không gian Tuy nhiên, các mô hình này chưa tính đến ảnh hưởng của ánh sáng tự nhiên Độ rọi tính toán cho mô hình được xác định theo tiêu chuẩn TCVN 7114:2008, yêu cầu đạt mức 100 lux.

 Yêu cầu chỉ tiêu kỹ thuật:

 Độ rọi trên bề mặt làm việc: ≥ 100lux

 Chỉ số hoàn màu Ra ≥ 80

Giải pháp chiếu sáng hiệu quả cho hành lang và cầu thang bao gồm việc sử dụng hệ thống đèn chiếu sáng chung với các bộ đèn chiếu sáng trực tiếp Bên cạnh đó, cần lắp đặt đèn chiếu sáng khẩn cấp và đèn thoát hiểm để đảm bảo an toàn trong các tình huống khẩn cấp.