Thiết kế cung cấp điện cho bệnh viện đa khoa đồng tháp

Vì vậy, việc thiết kế các hệ thống cung cấp điện cho bệnh viện là vấn đề đang được ngành điện quan tâm đúng mức; bởi vì mỗi công trình cần thiết kế điện thì nội dung tính toán bao gồm nh

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

Tp Hồ Chí Minh, tháng 7/2023

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN - ĐIỆN TỬ

THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN

CHO BỆNH VIỆN ĐA KHOA ĐỒNG THÁP

GVHD: PGS TS QUYỀN HUY ÁNH SVTH : VŨ LÊ THIỆN TRÍ

PHẠM VĂN CHIẾN

S K L 0 1 1 2 5 4

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM

KHOA ĐIỆN- ĐIỆN TỬ

BỘ MÔN ĐIỆN CÔNG NGHIỆP

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ và tên: Vũ Lê Thiện Trí MSSV: 19142403

Phạm Văn Chiến MSSV: 19142285

Ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Điện – Điện Tử

Niên khóa: 2019 - 2023 Hệ đào tạo: Chính quy

1 Tên đề tài:

THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO BỆNH VIỆN ĐA KHOA

ĐỒNG THÁP

2 Nhiệm vụ và nội dung:

 Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho bệnh viện

3 Giáo viên hướng dẫn: PGS TS Quyền Huy Ánh

4 Ngày giao đề tài: Ngày 21 tháng 03 năm 2023

5 Ngày hoàn thành đề tài: Ngày 01 tháng 07 năm 2023

LỜI CAM ĐOAN

Họ và tên: Vũ Lê Thiện Trí MSSV: 19142403

Phạm Văn Chiến MSSV: 19142285

Ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Điện – Điện Tử

Niên khóa: 2019 - 2023 Hệ đào tạo: Chính quy

Chúng tôi xin cam kết báo cáo này là do chúng tôi thực hiện và dựa vào kinh nghiệm, kiến thức trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài mà có, không sao chép hay giả mạo các kết quả có trong báo cáo

Chúng tôi xin cam đoan tất cả những nội dung báo cáo đúng như những gì tôi đã làm trong suốt quá trình thực hiện đề tài nếu có trong nội dung báo cáo của chúng tôi, chúng tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm

TP Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2023

Nhóm sinh viên thực hiện

Vũ Lê Thiện Trí Phạm Văn Chiến

iii

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SỰ PHẠM KỸ THUẬT

TP.HCM

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT

NAM KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc

PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

Họ và tên: Vũ Lê Thiện Trí MSSV: 19142403

Phạm Văn Chiến MSSV: 19142285

Ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Điện – Điện Tử

Niên khóa: 2019 - 2023 Hệ đào tạo: Chính quy Giáo viên hướng dẫn: PGS TS Quyền Huy Ánh

1 Về nội dung đề tài và khối lượng thực hiện

2 Ưu điểm

3 Khuyết điểm

4 Đề nghị cho bảo vệ hay không?

5 Đánh giá: …

6 Điểm: … (Bằng chữ )

TP Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2023

Giảng viên hướng dẫn

iv

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SỰ PHẠM KỸ THUẬT

TP.HCM

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT

NAM KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc

PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN

Họ và tên: Vũ Lê Thiện Trí MSSV: 19142403

Phạm Văn Chiến MSSV: 19142285

Ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Điện – Điện Tử

Niên khóa: 2019 - 2023 Hệ đào tạo: Chính quy Giáo viên hướng dẫn: PGS TS Quyền Huy Ánh

1 Về nội dung đề tài và khối lượng thực hiện

2 Ưu điểm

3 Khuyết điểm

4 Đề nghị cho bảo vệ hay không?

5 Đánh giá: …

6 Điểm: … (Bằng chữ )

TP Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2023

Giảng viên phản biện

v

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN 1

CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 2

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 2

1.2 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU 2

1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 3

1.4 GIỚI HẠN ĐỒ ÁN 3

1.5 TỔNG QUAN DỰ ÁN 3

1.5.1 Giới thiệu dự án 3

1.5.2 Yêu cầu kỹ thuật 4

CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ 6

2.1 GIẢI PHÁP CẤP ĐIỆN 6

2.1.1 Nguồn điện lưới 6

2.1.2 Nguồn điện dự phòng (Máy phát điện) 6

2.2 GIẢI PHÁP PHÂN PHỐI ĐIỆN 7

2.2.1 Nguồn điện và trạm điện 7

2.2.2 Mô tả hệ thống điện 7

2.2.3 Hệ thống cấp điện động lực 8

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN 10

3.1 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN 10

3.1.1 Tiêu chuẩn áp dụng 10

3.1.2 Phương pháp tính toán 10

3.2 XÁC ĐỊNH SỐ LƯỢNG, CÔNG SUẤT MÁY BIẾN ÁP 11

3.2.1 Tiêu chuẩn áp dụng 11

3.2.2 Phương pháp lựa chọn 11

vi

3.3 XÁC ĐỊNH SỐ LƯỢNG, CÔNG SUẤT MÁY PHÁT ĐIỆN 12

3.3.1 Tiêu chuẩn áp dụng 12

3.3.2 Phương pháp lựa chọn 12

3.3.3 Lắp đặt 13

3.4 LỰA CHỌN BỘ TỤ BÙ 13

3.4.1 Tiêu chuẩn áp dụng 13

3.4.2 Phương pháp lựa chọn 13

3.4.3 Lắp đặt 14

3.5 CHỌN DÂY DẪN VÀ CÁP 14

3.5.1 Tiêu chuẩn áp dụng 14

3.5.2 Phương pháp lựa chọn 15

3.5.3 Lắp đặt 17

3.5.4 Lựa chọn Busway 18

3.5.4.1 Tiêu chuẩn áp dụng 18

3.5.4.2 Phương pháp lựa chọn 18

3.5.4.3 Lắp đặt 19

3.6 LỰA CHỌN CIRCUIT BREAKER (CB) 20

3.6.1 Tiêu chuẩn áp dụng 20

3.6.2 Phương pháp lựa chọn 20

3.6.3 Lắp đặt 21

3.7 LỰA CHỌN THIẾT BỊ ĐO LƯỜNG 22

3.7.1 Tiêu chuẩn áp dụng 22

3.7.2 Phương pháp lựa chọn 22

3.7.3 Lắp đặt 22

3.8 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG 23

vii

3.8.1 Tiêu chuẩn áp dụng 23

3.8.2 Phương pháp lựa chọn 23

3.8.3 Tính toán chiếu sáng 25

3.8.4 Lắp đặt 26

3.9 THIẾT KẾ HỆ THỐNG NỐI ĐẤT 26

3.9.1 Tiêu chuẩn áp dụng 26

3.9.2 Phương pháp tính toán 26

3.9.3 Lắp đặt 28

3.10 THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHỐNG SÉT 28

3.10.1 Tiêu chuẩn áp dụng 28

3.10.2 Phương pháp tính toán 28

3.10.3 Lắp đặt 29

3.11 TÍNH TOÁN CHỌN CÁP TRUNG ÁP 30

3.11.1 Tiêu chuẩn áp dụng 30

3.11.2 Phương pháp tính toán 30

3.11.3 Lắp đặt 31

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ TÍNH TOÁN 32

4.1 PHẦN ĐỘNG LỰC 32

4.2 CHIẾU SÁNG 32

4.3 HỆ THỐNG NỐI ĐẤT VÀ CHỐNG SÉT 32

CHƯƠNG 5: THÔNG SỐ KỸ THUẬT THIẾT BỊ 33

CHƯƠNG 6: LẬP BẢNG DỰ TOÁN CHO CÔNG TRÌNH 47

CHƯƠNG 7: TỔNG KẾT 56

7.1 NỘI DUNG THỰC HIỆN TRONG ĐỀ TÀI 56

7.2 HẠN CHẾ CỦA ĐỀ TÀI 56

viii

7.3 HƯỚNG PHÁT TRIỂN 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO 58 PHỤ LỤC TÍNH TOÁN 60

ix

DANH MỤC BẢNG

Bảng 3 1: Hệ số đồng thời cho tủ phân phối 10

Bảng 3 2: Hệ số đồng thời theo chức năng của mạch 10

Bảng 3 3: Chọn chủng loại dây/cáp 15

Bảng 3 4: Bảng công thức tính độ sụt áp 16

Bảng 3 5: Tiết diện tối thiểu của dây bảo vệ (PE) 17

Bảng 3 6: Chọn thiết bị đóng cắt hạ áp 20

Bảng 3 7: Lựa chọn số cực thiết bị đóng cắt hạ áp 20

Bảng 3 8: Lựa chọn thiết bị chiếu sáng cho một số phòng tiêu biểu 24

Bảng 3 9: Yêu cầu về độ rọi một số khu vực trong bệnh viện 24

Bảng 3 10: Yêu cầu hệ thống nối đất 27

Bảng 3 11: Quan hệ giữa biên độ dòng sét và mức bảo vệ 29

Bảng 5 1: Thông số kỹ thuật máy biến áp 2000kVA 33

Bảng 5 2: Thông số kỹ thuật máy biến áp 2500kVA 33

Bảng 5 3: Thông số kỹ thuật máy phát điện 34

Bảng 5 4: Thông số kỹ thuật của tụ bù 35

Bảng 5 5: Thông số kỹ thuật của cáp CXV 1 lõi 36

Bảng 5 6: Thông số kỹ thuật của cáp CXV/FR 1 lõi 38

Bảng 5 7: Thông số kỹ thuật của cáp CV 1 lõi 39

Bảng 5 8: Thông số kỹ thuật của MCB 40

Bảng 5 9: Thông số kỹ thuật của RCCB 40

Bảng 5 10: Thông số kỹ thuật của MCCB 41

Bảng 5 11: Thông số kỹ thuật của ACB 3200A 43

Bảng 5 12: Thông số kỹ thuật của ACB 4000A 43

Bảng 5 13: Thông số kỹ thuật của đèn huỳnh quang 18W 44

Bảng 5 14: Thông số kỹ thuật của đèn huỳnh quang 36W 45

Bảng 5 15: Thông số kỹ thuật của đèn downlight 18W 45

Bảng 5 16: Thông số kỹ thuật của đèn downlight 25W 46

Bảng 5 17: Thông số kỹ thuật của kim thu sét 46

x

Bảng 6 1: Bảng dự toán hạng mục điện 48

xi

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1 1 Bệnh viện đa khoa Đồng Tháp 4

1

LỜI CẢM ƠN

Chúng em xin cảm ơn thầy Quyền Huy Ánh là người người đã tận tâm hướng dẫn

, giúp đỡ và chỉ bảo chúng em trong đồ án tốt nghiệp Thầy đã giúp chúng em giải quyết những vấn đề nảy sinh trong quá trình thực hiện đồ án và hoàn thành đúng thời gian quy định ban đầu Đặc biệt là học hỏi những kinh nghiệm và phong cách làm việc chuyên nghiệp của thầy để chúng em áp dụng sau này

Chúng em xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô khoa Điện – Điện tử của trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP Hồ Chí Minh, đã tận tình giảng dạy truyền đạt cho chúng

em những kiến thức về chuyên ngành nói chung và bộ môn Điều khiển hệ thống điện công nghiệp nói riêng Đó là những kiến thức vô cùng quý báu mà chúng em đã học được trong thời gian qua

Một lần nữa chúng em xin gửi lời biết ơn sâu sắc nhất đến quý thầy đã giúp đỡ chúng em để hoàn thành đồ án tốt nghiệp

Vì vậy, việc thiết kế các hệ thống cung cấp điện cho bệnh viện là vấn đề đang được ngành điện quan tâm đúng mức; bởi vì mỗi công trình cần thiết kế điện thì nội dung tính toán bao gồm nhiều phương án khác nhau, mà mỗi phương án đều có những hạn chế và những điểm mạnh khác nhau; vì vậy, việc chọn ra phương án tối ưu là rất quan trọng sao cho phải đảm bảo chỉ tiêu kỹ thuật và chỉ tiêu kinh tế nhưng vẫn đảm bảo hội tụ đầy đủ về mặt kĩ thuật và an toàn cho con người

Được sự hướng dẫn của PGS.TS Quyền Huy Ánh, nhóm chúng tôi chọn đề tài thiết kế cung cấp điện cho Bệnh viện đa khoa Đồng Tháp

- Đảm bảo một môi trường an toàn cho con người và thiết bị

- Củng cố lại những kiến thức đã được học và áp dụng kiến thức đó vào thực tế

- Học tập được kinh nghiệm và những kiến thức quý báu từ giáo viên hướng dẫn trong quá trình làm đồ án

3

1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

Đồ án tập trung nghiên cứu:

- Thiết kế hệ thống chống sét, nối đất an toàn

- Lập dự toán và lựa chọn các thiết bị

1.4 GIỚI HẠN ĐỒ ÁN

Do thời gian có hạn nên sinh viên 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 dây dẫn và dung lượng tụ bù

- Lựa chọn thiết bị đóng cắt bảo vệ phía trung áp và hạ áp

- Thiết kế chiếu sáng cho bệnh viện

- 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

1.5 TỔNG QUAN DỰ ÁN

1.5.1 Giới thiệu dự án

Bệnh viện đa khoa Đồng Tháp tọa lạc ở 39 Nguyễn Văn Tre, Mỹ Tân, TP Cao Lãnh, Đồng Tháp; được thành lập năm 1923 với tên gọi là bệnh viện Cao Lãnh Sau đó, UNND tỉnh Đồng Tháp đã ban hành quyết định số 746/QĐ.78 (ngày 24/7/1978): đổi tên thành Bệnh viện Đồng Tháp, hướng xây dựng trở thành Bệnh viện đa khoa Đồng Tháp

4

Bệnh viện được thiết kế xây dựng theo hướng hiện đại, thân thiện với môi trường, đáp ứng yêu cầu khám chữa bệnh chuyên sâu, phòng chống dịch bệnh, thiên tai thảm họa, đồng thời là trung tâm đào tạo, nghiên cứu khoa học và chỉ đạo tuyến của tỉnh … nhằm nâng cao chất lượng khám chữa bệnh của hệ thống y tế trong tỉnh, đồng thời tạo điều kiện cho mọi người dân trong tỉnh được tiếp cận các dịch vụ y tế chất lượng cao, chi phí hợp lí

Hình 1 1 Bệnh viện đa khoa Đồng Tháp

Diện tích xây dựng 10383m2

Diện tích sàn xây dựng trên 55000m2

Quy mô 700 giường

Công suất hoạt động của cơ sở mới đáp ứng khoảng 2.300 lượt khám bệnh mỗi ngày Bệnh viện có 2 khối nhà chính, gồm khối 10 tầng và khối 4 tầng

1.5.2 Yêu cầu kỹ thuật

Hệ thống điện cho bệnh viện chủ yếu phục vụ cho nhu cầu chiếu sáng, cung cấp nguồn cho các thiết bị điện dân dụng và y tế, 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 chất lượng điện năng, cung cấp điện phải liên tục và ổn định

- Đảm bảo an toàn, đúng tiêu chuẩn, đúng kỹ thuật

5

- Tiết kiệm tối đa nguồn năng lượng điện

- Linh hoạt dễ dàng trong bảo trì và vận hành hoạt động

- Chú ý điều kiện phát triển, mở rộng trong tương lai

6

CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ

2.1 GIẢI PHÁP CẤP ĐIỆN

Nguồn điện cung cấp cho công trình bao gồm:

- Điện lưới 22kV 3-pha 50 Hz của điện lực địa phương

- Điện máy phát dự phòng

2.1.1 Nguồn điện lưới

Bệnh viện này sử dụng nguồn điện trung thế 22 kV để cấp nguồn cho ba máy biến áp với công suất tương ứng là 2000 kVA, 2000 kVA và 2500 kVA

Các máy biến áp trong công trình này được lựa chọn là máy biến áp khô, cung cấp điện áp 380/220V 3 pha, tần số 50 Hz Điện năng từ máy biến áp sẽ được lấy từ lưới điện lực địa phương và cung cấp cho tất cả các phụ tải trong bệnh viện

2.1.2 Nguồn điện dự phòng (Máy phát điện)

Căn cứ yêu cầu phụ tải của dự án, lựa chọn hai máy phát điện với công suất 380/220V - Prime/Standby là 1875/2100 kVA dự phòng để cấp nguồn cho bệnh viện

Để đảm bảo hoạt động liên tục, mỗi máy phát có lượng dầu dự trữ cho phép chạy liên tục trong 4 giờ với tải đầy

Cả hai máy phát điện này được đặt trong khu vực cơ điện của bệnh viện Trung gian giữa máy biến áp và máy phát dự phòng là một bộ chuyển đổi nguồn tự động (ATS) ATS có chức năng tự động khởi động máy phát và cung cấp điện cho phụ tải sau 10 giây khi lưới mất điện ATS là một hệ thống chuyển đổi nguồn tự động, cho phép máy phát điện tự động khởi động và cung cấp điện cho phụ tải khi có sự cố mất điện từ lưới điện Khi nguồn lưới được phục hồi, hệ thống tự động chuyển về nguồn lưới và tắt máy phát điện ATS có thể được vận hành tự động hoặc thủ công, có thể điều chỉnh thời gian chuyển đổi, trang bị hệ thống đèn hiển thị và có các khóa liên động điện và cơ để đảm bảo an toàn khi sử dụng

7

2.2 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 3200A và 4000A dẫn điện đến tủ điện chính (MSB) và BUSWAY đồng 4W+50%E – 3200A dẫn điện từ máy phát điện đến các tải quan trọng khi xãy ra sự cố

Mạch cấp điện hạ thế là loại 3 pha 4 dây + dây tiếp đất (E)

2.2.1 Nguồn điện và trạm điện

Nguồn điện cho công trình được cung cấp từ tuyến cáp trung thế 22kV thông qua cáp trung thế 22kV 3x1C - 120mm2 Cu/XLPE/PVC/DSTA/PVC

Trạm biến áp có công suất phù hợp với công trình, là máy biến áp 22kV/0.4kV 3 pha, tần số 50Hz Máy biến áp này được lựa chọn là loại máy khô, đặt trong khu cơ điện riêng biệt với khu vực bệnh viện Việc đặt máy biến áp trong khu cơ điện riêng biệt giúp tách biệt vùng khu cơ điện và vùng bệnh viện, đảm bảo tính an toàn và tránh tác động tiềm ẩn lên hệ thống y tế

Tổ chức cấp điện thông qua cáp trung thế và trạm biến áp đáp ứng yêu cầu kỹ thuật và an toàn của công trình, đồng thời đảm bảo cung cấp nguồn điện ổn định và đáng tin cậy cho hoạt động của bệnh viện

2.2.2 Mô tả hệ thống điện

Trong bệnh viện, nguồn cấp điện chính được cung cấp từ trạm hạ thế 22/0,4 kV, được đặt trong một khu riêng biệt Thiết kế và thi công của trạm hạ thế và hệ thống tiếp địa sẽ được thực hiện bởi cơ quan Điện lực địa phương để đáp ứng yêu cầu của mạng điện địa phương và tiêu chuẩn của ngành Điện

Trong công trình bệnh viện, có nhiều phụ tải điện khác nhau, bao gồm tải động

cơ, hệ thống làm lạnh, chiếu sáng, ổ cắm, thông gió, bơm nước sinh hoạt, hệ thống phòng cháy chữa cháy, tạo áp cầu thang, thiết bị bếp, thiết bị giặt, cấp nước, và nhiều phụ tải khác Các phụ tải này được tính toán và thiết kế để đáp ứng nhu cầu điện của bệnh viện, đảm bảo sự ổn định và an toàn trong hệ thống cung cấp điện

Dựa trên bảng phụ tải điện, có thể chọn trạm biến áp như sau:

8

Máy biến áp 1: Dung lượng 2000 kVA, cấp nguồn cho hệ thống chiếu sáng, ổ cắm, xử lí nước thải, tạo áp cầu thang và hệ thống chữa cháy cho khối 10 tầng

Máy biến áp 2: Dung lượng 2000 kVA, cấp nguồn cho hệ thống thiết bị bếp, thiết

bị giặt, máy nước nóng, thang máy, thang cuốn, hệ thống cấp nước, thiết bị y tế, điện khí và tủ điện UPS

Máy biến áp 3: Dung lượng 2500 kVA, cấp nguồn cho hệ thống điều hòa không khí, chiller và quạt hút khói hàng lang

Các máy biến áp được lựa chọn dựa trên nhu cầu cung cấp điện của các hệ thống

và phụ tải trong bệnh viện để đảm bảo hoạt động ổn định và hiệu quả

2.2.3 Hệ thống cấp điện động lực

Tủ điện chính (MSB) cung cấp nguồn điện cho các tủ phân phối khác nhau như

tủ ổ cắm, tủ chiếu sáng, tủ bơm chữa cháy, tủ bơm sinh hoạt và tủ điều khiển thang máy Trong trường hợp xảy ra sự cố, các phụ tải ưu tiên sẽ được cấp nguồn độc lập thông qua cáp đồng chống cháy, được lắp đặt trên thang cáp hoặc máng cáp

Phụ tải như phòng lưu trữ dữ liệu, tủ Server và hệ thống an ninh camera sẽ được cấp nguồn từ tủ điện chính (MSB) và được trang bị bộ lưu điện (UPS) để đảm bảo ổn định khi có sự cố điện

Hệ thống tụ bù tự động được sử dụng để bù công suất phản kháng và cải thiện hệ

số công suất tổng lên đến 0.95, từ đó tăng hiệu suất sử dụng điện

Để đảm bảo an toàn cho người sử dụng, tất cả các thiết bị điện đều được kết nối

9

Các tủ điện tầng được trang bị đồng hồ đa năng để hiển thị các thông số quan trọng về hệ thống điện như điện áp, tần số, dòng điện, hệ số công suất, công suất thực

và công suất phản kháng

Tủ được kiểm nghiệm từng phần trong mỗi trường hợp 1

Ghi chú: Nếu mạch chủ yếu là chiếu sáng thì có thể coi ks gần bằng 1

Bảng 3 2: Hệ số đồng thời theo chức năng của mạch

11

3.2 XÁC ĐỊNH SỐ LƯỢNG, CÔNG SUẤT MÁY BIẾN ÁP

3.2.1 Tiêu chuẩn áp dụng

IEC 60076-2011: Công suất máy biến áp

TCVN 8525- 2010: Máy biến áp phân phối - Tiêu chuẩn hiệu suất năng

lượng tối thiểu và phương pháp đánh giá hiệu suất năng lượng

TCVN 6306-1 2006: Máy biến áp điện lực

11TCN- 20-2006: Quy phạm trang bị điện - Phần III- Trang bị phân phối

và trạm biến áp

3.2.2 Phương pháp lựa chọn

Khi lựa chọn vị trí đặt trạm biến áp, cần xem xét các yếu tố sau:

Tính an toàn: đảm bảo vị trí đặt trạm biến áp không gây nguy hiểm cho môi trường xung quanh và người sử dụng Nên tránh đặt trạm biến áp gần khu vực nổ, cháy, bụi bặm hoặc có khí ăn mòn

Thao tác vận hành, sửa chữa, quản lí và lắp đặt: vị trí đặt trạm biến áp cần được lựa chọn sao cho việc vận hành, sửa chữa, quản lí và lắp đặt dễ dàng Điều này giúp giảm thời gian và công sức khi thực hiện các hoạt động này

Thông thoáng và thuận lợi cho đường dây ra vào: vị trí đặt trạm biến áp cần được chọn sao cho thuận lợi cho việc đi lại và kết nối với đường dây điện Điều này đảm bảo dòng điện được truyền tải một cách hiệu quả

Phương pháp lựa chọn trạm biến áp phù hợp:

Với một khu cơ điện có cấp điện áp 22kV và phụ tải bao gồm phụ tải động lực với điện áp định mức 220/380V và phụ tải chiếu sáng với điện áp định mức 220V, có thể chọn 3 máy biến áp 3 pha với điện áp định mức 22kV và tỷ lệ biến áp 2x2,5%/0,4kV Loại máy biến áp khô thường được ưu tiên lựa chọn vì khả năng chống chịu tốt hơn đối với môi trường có bụi bặm và chống cháy nổ

3.3 XÁC ĐỊNH SỐ LƯỢNG, CÔNG SUẤT MÁY PHÁT ĐIỆN

3.3.1 Tiêu chuẩn áp dụng

TCVN 9729-2013: Tổ máy phát điện xoay chiều dẫn động bởi động cơ

đốt trong kiểu piston- Phần 2: Động cơ

TCVN 6627-1: 2014: Về Máy điện quay – Phần 1: Thông số đặc trưng và

tính năng

QCVN 12-2014 BBXD: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về hệ thống điện của

nhà ở và nhà công cộng

IEC 60034-2014: Quy định của hiệu suất của động cơ AC hoạt động

trên hệ thống điện lưới

TCVN 4470-2012 Hệ thống cấp điện dự phòng do sự cố cho bệnh viện

3.3.2 Phương pháp lựa chọn

Máy phát được lựa chọn theo điều kiện sau:

S ≤ S ≤ k% S (3.3) Trong đó: SS (kVA) là tổng công suất các thiết bị an toàn; SG (kVA) là công suất máy phát; S (kVA) là công suất máy biến áp; Hệ số k% phụ thuộc vào suất đầu tư và loại hộ tiêu thụ

Sử dụng máy phát điện nhằm đảm bảo cung cấp điện cho phụ tải ưu tiên, phụ tải khi mất nguồn điện lưới hoặc các máy biến áp có sự cố, việc chuyển nguồn được điều khiển tự động hoặc bằng tay qua tủ ATS CONTROLLER (Auto Transfer Switch)

13

3.3.3 Lắp đặt

Để đáp ứng yêu cầu về thông thoáng và tiếng ồn, máy phát điện nên được thiết

kế và lắp đặt tại tầng 1, nơi có không gian đủ để đảm bảo sự thông thoáng cần thiết cho hoạt động và bảo trì

Đặc biệt, phòng máy phát điện cần được thiết kế cách âm để đạt tiêu chuẩn về độ

ồn Theo yêu cầu, độ ồn tại khoảng cách 4m không vượt quá 75dB Việc cách âm phòng máy phát sẽ giúp hạn chế tiếng ồn từ máy phát và bảo vệ môi trường làm việc xung quanh

Máy phát điện Diesel dự phòng cần được cấu hình để khởi động tự động trong trường hợp mất điện từ máy biến áp Điều này được thực hiện thông qua sử dụng các relay kiểm tra mạng điện tại tủ điện chứa bộ phận chuyển nguồn tự động ATS (Auto Transfer Switch) Khi mạng điện chính mất điện, ATS sẽ chuyển nguồn cung cấp sang máy phát điện tự động, đảm bảo cung cấp liên tục và không gián đoạn cho các phụ tải

TCVN 8083-2013: Tụ điện công suất nối song song loại tự phục hồi dùng

cho hệ thống điện xoay chiều có điện áp danh định đến

và bằng 1000V

3.4.2 Phương pháp lựa chọn

Việc lắp đặt tụ bù để bù công suất phản kháng sẽ đưa lại hiệu quả là nâng cao hệ

số cosφ, giảm được sóng hài bậc cao và giảm được tổn thất công suất tác dụng trên mạng

14

Dung lượng bù được xác định:

Qb = Ptt.(tgφ1 - tg φ2) (3.4) Trong đó: φ1 là góc pha ứng với hệ số công suất trước khi bù; φ2 là góc pha ứng với hệ số công suất sau khi bù

Thông thường hệ số bù cosφ1 = 0,85; cosφ2 = 0,95

3.4.3 Lắp đặt

Bù tập trung và tụ bù được lắp đặt trên thanh cái tại tủ điện chính Trong trường hợp này, mỗi máy biến áp công suất 2000 kVA được bù 600 kVAr và máy biến áp công suất 2500 kVA được bù 750 kVAr Để đạt được giá trị này, bộ tụ bù sẽ được lắp đặt theo 12 bước, trong đó dung lượng của mỗi tụ là 50 kVAr

Bù ứng động sẽ được thực hiện bởi bộ điều khiển Khi hệ số công suất (Cosφ) của hệ thống thấp hơn giá trị được cài đặt tại bộ điều khiển, các bộ tụ sẽ tự động đóng thêm để cải thiện hệ số công suất Ngược lại, nếu hệ số công suất cao hơn giá trị được cài đặt, các bộ tụ sẽ tự động ngắt để duy trì hệ số công suất theo yêu cầu

Qua việc sử dụng bù tập trung và tụ bù, hệ thống điện của bạn sẽ được điều chỉnh

tự động để duy trì hệ số công suất ổn định và tối ưu hóa hiệu suất sử dụng năng lượng Điều này giúp giảm thiểu mất công suất, cải thiện hiệu quả hoạt động và giảm tải trên

nghiệp

TCVN 7447-5-52-2010: Lựa chọn và lắp đặt thiết bị điện – hệ thống đi

dây

MBA => MSB

BUSWAY ĐỒNG 4W +

50%E MSB => MDB Cu/XLPE/PVC Cu/PVC

DB => Tải dân dụng (Chiếu sáng, ổ cắm, máy

nước nóng,quạt…) Cu/PVC Cu/PVC

- Lựa chọn tiết diện dây/ cáp kết hợp với chọn thiết bị bảo vệ:

16

- Đối với cáp chôn trong đất:

k = k2 k3 k4 (3.7) Với k1 là hệ số hiệu chỉnh đối với nhiệt độ môi trường xung quanh, k2 là hệ số hiệu chỉnh đối với nhiệt độ đất xuanh quanh, k3 là hệ số hiệu chỉnh đới với cáp chôn trực tiếp trong đất hoặc đi ngầm trong đường ống, k4 là hệ số suy giảm đối với mạch cáp đi trực tiếp trong ống dân đặt tromg đất

- Tính toán sụt áp trên đường dây

Bảng 3 4: Bảng công thức tính độ sụt áp

Trong đó: IB là dòng làm việc lớn nhất (A); L là chiều dài đường dây (km); R là điện trở đơn vị của đường dây (Ω/km); X là cảm kháng đơn vị của đường dây (Ω/km)

Độ sụt điện áp trên cáp điện có thể được tính toán gần đúng dựa trên độ sụt điện

áp tính cho dòng điện 1 Ampe trên 1km chiều dài cáp đối với các tiết diện khác nhau của cáp Độ sụt điện áp trên cáp điện sẽ được tính theo công thức:

U = K.IB.L(V) (3.8) Với giá trị của K được cho trong Bảng 11 (TCVN 9207/mục 10.10)

- Lựa chọn tiết diện dây trung tính:

Tiết diện dây trung tính phải được lựa chọn theo điều kiện phát nóng phụ thuộc vào loại hình mạng điện và tỉ lệ sóng hài bậc 3, sóng hài bội số của 3

1 1 pha: pha/ pha ΔU = 2I ∗ (R cos ϕ + X sin ϕ) ∗ L 100UN U

2 1 pha: pha/ trung tính %& = '()∗ (* +,- + / -01 ) ∗ 2 100V NU

17

Sp

- Lựa chọn tiết diện dây PE

Bảng 3 5: Tiết diện tối thiểu của dây bảo vệ (PE)

Tiết diện của dây dẫn pha cấp

điện cho thiết bị điện (mm 2 )

Tiết diện tối thiểu của dây dẫn bảo vệ thiết bị điện

Cách lắp đặt và đi dây trong công trình điện bạn đã mô tả tuân theo các quy định

và tiêu chuẩn an toàn trong việc cung cấp điện Dưới đây là các yếu tố quan trọng cần xem xét khi lắp đặt cáp và đi dây:

Cáp hạ thế: Cáp hạ thế được đặt trên thang cáp hoặc máng cáp để tạo ra sự ổn định và bảo vệ cáp khỏi hư hại cơ học Cáp vỏ nhựa cách nhiệt PVC được đặt trong ống PVC cứng hoặc ống thép để bảo vệ và cách điện cho cáp

Đi âm tường hoặc âm sàn: Đối với các thiết bị như ổ cắm, máy lạnh, đèn, dây điện được đi âm tường hoặc âm sàn trong các ống Điều này giúp giấu dây điện và tạo nên một môi trường gọn gàng và an toàn

Cáp không đặt ngầm trực tiếp: Cáp điện không được đặt ngầm trực tiếp mà phải được đặt trong ống hoặc ống lót Điều này giúp bảo vệ cáp khỏi hư hại và tạo điều kiện thuận lợi cho việc kéo rút dây điện khi cần thiết

Cáp trong ống âm sàn bê tông: Khi cáp cần đi vào thiết bị đặt ở khoảng trần, nó phải đi trong ống âm sàn bê tông ở phía trên Điều này giúp bảo vệ cáp và đảm bảo tính thẩm mỹ của công trình

18

Gọn và thứ tự: Công việc đi dây phải được thực hiện gọn gàng và theo thứ tự Các cáp và dây điện nên được lắp đặt một cách chính xác, giữ khoảng cách an toàn và tránh lộ ra ngoài để tránh va chạm và gây hư hại

Bảo vệ các thành phần khác: Khi lắp cáp bọc nhựa chịu nhiệt, cần đảm bảo rằng

nó không gây trở ngại cho các dịch vụ khác, các thành phần mái, các trần treo, các lỗ xuyên trần, và tường Việc bảo vệ các thành phần khác là quan trọng để đảm bảo tính

ổn định và an toàn của hệ thống điện

Việc tuân thủ các quy định và tiêu chuẩn trên giúp đảm bảo an toàn và hiệu quả trong việc lắp đặt hệ thống điện

IEC 61439-6-2012: Specific requirements for busbar trunking systems in

low-voltage switchgear and controlgear assemblies

ANSI UL 857-2009: Standard for Safety for Busways

Hệ thống busway từ máy phát điện đến các tải quan trọng thông qua ATS: Được

sử dụng để dẫn điện từ máy phát điện đến các tải quan trọng thông qua ATS (Auto Transfer Switch) khi xảy ra sự cố Busway này cũng có dòng định mức là 3200A

Các co nối và giá đỡ ngang: Được sử dụng để cố định hệ thống busway

Vị trí không được lắp đặt thanh dẫn: Hệ thống thanh dẫn không được lắp đặt ở các vị trí gây hư hỏng cơ khí hoặc ngoài trời làm gỉ sét và ăn mòn hệ thống thanh dẫn

Vị trí được lắp đặt thanh dẫn: Hệ thống thanh dẫn có thể được lắp đặt trong khu vực nguy hiểm nếu nó đã được kiểm định và được duyệt cho việc lắp đặt trong khu vực

đó Ngoài ra, nếu hệ thống thanh dẫn đã được kiểm định và được duyệt, nó cũng có thể được lắp đặt trong khu vực ẩm ướt hoặc ngoài trời

Đảm bảo thiết bị thanh dẫn được chọn có đầy đủ bộ phận vật tư dự phòng và dịch

vụ bảo dưỡng: Khi lắp đặt hệ thống điện, cần đảm bảo rằng thiết bị thanh dẫn đã chọn

có sẵn các bộ phận vật tư dự phòng và dịch vụ bảo dưỡng thông thường để đảm bảo hoạt động ổn định và bảo trì hệ thống

Khoảng cách giá đỡ thanh dẫn: Khoảng cách giữa các giá đỡ thanh dẫn phải được ghi chú trên bản vẽ và tuân thủ yêu cầu của nhà sản xuất

Những quy định và yêu cầu này giúp đảm bảo an toàn và hiệu quả trong việc lắp đặt hệ thống busway và thanh dẫn điện trong tòa nhà

không khí, tải khẩn cấp,tải bếp,tải nước nóng,

MCB

Trong đó: ACB (Air Circuit Breaker) là máy cắt không khí, MCCB (Moulded Case Circuit Breaker) là máy cắt dạng khối, MCB (Minniature Circuit Breaker) là máy cắt loại tép; RCCB (Residual Current circuit breaker) là CB chống dòng rò

Bảng 3 7: Lựa chọn số cực thiết bị đóng cắt hạ áp

3.6.3 Lắp đặt

ACB (Air Circuit Breaker) được lắp cố định tại tủ MSB và kết nối với busway từ máy biến thế khô ACB cần tuân thủ tiêu chuẩn IEC 60947 và có khả năng đóng/ ngắt dòng sự cố Bộ đóng cắt ACB có thể được mở/đóng bằng tay hoặc điện Ngoài ra, bộ đóng cắt ACB cần đảm bảo không gây tổn hại mạch điện khi mạch đang có dòng đầy công suất

MCCB (Molded Case Circuit Breaker) được lắp đặt kiểu cố định trong tủ chính

và được sử dụng để đóng cắt máy phát điện và các tủ điện MDB MCCB cũng được sử dụng từ MDB đến các tủ phân phối và đầu của các tải động cơ MCCB cần có khả năng vận hành nhiệt/từ tính và phải tuân thủ tiêu chuẩn IEC 60947 Công suất ngắt dòng lớn của MCCB cần đáp ứng yêu cầu của hệ thống

RCCB (Residual Current Circuit Breaker) và MCB (Miniature Circuit Breaker) được lắp đặt kiểu thanh ray trong tủ phân phối RCCB được sử dụng để bảo vệ chống rò điện và MCB được sử dụng để bảo vệ và đóng cắt các mạch điện nhỏ Cả RCCB và MCB cần tuân thủ các tiêu chuẩn liên quan và được lắp đặt theo quy cách

Quy định trên đảm bảo rằng các bộ ngắt mạch được lắp đặt phù hợp và an toàn trong hệ thống điện, và tuân thủ các tiêu chuẩn quốc tế như IEC 60947

22

3.7 LỰA CHỌN THIẾT BỊ ĐO LƯỜNG

3.7.1 Tiêu chuẩn áp dụng

IEC 60044-2003: Instrument transformers

IEC 60051-2002: Recommendations for Analog Electric Measuring

Instruments and Accessories with Direct-Acting Indication

IEC62052-2003: Electricity metering equipment (AC) - General

requirements, tests and test conditions

TCVN 7691-2007: Máy biến đổi đo lường

3.7.2 Phương pháp lựa chọn

Thiết bị đo lường được lựa chọn theo các thông số sau:

- Điện áp hoạt động của thiết bị đo lường

- Dòng điện làm việc định mức của tải

- Tần số hoạt động của lưới điện

- Chức năng đo lường

- Cấp chính xác của thiết bị đo

- Thang đo của thiết bị

3.7.3 Lắp đặt

Công tơ điện 3 pha, 1 pha được lắp đặt ở các tủ điện tầng

Để đảm bảo tính chính xác, công tơ kWh phải là loại 3 pha và hoạt động đồng bộ với máy biến dòng Nó cần tương thích với nguồn điện cung cấp 380/220V, dòng thứ cấp 5A và tần số 50Hz Công tơ được trang bị đĩa cảm ứng và sử dụng bộ ghi kỹ thuật

số

Đối với vôn kế, nó cần có khả năng di động và có vạch thang đo từ 0-500V Ngoài ra, vôn kế cần được trang bị công tắc chọn chế độ để đo điện áp giữa các pha và điện áp trung hoà cho từng pha Ampe kế được sử dụng cùng với bộ biến dòng nằm bên

TCVN4470-2012 Tiêu chuẩn chiếu sáng cho khu vực bệnh viện

TCVN 4400-1987: Kỹ thuật chiếu sáng-Thuật ngữ định nghĩa

3.8.2 Phương pháp lựa chọn

Yêu cầu khi thiết kế chiếu sáng cho bệnh viện theo TCVN 4470- 2012

- Hệ thống điện chiếu sáng phải độc lập với hệ thống điện động lực

- Chiếu sáng nhân tạo trong bệnh viện phải đảm bảo nguyên tắc tiết kiệm năng

lượng

- Sảnh đợi, đón tiếp, nơi đăng ký, nơi đăng ký lấy số và nhận/trả kết quả, khu phụ trợ

và hành lang nên sử dụng phương chiếu sáng tự nhiên kết hợp với chiếu sáng nhân tạo

- Tiêu chuẩn chiếu sáng cho các khu vực trong bệnh viện phải đảm bảo các yêu cầu quy định

- Hệ thống chiếu sáng trực đêm trong phòng bệnh nhân cần đảm bảo độ rọi 5 lux trên mặt ngang cách sàn 0,8 m Các đèn phải bố trí thấp hơn mặt giường, không được

24

gây chói cho bệnh nhân và điều khiển riêng biệt với các hệ thống chiếu sáng khác

Hệ thống chiếu sáng trực đêm trong phòng bệnh nhi phải đảm bảo độ rọi 20 lux

Bảng 3 8: Lựa chọn thiết bị chiếu sáng cho một số phòng tiêu biểu

Hành lang Đèn huỳnh quang có mặt nhựa gắn trần 3x18w

Phòng hành chánh Đèn huỳnh quang choá phản quang 2x36w

Phòng họp Đèn huỳnh quang choá phản quang 2x36w

Phòng WC đèn downlight 1x18w, đèn downlight 1x25w

Bảng 3 9: Yêu cầu về độ rọi một số khu vực trong bệnh viện

25

Trong bệnh viện phải có hệ thống đèn chiếu sáng sự cố có trị số độ rọi không nhỏ hơn 5 % trị số độ rọi quy định và phải đảm bảo:

- Không nhỏ hơn 2 lux với hệ thống đèn chiếu sáng sự cố trong nhà

- Không nhỏ hơn 1 lux với hệ thống đèn chiếu sáng sự cố ngoài nhà

3.8.3 Tính toán chiếu sáng

Tính toán chiếu sáng theo phương pháp quang thông

Theo phương pháp quang thông, độ rọi trên mặt phẳng làm việc nằm ngang do

hệ thống chiếu sáng chung đều cung cấp được xác định theo biểu thức sau:

78 =9: 9đ <:@ => ??<

Trong đó: nb là số bóng trong một bộ đèn, Fb là quang thông ban đầu của bóng đèn (lm); nđ là số bộ đèn sử dụng; CU là hệ số sử dụng; LLF là hệ số mất mát ánh sáng; Sp là diện tích được chiếu sáng (m)

Hệ số mất mát ánh sáng được xác định theo biểu thức:

LLF = LLD.LLD.BF.RSD (3.15) Trong đó: LLD là hệ số suy hao quang thông theo thời gian sử dụng; LLD là hệ

số suy hao quang thông do bụi,BF là hệ số cuộn chấn lưu; RSD là hệ số suy hao phản

D1, D2 lần lượt là chiều dài và chiều rộng của phòng (m)

TCVN 9358-2012: Lắp đặt hệ thống nối đất thiết bị cho công trình công

nghiệp - Yêu cầu chung

TCVN 7447-5-54-2015: Tiêu chuẩn về hệ thống điện lắp đặt trong các tòa

nhà: Lựa chọn và lắp đặt thiết bị điện, bố trí nối đất, dây bảo vệ và dây liên kết bảo vệ

TCN 68-174-2006: Quy phạm tiếp đất cho các công trình viễn thông

- Cọc nối đất: Cọc thép bọc đồng có chiều dài 3m, đường kính Φ=16mm

- Cáp đồng trần liên kết các cọc có tiết diện S = 95mm² đối với nối đất chống sét

- Liên kết cọc và cáp đồng dùng mối hàn hóa nhiệt CADWELD hay ốc xiết cáp

- Bản đồng tiếp đất có từ 2, 4, 6, 8, 12… ngõ ra tuỳ theo yêu cầu liên kết trong thực

tế

- Hộp kiểm tra tiếp địa bằng nhựa tổng hợp

Ở nơi có điện trở suất của đất cao hoặc hạn chế về diện tích triển khai hệ thống nối đất có thể dùng hóa chất để giảm điện trở đất, giữ điện trở đất ở hằng số ổn định với thời gian

Công thức tính toán trị số điện trở nối đất:

- Xác định điện trở nối đất của một cọc: