đồ án nghiên cứu thiết kế hệ thống cung cấp điện cho chung cư cao tầng castle plaza gồm tổ hợp khu nhà ở - văn phòng - dịch vụ cao cấp tại số 136 hồ tùng mậu, thị trấn cầu diễn hà nội

LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay, trong xu thế hội nhập qúa trình cơng nghiệp hóa hiện đại
hóa được phát triển rất mạnh mẽ. Trong những năm gần đây nước ta đã đạt
được rất nhiều các thành tựu to lớn, tiền đề cơ bản để đưa đất nước bước vào
thời kì mới thời kì cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa. Trong q trình đó thì
ngành điện đã đóng một vai trị hết sức quan trọng, là then chốt, là điều kiện
không thể thiếu của ngành sản xuất cơng nghiệp. Ngồi sự phát triển mạnh
mẽ của nền kinh tế, đời sống xã hội của người dân càng được nâng cao, nhu
cầu sử dụng điện của các ngành công nông nghiệp và dịch vụ tăng lên khơng
ngừng theo từng năm, nhu cầu đó khơng chỉ đòi hỏi về số lượng mà còn phải
đảm bảo chất lượng điện năng. Để đảm bảo cho nhu cầu đó chúng ta cần
phải thiết kế một hệ thống cung cấp điện đảm bảo các yêu cầu kĩ thuật, an
toàn, tin cậy và phù hợp với mức độ sử dụng. Do đó đồ án thiết kế hệ thống
cung cấp điện là yêu cầu bắt b uộc với sinh viên ngành hệ thống điện.
Đồ án: “Nghiên cứu thiết kế hệ thống cung cấp điện cho chung cư cao
tầng Castle Plaza gồm tổ hợp Khu nhà ở - Văn phòng - Dịch vụ cao cấp tại
số 136 Hồ Tùng Mậu, thị trấn Cầu Diễn, huyện Từ Liêm, Hà Nội” là một
bước làm quen của sinh viên ngành hệ thống điện về lĩnh vực thiết kế cung
cấp điện vì nó là một đề tài mới và còn khá nhiều vấn đề phức tạp trong quá
trình thiết kế. Sau một thời gian làm đồ án, dưới sự hướng dẫn của thầy Vũ
Hải Thuận, đến nay, về cơ bản em đã hoàn thành nội dung đồ án mơn học
này. Do thời gian có hạn nên khơng thể tránh khỏi những thiếu sót, em rất
mong được sự chỉ bảo, giúp đỡ của các thầy cô để đồ án này được hoàn
thiện hơn. Đồng thời giúp em nâng cao trình độ chun mơn, đáp ứng nhiệm
vụ cơng tác sau này.


Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Vũ Hải Thuận đã giúp em hoàn
thành đồ án này.

CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU TỔNG QUAN

1.1.Tổng quan về cung cấp điện
1.1.1.Sơ lược
Trong công cuộc xây dựng và đổi mới đất nước, nghành cơng nghiệp
điện ln giữ một vai trị vơ cùng quan trọng. ngày nay điện năng trở thành
dạng năng lượng không thể thiếu được trong hầu hết các lĩnh vực. Khi xây
dựng một khu công nghiệp mới, một nhà máy mới, một khu dân cư mới thì
việc đầu tiên phải tính đến là xây dựng một hệ thống cung cấp điện để phục
vụ cho nhu cầu sản xuất và sinh hoạt cho khu vực đó.
Trong cơng cuộc cơng nghiệp hố hiện đại hố, nghành cơng nghiệp
nước ta đang ngày một khởi sắn,các tịa nhà chung cư và cao tầng khơng
ngừng được xây dựng. Gắn liền với các cơng trình đó là hệ thống cung cấp
điện được thiết kế và xây dựng. Xuất phát từ yêu cầu thực tế đó cùng với
những kiến thức đã học tại khoa Kĩ Thuật Điên - Trường Đại Học Nông
Nghiệp Hà Nội,em đã nhận được đề tài thiết kế đồ án môn học:Thiết kế hệ
thống cung cấp điện cho tòa nhà chung cư cao tầng.
1.1. Giới thiệu về đối tượng cung cấp điện.
Thủ đô Hà Nội là một trong những trung tâm chính trị, kinh tế,
văn hóa lớn nhất của miền Bắc nói riêng và của cả nước nói chung, do đó
tốc độ đơ thị hóa cao, dân số ngày một tăng nhanh nên nhu cầu về nhà ở, đi
lại, sinh hoạt của người dân càng trở nên quan trọng. Trên xu hướng
đó, việc xây dựng khu đơ thị, khu thương mại, tịa nhà chung cư, khách
sạn, ... được nhà nước ta triển khai một cách có hệ thống và nhanh chóng
hồn thành để đưa vào sử dụng.
Toàn nhà chung cư cao tầng Castle Plaza gồm tổ hợp Khu nhà ở - Văn
phòng - Dịch vụ cao cấp có tổng diện tích ha tại số 136 Hồ Tùng Mậu, thị


trấn Cầu Diễn, huyện Từ Liêm, Hà Nội do Công ty TNHH Thương mại Quảng cáo - Xây dựng - Địa ốc Việt Hân làm chủ đầu tư.
Phía Bắc là đường giao thông và giáp khu đất dự án Công ty cổ phần
Xây dựng số 7-VINACONEX 7 thực hiện; phía Nam giáp khu đất cơ quan

Công ty TNHH Nhà nước một thành viên Đầu tư và phát triển Nông nghiệp
Hà Nội; phía Đơng giáp đường quy hoạch, Nghĩa trang Mai Dịch và cơng
viên hồ điều hịa Mai Dịch; phía Tây giáp khu dân cư hiện có.
Khu tổ hợp nhà ở – dịch vụ gồm có tổ hợp 2 khối nhà A,B có chiều cao
từ cốt tới mái là 63 m,bao gồm 19 tầng nổi trong đó có chung khối đế cao 2
tầng ,2 tầng hầm,1 tầng lửng với diện tích xây dựng khoảng 3600 m2.
- 2Tầng hầm : bao gồm các khu để xe,các phòng kĩ thuật,phòng tủ
điện,phòng rác.
- Tầng 1 và tầng lửng : có diện tích như nhau sử dụng làm siêu thị.
- Tầng 2 : sử dụng làm các căn hộ và khu dịch vụ cà phê ngoài trời.
- Tầng 3 đến 19 : sử dụng làm căn hộ.
1.2. Đặc điểm và yêu cầu cung cấp điện cho tòa nhà cao tầng.
1.2.1. Các đặc điểm chung:
Trong giai đoạn hiện nay, nền kinh tế nước ta đã có bước phát
triển vượt bậc, hội nhập với khu vực và thế giới. Trong lĩnh vực cung
cấp điện, nhiều thiết bị điện mới đã được đưa vào sử dụng. Ngoài
các nhà máy xí nghiệp hiện đại được xây dưng thì ngày nay cịn xuất hiện
một loại cơng trình đặc biệt đó là các nhà cao tầng dùng làm các văn
phòng, khách sạn, hay các trung tâm thương mại. Để thiết kế hệ thống
cung cấp điện cho toà nhà đảm bảo các chỉ tiêu, người thiết kế cần nắm
được một số đặc điểm cơ bản sau:
- Phụ tải phong phú, đa dạng (điện áp, công suất, số pha, …).
- Phụ tải tập trung trong không gian hẹp, mật độ phụ tải tương đối cao.
- Có các hệ thống cấp nguồn dự phịng (ắc quy, máy phát, …).
- Không gian lắp đặt bị hạn chế nên phải bố trí hợp lý đồng thời phải
thỏa mãn các yêu cầu về mỹ thuật trong kiến trúc xây dựng.
- Yêu cầu cao về chế độ làm việc và an toàn cho người sử dụng.
1.2.2. Phân loại hộ tiêu thụ điện trong tòa nhà cao tầng hỗn hợp:

Hệ thống cung cấp điện cho toà nhà phải đáp ứng đầy đủ các nhu cầu
điện năng và phải bảo đảm độ tin cậy về cấp điện cho từng loại hộ dùng điện
cụ thể.
Độ tin cậy liên tục cung cấp điện tuỳ thuộc vào hộ tiêu thụ. Vì vậy ta
cần phải phân loại các hộ tiêu thụ. Trong tòa nhà cao tầng phụ tải rất đa dạng
như: thang máy, bơm cứu hỏa, bơm nước sinh hoạt, các thiết bị chiếu
sáng sinh hoạt, chiếu sáng sự cố, các thiết bị dân dụng như: điều hịa, quạt
thơng gió, quạt treo tường, quạt trần, bếp điện, bàn là, bình nóng lạnh, lị vi
sóng, tủ lạnh, máy giặt, ti vi ...
Căn cứ vào các phụ tải trên có thể phân loại các hộ tiêu thụ theo các tiêu
chí sau:
- Hộ loại 1: Là thiết bị chiếu sáng sự cố những nơi tập trung đông
người như các sảnh chờ, hành lang cơng cộng,cầu thang thốt hiểm,các
phòng kỹ thuật, tầng kỹ thuật, phòng sơ cứu, phòng phát thanh, phịng
thơng tin liên lạc.
u cầu: phải đảm bảo cung cấp điện liên tục, thời gian mất điện không
được quá thời gian để thiết bị tự động đóng nguồn điện dự phòng. Trong đồ
án dự định sử dụng các bộ đèn có ắcquy lưu làm thiết bị chiếu sáng sự
cố an tồn (thốt hiểm).
- Hộ loại 2: gồm nguồn cấp cho hệ thống thang máy, hệ thống phòng
cháy chữa cháy, các khu vực kinh doanh nhà hàng ăn uống, cửa hàng bán đồ
tiêu dùng, các khu vực bãi để xe dưới tầng hầm. Đây là các phụ tải ưu tiên.
Yêu cầu: Phải đảm bảo cấp điện liên tục, thời gian mất điện khơng q thời
gian cần thiết để đóng nguồn điện dự phòng. Trạm phát điện dự phòng ở
trạng thái dự phòng nguội, được tự động khởi động và mang tải sau khi
mất điện lưới.
- Hộ loại 3: gồm những hộ dùng điện cịn lại (hệ thống điều hồ khơng khí,
khu vực các căn hộ gia đình, …).
u cầu: Thời gian mất điện cho phép không quá 12 giờ, khơng u cầu
có nguồn dự phịng.

Trong thực tế, việc phân loại hộ tiêu thụ khơng hồn tồn cứng nhắc mà
cịn tuỳ thuộc vào tầm quan trọng của hộ tiêu thụ được xét đối với các hộ
tiêu thụ còn lại. Mặt khác trong một nhà máy, một cơ sở dịch vụ, khu dân cư
... có nhiều loại hộ tiêu thụ xen kẽ nhau. Vì vậy khi thiết kế hệ thống cung
cấp điện phải khảo sát kỹ lưỡng đối tượng được cấp điện, nhằm đảm bảo
việc cung cấp điện an toàn, tin cậy và linh hoạt.
1.2.3. Những yêu cầu cấp điện cho nhà chung cư


Một phương án cung cấp điện được xem là hợp lý khi thỏa mãn được
các yêu cầu sau:
a) Độ tin cậy cung cấp điện:
Là khả năng cung cấp điện liên tục cho các thiết bị điện, ở đây độ tin
cậy tùy thuộc vào tính chất quan trọng của các loại thiết bị cần phải hoạt
động liên tục khi nguồn điện lưới bị mất, đảm bảo an toàn cho hoạt động
của mọi thiết bị trong toà nhà như động cơ thang máy, thang cuốn,
bơm nước, đèn chiếu sáng sự cố, …
Người thiết kế cần có phương án cung cấp điện cho tịa nhà khi khơng
có điện lưới, đảm bảo tịa nhà phải được cấp điện bằng 2 nguồn. Ngoài độ
tin cậy cấp điện, cần đặc biệt chú ý đến vấn đề an tồn, phịng chống cháy
nổ.
b) Chất lượng điện năng:
Chất lượng điện rất quan trọng đối với những cơng trình có quy mơ lớn,
nhất là những tịa nhà cao cấp đa chức năng, ...
Chất lượng điện năng được đánh giá qua hai chỉ tiêu: Tần số f và điện
áp U.
- Tần số: Do cơ quan điều khiển hệ thống điện quốc gia điều chỉnh. Chỉ
có những hộ tiêu thụ lớn (hàng chục MW trở lên) mới phải quan tâm đến chế
độ vận hành của mình sao cho hợp lý để góp phần ổn định tần số của hệ
thống điện.

- Điện áp: Là vấn đề cần phải quan tâm vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến
việc vận hành và tuổi thọ của thiết bị. Vì vậy phải ln đảm bảo độ lệch điện
áp nằm trong phạm vi ± 5% Uđm.
c) An toàn cung cấp điện:
Hệ thống cung cấp điện phải được vận hành an toàn đối với người và
thiết bị. Muốn đạt được yêu cầu đó, người thiết kế phải chọn sơ đồ cung cấp
điện hợp lý, rõ ràng, mạch lạc để tránh được nhầm lẫn trong vận
hành; các thiết bị điện phải được chọn đúng tính năng sử dụng, đúng chủng
loại, đúng công suất phù hợp với cấp điện áp và dịng điện làm việc.
Cơng tác xây dựng, lắp đặt hệ thống cung cấp điện ảnh hưởng lớn đến
độ an toàn cung cấp điện.
Cuối cùng, việc vận hành quản lý hệ thống điện có vai trị đặc biệt quan
trọng. Những cán bộ kỹ thuật quản lí vận hành hệ thống và người sử dụng
đều cần phải có ý thức chấp hành những quy định, những quy tắc vận hành
và sử dụng điện an toàn.


d) Tính kinh tế cao:
Trong q trình thiết kế thường xuất hiện nhiều phương án, các phương
án thường có những ưu và khuyết điểm riêng, có thể lợi về kinh tế nhưng xét
về kỹ thuật thì khơng được tốt. Chỉ tiêu kinh tế được xét đến khi các chỉ
tiêu kỹ thuật nêu trên đã được đảm bảo.
Chỉ tiêu kinh tế được đánh giá thông qua: tổng số vốn đầu tư, chi phí
vận hành và thời gian thu hồi vốn đầu tư.
Việc đánh giá chỉ tiêu kinh tế phải bằng cách tính tốn và so sánh tỷ mỉ
giữa các phương án, từ đó mới có thể đưa ra được phương án tối ưu.
Ngoài các yêu cầu trên, khi thiết kế cung cấp điện cũng cần chú ý đến
các yêu cầu khác như: thuận tiện cho công tác vận hành và sửa chữa, có điều
kiện thuận lợi cho yêu cầu phát triển phụ tải sau này, rút ngắn được thời gian
xây dựng, v.v...

1.2.4. Một số vấn đề chung khi thiết kế cung cấp điện:
a) Các bước thực hiện thiết kế cung cấp điện:
Bước 1: Thu thập dữ liệu ban đầu
- Nhiệm vụ, mục đích thiết kế cung cấp điện
- Đặc điểm quá trình cơng nghệ hay cơng năng của cơng trình sẽ được
cung cấp điện
- Dữ liệu về nguồn điện: công suất nguồn, hướng cấp điện, khoảng cách
đến hộ tiêu thụ
- Dữ liệu về phụ tải: công suất, phân bố, phân loại hộ tiêu thụ.
Bước 2: Xác định phụ tải tính tốn
- Danh mục các thiết bị điện
- Tính phụ tải động lực
- Tính phụ tải chiếu sáng
- Phụ tải tính tốn của tồn bộ cơng trình.
Bước 3: Tính chọn trạm biến áp, trạm phân phối
- Dung lượng, số lượng, vị trí của trạm biến áp, trạm phân phối
- Số lượng, vị trí của tủ phân phối, tủ động lực ở mạng hạ áp.
Bước 4: Xác định phương án cung cấp điện
- Sơ đồ đi dây và sơ đồ nguyên lý cấp điện mạng cao áp;
- Sơ đồ đi dây và sơ đồ nguyên lý cấp điện mạng hạ áp
- Sơ đồ nguyên lý của trạm biến áp, trạm phân phối.
Bước 5: Tính tốn ngắn mạch


- Tính tốn ngắn mạch trong mạng cao áp
- Tính toán ngắn mạch trong mạng hạ áp.
Bước 6: Lựa chọn và kiểm tra các thiết bị điện
- Lựa chọn máy biến áp
- Lựa chọn và kiểm tra tiết diện dây dẫn, cáp
- Lựa chọn và kiểm tra thiết bị điện cao áp

- Lựa chọn và kiểm tra thiết bị điện hạ áp.
Bước 7: Tính tốn nối đất, chống sét
- Tính tốn nối đất chống sét cho trạm biến áp
- Tính tốn chống sét cho đường dây cao áp
- Tính tốn nối đất trung điểm của máy biến áp hạ áp
- Tính tốn nối đất lặp lại dây trung tính.
Bước 8: Tính tốn tiết kiệm điện và nâng cao hệ số công suất cos
- Các phương pháp tiết kiệm điện và nâng cao hệ số công suất cos tự
nhiên
- Phương pháp bù bằng tụ điện: xác định dung lượng bù, phân phối tụ
điện bù trong mạng cao áp và hạ áp.
Bước 9: Bảo vệ rơle và tự động hoá
- Bảo vệ rơle cho máy biến áp, đường dây cao áp, các thiết bị điện có
cơng suất lớn, quan trọng
- Các biện pháp tự động hóa: tự động đóng lặp lại, đóng dự phịng ...
- Các biện pháp thơng tin điều khiển.
Bước 10: Hồ sơ thiết kế cung cấp điện
- Bảng thống kê các dữ liệu ban đầu
- Bản vẽ mặt bằng cơng trình và phân bố phụ tải
- Bản vẽ sơ đồ nguyên lý cung cấp điện mạng cao áp, mạng hạ áp,
mạng chiếu sáng
- Bản vẽ mặt bằng và sơ đồ đi dây của mạng cao áp, mạng hạ áp, mạng
chiếu sáng.
- Bản vẽ chi tiết các bộ phận như bảo vệ rơle, đo lường, tự động hóa,
nối đất, thiết bị chống sét ...
b) Về đảm bảo nguồn điện:
Do phụ tải của các tòa nhà tương đối lớn (lên đến cỡ hàng MVA) nên
nguồn cấp từ lưới điện quốc gia thường là nguồn trung áp 22kV lộ
kép và được chuyển đổi xuống điện áp 0,4kV cấp điện cho các tủ điện hạ áp
tổng của tòa nhà. Đường cáp cung cấp điện từ cột đường dây trên

không (điểm đấu điện) đến trạm biến áp thường dùng cáp ngầm khơ
XLPE/PVC có đặc tính chống thấm dọc. Trước khi cung cấp điện cho toà


nhà, từ trạm biến áp nguồn điện được đưa đến các tủ hạ áp tổng, các tủ này
có hệ thống đóng cắt và bảo vệ quá tải, ngắn mạch …Để đảm bảo độ tin cậy
cung cấp điện cho tòa nhà, thường dùng trạm tối thiểu có 2 máy biến áp
22/0,4kV đặt trong tầng hầm của tòa nhà và được thiết kế đảm bảo an toàn
về các lĩnh vực kỹ thuật như PCCC, an tồn điện … Khí cụ thao tác bảo vệ
ngắn mạch cho mỗi máy sử dụng dao cách ly, máy cắt chân không điện áp
24 kV.
Trong trường hợp mất điện lưới, để đảm bảo việc cung cấp điện liên tục
cho một số phụ tải quan trọng như: hệ thống điện chiếu sáng làm việc cho
khu.
c) Về bố trí kết cấu mạng phân phối điện:
Để đảm bảo tính mỹ quan cho toà nhà và của cả khu chung cư, thường
chọn phương án đi dây từ lưới trung áp đến máy biến áp ở tầng hầm là
dạng cáp đặt ngầm trong đất.
Từ đầu ra máy biến áp có các đường cáp dẫn đến các tủ hạ áp chính,
tuyến cáp này có thể đặt ngầm trong đất hoặc đặt trên hệ thống các khay cáp.
Từ các tủ này sẽ có các xuất tuyến dẫn đến các tủ tầng (tủ trung gian) để
phân phối điện đến các tầng theo thứ tự từ thấp lên cao.
Từ hệ thống tủ điện phân phối chính, các xuất tuyến cấp nguồn cho các
tầng thường đi theo hệ thống khay cáp, thang cáp đặt trong hộp kỹ thuật
(bám theo mặt tường và trần) và các máng cáp đi kín dưới sàn nhà đưa điện
cấp cho các tủ tầng nằm trên một trục đứng.
Mỗi tầng được cấp điện từ các tủ phân phối trung gian riêng của tầng
vàđược đặt trong các buồng kỹ thuật điện. Các tủ này có kết cấu kiểu đặt
đứng trên sàn nhà, áp sát vào tường hoặc loại bảng điện treo tường (đặt nổi
hoặc âm tường). Cáp và dây dẫn đến bảng điện, công tắc, thiết bị, ổ cắm

được đặt bên trong ống nhựa cứng PVC có đặc tính chống cháy đặt chìm
trong tường, sàn hoặc trần giả.
Các bảng điện tầng dùng tủ đặt đứng hoặc bảng điện treo tường, vỏ tôn
sơn tỉnh điện bắt nổi hoặc âm tường, thiết bị đóng cắt dùng áptơmát vỏ đúc
(MCCB) 1 pha hoặc 3 pha có móc bảo vệ từ và nhiệt. Để đảm bảo an toàn
cho người sử dụng nên có các thiết bị phát hiện dòng rò (RCD) lắp ở đầu
tuyến dây cấp nguồn cho cả dây pha và trung tính.
Hệ thống nối đất đến các bảng điện tầng, các thiết bị động lực, dùng cáp
ruột đồng một lõi vỏ cách điện PVC làm dây nối đất; các mạch động lực như
các ổ cắm đặt chờ bếp, máy lạnh đều có dây nối đất đi kèm nối về vỏ bảng
điện tầng.


Trong mỗi khu văn phịng, căn hộ bố trí một tủ phân phối điện, trong đó lắp
đặt các áptơmat tổng, áptơmat phân đoạn, áptơmat nhánh có thơng số phù
hợp để bảo vệ và phân phối điện đến các thiết bị dùng điện. Dây dẫn điện đi
trong nhà dùng dây lõi đồng, cách điện PVC đi theo máng cáp và được
luồn trong ống nhựa cứng chôn ngầm trong tường, trần hoặc đi trên trần giả.
Mỗi khu vực sử dụng điện trong cơng trình tùy theo chức năng sử dụng
được bố trí các cơng tơ đo đếm điện riêng để tiện tính toán, đánh giá việc sử
dụng điện tiết kiệm và hiệu quả. Các khu vực cơng cộng của tịa nhà được
cấp điện từ tủ điện tổng cũng có thể bố trí công tơ đo đếm riêng. Các đồng
hồ đo đếm điện năng thường có cấp chính xác cấp 1.
Đường cáp và dây cáp điện trong cơng trình sử dụng cáp có từ ba đến
năm lõi, có nhiều lớp cách điện, bảo vệ rất an toàn. Riêng tuyến cáp cấp
điệncho bơm cứu hỏa và thang máy cứu hoả thường bố trí đi trong tuyến cáp
riêng bằng cáp có đặc tính chống cháy.


\

CHƯƠNG II : PHỤ TẢI TÍNH TỐN
2.1 Định nghĩa về phụ tải tính tốn :
Việc xác định phụ tải tính toán giúp ta xác định được tiết diện dây dẫn
(Sdd) đến từng tủ động lực, cũng như đến từng thiết bị, giúp ta có số lượng
cũng như cơng suất máy biến áp của phân xưởng, ta chọn các thiết bị bảo vệ
cho từng thiết bị, cho từng tủ động lực, cho tủ phân phối.
Để tính tốn thiết kế điện, trước hết cần xác định nhu cầu tải thực tế lớn
nhất. Nếu chỉ dựa vào việc cộng số học của tổng tải trên lưới, điều này sẽ dẫn đến
không kinh tế. Mục đích của chương này là chỉ ra cách gán các giá trị hệ số
đồng thời và hệ số sử dụng trong việc tính tốn phụ tải hiện hữu và thiết kế.
Các hệ số đồng thời tính đến sự vận hành khơng đồng thời của các thiết bị
trong nhóm. Cịn hệ số sử dụng thể hiện sự vận hành thường không đầy tải.
Các giá trị của các hệ số này có được dựa trên kinh nghiệm và thống kê từ
các lưới hiện có.
Tải được xác định qua hai đại lượng :
+ Công Suất (KW)
+ Công Suất biểu kiến (KVA)
Công suất đặt (KW):
Hầu hết, các thiết bị đều có nhãn ghi công suất định mức của thiết bị
(Pn). Công suất đặt là tổng công suất định mức của các thiết bị tiêu thụ điện
trong lưới. Đây không phải là công suất thực.


Với động cơ, công suất định mức là công suất đầu ra trên trục động
cơ. Công suất đầu vào rõ ràng sẽ lớn hơn.
Các đèn Huỳnh quang và phóng điện có chấn lưu có cơng suất định
mức ghi trên đèn. Công suất này nhỏ hơn công suất tiêu thụ bởi đèn và chấn
lưu.
Công suất biểu kiến (KVA):

Công suất biểu kiến thường là tổng số học (KVA) của các tải riêng
biệt. Phụ tải tính tốn (KVA) sẽ khơng bằng tổng cơng suất đặt.
Công suất biểu kiến yêu cầu của một tải (có thể là một thiết bị) được
tính từ cơng suất định mức của nó (nếu cần, có thể phải hiệu chỉnh đối với
các động cơ) và sử dụng các hệ số sau:
η = Hiệu Suất =

KW Đầu Ra
KW Đầu Vào

Cos ϕ = Hệ Số Công Suất =

KW
KVA

Cơng suất biểu kiến u cầu của tải:
S=

Pđm
η . Cosϕ

Thực ra thì tổng số KVA không phải là tổng số học các công suất biểu
kiến của từng tải (trừ khi có cùng hệ số cơng suất). Kết quả thu được do đó
sẽ lớn hơn giá trị thực. Nhưng trong thiết kế, điều này là chấp nhận được.
Hệ số sử dụng Ksd:
Là tỉ số của phụ tải tính tốn trung bình với cơng suất đặt hay công
suất định mức của thiết bị trong một khoảng thời gian khảo sát (giờ, ca, hoặc
ngày đêm,…)

+ Đối với một thiết bị:

Ksd =

Ptb
Pdm

n

Ptb
Ksd =
=
Pdm

+ Đối với một nhóm thiết bị:

∑P
i =1
n

tbi

∑P
i =1

dmi

Hệ số sử dụng nói lên mức sử dụng, mức độ khai thác công suất của
thiết bị trong khoảng thời gian cho xem xét.
Hệ số đồng thời Kđt:

Là tỉ số giữa công suất tác dụng tính tốn cực đại tại nút khảo sát của
hệ thống cung cấp điện với tổng các công suất tác dụng tính tốn cực đại của
các nhóm hộ tiêu thụ riêng biệt (hoặc các nhóm thiết bị) nối vào nút đó:

Ptt
Kđt =

n

∑P
i =1

tti

Hệ số đồng thời phụ thuộc vào số các phần tử n đi vào nhóm
Kđt = 0.9 ÷ 0.95 khi số phần tử n = 2 ÷ 4
Kđt = 0.8 ÷ 0.85 khi số phần tử n = 5 ÷10
2.2 Phương pháp tính phụ tải tính tốn:
Hiện nay, có rất nhiều phương pháp để tính tốn phụ tải tính tốn
(PTTT), dựa trên cơ sở khoa học để tính tốn phụ tải điện và được hoàn


thiện về phương diện lý thuyết trên cơ sở quan sát các phụ tải điện ở hộ tiêu
thụ điện đang vận hành.
Thơng thường, những phương pháp tính tốn đơn giản, thuận tiện lại
cho kết quả khơng thật chính xác, cịn muốn chính xác cao thì phải tính tốn
lại phức tạp. Do vậy, tùy theo giai đoạn thiết kế thi công và u cầu cụ thể
mà chọn phương pháp tính tốn cho thích hợp.
Nguyên tắc chung để tính PTTT của hệ thống là tính từ thiết bị điện
ngược trở về nguồn, tức là được tiến hành từ bậc thấp đến bậc cao của hệ

thống cung cấp điện, và ta chỉ cần tính tốn tại các điểm nút của hệ thống
điện.
Mục đích của việc tính tốn phụ tải điện tại các nút nhằm:
- Chọn tiết diện dây dẫn của lưới cung cấp và phân phối điện áp từ
dưới 1000V trở lên.
- Chọn số lượng và công suất máy biến áp.
- Chọn tiết diện thanh dẫn của thiết bị phân phối
- Chọn các thiết bị chuyển mạch và bảo vệ.
Tính tốn phụ tải tính tốn Ptt theo hệ số sử dụng Ksd và Kđt:
Dịng điện định mức của từng thiết bị:
Áp dụng cơng thức :
I dm =

Pdm .10 3
3.U dm .η .Cosϕ

Dòng điện làm việc của từng thiết bị:
Ib = Iđm .Ksd
Dòng điện tải trong các dây dẫn :
Ib (tổng) = Kđt . ΣIb
Phương pháp tính tốn Ptt hệ số sử dụng Ksd


n

Ptt = kdt * ∑ k ui Pdmi

(W)

Qtt = Ptt * tg ϕ

(VAR)

i =1

cos ϕtb = cos (arctan(Qtt/Ptt))
Việc xác định Kđt (hệ số đồng thời) đòi hỏi sự hiểu biết chi tiết về lưới
và điều kiện vận hành của từng tải riêng biệt trong lưới do vậy khó có thể
cho giá trị chính xác cho mọi trường hợp.

2.1.1Phương pháp xác định phụ tải chiếu sáng
Sử dung phương pháp công suất riêng : Đây là phương pháp gần đúng áp
dụng cho tính tốn cơng suất chiếu sáng tổng thể,dựa trên diện tích mặt
bằng và giá trị cơng suất đặt ( suất phụ tải chiếu sáng) trên một mét vuông
sàn P0 (w/m2) ta tính tốn được cơng suất điện cần cấp cho diện tích trên.
Sau khi xác định được cơng suất tổng Pcs = S*P0 (w) thì ta lựa chọn loại
đèn và tính ra số lượng đèn cần dùng.Sau đó xác định cơng suất tính tốn
cho phụ tải Ptt = N * Pđèn
Bảng 2.1 : Suất phụ tải tính tốn
Đối tượng chiếu sáng

P0 (w/m2)

Văn phịng

12

Phịng làm việc

10

Hội trường

15

Phịng học,phịng thí nghiệm

10

Gara ơtơ, hành lang

8

Kho,phịng chứa thiết bị máy móc

8

2.2.Xác định phụ tải tầng hầm 2


Tầng hầm chủ yếu làm gara ô tô và các thiết bị động lực cho tòa nhà như
hệ thống PCCC,trạm bơm nuớc sinh hoạt,trạm bơm nuớc thải.
Các phòng của tầng hầm 2 với số lượng và diện tích như sau:
STT

Tên phịng

Diện tích Số đèn
(m2)

1

Ga ra để xe

2563
chua tru

2

Phịng kĩ thuật 1

20

3

Phòng kĩ thuật 2

40

4

Trạm bơm nước sinh
hoạt,trạm bơm nước
sinh hoạt

40

5

Hành lang thang máy

1,2,3,4

33

6

Hành lang thang máy
5,6,7

`14

7

Phòng đặt bơm PCCC

Số ổ
cắm

20

2.3.Xác định phụ tải tầng hầm 1.
Các phòng của tầng hầm 2 với số lượng và diện tích như sau:

STT

Tên phịng

Diện tích Số đèn
(m2)

1

Ga ra để xe

2563
chua tru

Số ổ
cắm


2

Phòng kĩ thuật 1

20

3

Phòng kĩ thuật 2

40

4

Phòng đặt trạm

95

5

Phòng đặt MP

45

6

Hành lang thang máy
5,6,7

`14

2.4.Xác định phụ tải tầng 1 và tầng lửng.
Tầng 1 và tầng lửng của tòa nhà dùng làm khu siêu thị và dịch vụ,hai tầng
có diện tích bằng nhau là 2500 m2.
Lấy p0 = 120 w/m2.
2790-135-105-30 = 2520.
2.5.Xác định phụ tải chiếu sáng tầng 2
Các phòng của tầng 2 với số lượng và diện tích như sau:
Cơng
STT Tên phịng
Diện tích suất đặt Số ổ
(m2)
cắm
p0
(w/m2)
1

Sinh hoạt cộng đồng 1

145

20

2

Sinh hoạt cộng đồng 2

125

10

3

Dịch vụ căn hộ 1

145

4

Dịch vụ 1

70

5

Dịch vụ 2

170

6

Kho

16

7

Nhà hàng

85


8

Bếp pha cà phê

20

9

Nhân viên phục vụ

18

10

Hành lang và sảnh

370

Ngoài ra tầng 2 cịn có 2 căn hộ B1,2 căn B2,4 căn B4,2 căn A1,2 căn A2,2
căn A3.

2.6.Xác định phụ tải tầng điển hình 3 – 19.
Đây là các tầng điển hình giống nhau về mặt kiến trúc lẫn cơng suất tiêu thụ
điện,mỗi tầng gồm có 8 căn hộ trong đó : 2 phong ktn ,1 phong kt nuoc
+ Block A bao gồm có 16 căn hộ :
 4 Căn hộ A1 mỗi căn có diện tích 60 m 2: 2 phòng ngủ, 1 nhà
tắm, 1 toilet, 1 phòng khách + phòng ăn, 1 nhà bếp, 1 hành lang phơi đồ, 1
phòng giặt đồ.
 4 Căn hộ A2 mỗi căn có diện tích 50 m 2: 3 phịng ngủ, 1 nhà
tắm, 1 toilet, 1 phòng khách + phòng ăn, 1 nhà bếp, 1 hành lang phơi đồ, 1
phòng giặt đồ.
 4 Căn hộ A3 mỗi căn có diện tích 50 m 2: 2 phòng ngủ, 1 nhà
tắm, 1 toilet, 1 phòng khách + phòng ăn, 1 nhà bếp, 1 hành lang phơi đồ, 1
phòng giặt đồ.
 4 Căn hộ A4 mỗi căn có diện tích 35 m 2: 2 phịng ngủ, 1 nhà
tắm, 1 toilet, 1 phòng khách + phòng ăn, 1 nhà bếp, 1 hành lang phơi đồ, 1
phòng giặt đồ.
+ Block B gồm có 20 căn hộ :


 4 Căn hộ B1 ; 4 căn B2 mỗi căn có diện tích 60 m 2: 2 phịng
ngủ, 1 nhà tắm, 1 toilet, 1 phòng khách + phòng ăn, 1 nhà bếp, 1 hành lang
phơi đồ, 1 phòng giặt đồ.
 8 Căn hộ B4 mỗi căn có diện tích 70 m 2: 2 phòng ngủ, 1 nhà
tắm, 1 toilet, 1 phòng khách + phòng ăn, 1 nhà bếp, 1 hành lang phơi đồ, 1
phòng giặt đồ.
 4 căn hộ B5 mỗi căn có diện tích 40 m2.

2.4.Xác định phụ tải tầng 19.
+ Block A bao gồm có 8 căn hộ :
 4 Căn hộ A5 mỗi căn có diện tích 120 m 2: 2 phịng ngủ, 1 nhà
tắm, 1 toilet, 1 phòng khách + phòng ăn, 1 nhà bếp, 1 hành lang phơi đồ, 1
phòng giặt đồ.
 4 Căn hộ A6 mỗi căn có diện tích 85 m 2: 3 phòng ngủ, 1 nhà
tắm, 1 toilet, 1 phòng khách + phòng ăn, 1 nhà bếp, 1 hành lang phơi đồ, 1
phịng giặt đồ.
+ Block B gồm có 20 căn hộ :
 4 Căn hộ B4 mỗi căn có diện tích 45 m 2: 2 phịng ngủ, 1 nhà
tắm, 1 toilet, 1 phòng khách + phòng ăn, 1 nhà bếp, 1 hành lang phơi đồ, 1
phòng giặt đồ.
 4 Căn hộ B7 mỗi căn có diện tích 105 m 2: 2 phòng ngủ, 1 nhà
tắm, 1 toilet, 1 phòng khách + phòng ăn, 1 nhà bếp, 1 hành lang phơi đồ, 1
phòng giặt đồ.
 4 căn hộ B6 mỗi căn có diện tích 125 m2.


2.5.Xác định phụ tải tầng mái.

STT

Tên phịng

Diện tích (m2)

1

Phịng KTTM 1

18

2

Phòng KTTM 2

18

3

Phòng KTTM 3

40

4

Phòng KTN 1

3

5

Phòng KTN 2

3

6

Phòng KTN 3

3

7

Kho

4

8

Hành lang 1

9

Cơng suất đặt po
(w/m2)

Hành lang 2

2.2.2.Tính tốn phụ tải động lực của toà nhà.
a.Thang máy và thang cuốn
+ Tòa nhà sử dụng 7 thang máy được đặt trên tầng 19 của tịa nhà bao gồm :
- Nhóm 5 thang máy có chịu được tải trọng 1150 kg, vận tốc 1,75 (m/s)
cơng suất điện 15 Kw.
- Nhóm 2 thang máy có chịu được tải trọng 1500 kg, vận tốc 1,75 (m/s)
công suất điện 20 Kw.


+ Tòa nhà sử dụng 2 thang cuộn tương ứng với 2 động có cơng suất mỗi
động cơ là 5 Kw đặt ở tầng 1 đi lên tầng lửng phục vụ cho khối siêu thị .

Ta coi hệ số tham gia vào cực đại ở giờ cao điểm ngày và đêm của phụ tải
thang máy và thang cuộn là như nhau kđt = 1.
=> PTMn = PTMđ = 1.(6.15 + 2.20 + 2.5) = 140 Kw
b.Phụ tải máy bơm
Hệ thống bơm nước của tòa nhà bao gồm 3 trạm bơm : trạm bơm nước sinh
hoạt, trạm bơm nước cứu hỏa và trạm bơm nước thải.
Tên phụ tải

Số lượng
động cơ

Công
suất(KW)

2

22

2

11

Bơm nước sinh hoạt(2 làm việc,2 dự phòng)

4

22

Bơm nước thải(2 làm việc,2 dự phịng)

4

11

Bơm PCCC

Bơm chính (1 làm việc,1 dự
phịng)
Bơm bù áp (1 làm việc,1 dự
phịng)

c.Phụ tải quạt thơng gió và quạt tăng áp.
Quạt thơng gió của tồ nhà đuợc bố trí ở 2 tầng hầm, cịn quạt tăng áp được
bố trí ở trên tầng mái của tòa nhà để điều áp cho tịa nhà.Số lượng và cơng
suất như sau :

Tên phụ tải

Số lượng động
cơ

Công suất mỗi
động cơ (KW)

Quạt tăng áp

4

11

Quạt thông gió tầng hầm 1

4

11

Quạt thơng gió tầng hầm 2

6

11


d.Phụ tải điều hoà trung tâm của khối siêu thị.
Việc tính tốn cơng suất lạnh cho khối siêu thị phải đảm bảo được sự thơng
thống và mát mẻ cho cả 4 mùa trong năm,đảm bảo cho khách hàng 1 môi
truờng khơng khí dễ chịu.Do vậy ta lựa chọn máy điều hoà trung tâm loại
KX4 (thế hệ mới), loại máy điều hồ này bao gồm 3 chức năng : làm mát
khơng khí trong khối siêu thị,cấp khí tươi trực tiếp qua cửa gió,hút khí CO2
và các loại thám khí ra dải điều chỉnh công suất của hệ thống máy này từ
40% - 100 % được điều chỉnh bằng biến tần.Loại máy điều hồ cịn có khả
năng khử ion sau khi đưa khí vào khơng gian điều hồ.
Hệ thống máy điều hồ này gồm 2 phần :
+ Hệ thống máy nén nằm ở các phịng kĩ thuật.
+ Hệ thống cửa xả gió từ các cửa gió lắp âm trần.
+ Hệ thống ống dẫn khí được lắp bên trong giữa trần giả và trần bê trơng,hệ
thống ống dẫn khí này đưa khí tới các cửa xả gió sau khi được làm mát và
khí tươi vào khơng gian điều hịa.
Để đảm bảo khơng gian điều hịa đạt đúng tiêu chuẩn ta tính tốn dựa theo
cơng thức gần đúng cứ 1200 BTU/m2

Tổng diện tích của khu siêu thị bao gồm tầng 1 và tầng lửng là :
SSiêuthi = 2 . 2860 = 5720 m2
=> Công suất lạnh cho cả khối siêu thị là :
Qlạnh-Siêuthi = 1200 . 5720 = 6864000 BTU/h.
Dựa vào bảng catalog của loại máy KX4 của hãng MITSUBISHI ta chọn
máy có thơng số như sau :

Tên gọi

Công suất
lạnh (kW)

Công suất
nhiệt(kW)

Công suất
điện(kW)

Điện nguồn

30HKA 140

411

520

110

380V/50Hz

Theo bảng chuyển đổi đơn vị thì 12000 BTU ứng với 3,5169 kW


 Công suất lạnh của 1 máy là :
Qlạnh = 12000.411 / 3,5169 = 1402371,4 (BTU)
 Số máy điều hòa trung tâm là :
6864000

N = 1402371,4 = 4,89 ≈ 5 (máy)
 Tổng công suất của cả 5 máy là :

∑P

ĐHTT

= 5.Pmáy = 5.110 = 550 (kW)

Tổng cơng suất điều hịa trung tâm của tịa nhà có xét đến hệ số đồng thời
ngày đêm là K


P



P

n

n

= 0,9 , K
ĐH

= K
ĐH

n

n

đ

= K
ĐH

ĐH

ĐH

đ
ĐH

= 0,4

. ∑ PĐHTT = 0,9 . 550 = 495 (kW)
. ∑ PĐHTT = 0,4 . 550 = 220 (kW)

2.2.3.Phụ tải chiếu sáng chung của tịa nhà.
a.Chiếu sáng bên ngồi.

Chiếu sáng bên ngoài nhà sử dụng các loại đèn chiếu sáng sân vườn nhằm
đảm bảo ánh sáng cho giao thông,mỹ quan và bảo vệ bên ngồi cơng trình.
Tịa nhà được bố trí 34 đèn cao áp loại 150w – 5400 Lm.
b.Chiếu sáng cầu thang bộ và cầu thang thốt hiểm.
Tồn nhà có 4 cầu thang thốt hiểm có diện tích là 18,5 m2 mỗi thang.
 Diện tích tổng của cầu thang thoát hiểm là :
Sctth = 4 . 18,5 .22 = 1628 m2
Lấy suất phụ tải chiếu sáng cầu thang là : 8W/m2
 Cơng suất chiếu sáng cầu thang thốt hiểm :
Pctth =


c.Chiếu sáng thoát hiểm.
Các đèn chiếu sáng sự cố và các đèn báo lối ra sẽ được bố trí tại tất cả các
lối ra vào như : tầng hầm,sảnh chính,hành lang,cầu thang và 1 số khu vực
công cộng khác.
Công suất đặt cho chiêu sáng thoát hiểm và sự cố ở mỗi tầng là 200W
Cơng suất chiếu sáng thốt hiểm của cả tồ nhà là :
d.Chiếu sáng hành lang.
Diện tích hành lang của tòa nhà từ tầng 3 đến tầng 19 là :
S1T = 195 m2
Suất phụ tải chiếu sáng hành lang là :
 Công suất chiếu sáng hành lang là :
PHL =