Thiết kế hệ thống cung cấp điện tòa nhà A6 Trường đại học Hàng hải Việt Nam (A+ môn học)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT
NAM
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN ĐIỆN TỰ ĐỘNG CÔNG NGHIỆP

==========o0o==========

ĐỒ ÁN HỌC PHẦN
CUNG CẤP ĐIỆN
Mã: 13352
Học kỳ: 2 – Năm học: 2022 – 2023

Đề tài: Thiết kế hệ thống cung cấp điện
tòa nhà A6
Trường đại học Hàng hải Việt Nam
SINH VIÊN

MSV

LỚP

NHIỆM VỤ
THÀNH VIÊN
THÀNH VIÊN
THÀNH VIÊN

Ngành Kỹ thuật điều khiển và tự động hóa
Chuyên ngành Điện tự động công nghiệp

hướng dẫn:

Giảng viên ThS. VŨ THỊ THU


HẢI PHÒNG – tháng 5/2023

2


LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay trong sinh hoạt hàng ngày và hoạt động kinh tế
thì điện năng là một thứ khơng thể thiếu. Đặc biệt trong q
trình cơng nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước thì điện là một
nguồn năng lượng rất quan trọng.
Do đó khi xây dựng một cơng trình xí nghiệp hay một khu
dân cư thi chúng ta đều nghĩ đến viêc xây dựng một hệ thống
cung cấp điện phải đạt được các tiêu chuẩn như tổn thất điện
năng, chi phí lắp đặt, cơng suất,an tồn ,đảm bảo hệ thống
cung cấp điện liên tục... Việc thiết kế cung cấp điện cho một
nhà máy, một phân xưởng, khu dân cư, nơi tiêu thụ điện đạt
tiêu chuẩn khơng những có lợi cho trường học, nhà máy, khu
dân cư...mà cịn có lợi cho ngân sách nhà nước. Thiết kế cấp
điện cho xưởng sửa chữa thiết bị điện cũng khơng ngồi mục
đích đó.
Trong quá trình làm bài tập lớn em đã được sự giúp đỡ, chỉ
bảo tận tình của cơ Vũ Thị Thu thì chúng em đã hồn thành
được đồ án của mình. Tuy nhiên trong q trình làm em cũng
khơng tránh khỏi được những thiếu sót do đó em rất mong sự
thơng cảm và góp ý kiến của cơ.
Chúng em xin chân thành cảm ơn!

3


MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU....................................................................2
DANH MỤC HÌNH ẢNH......................................................4
DANH MỤC BẢNG.............................................................5
CHƯƠNG 1: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI ĐIỆN TỊA NHÀ A6..............6
1.1. Thơng tin chung về tòa nhà A6 và hệ thống trạm biến
áp.................................................................................6
1.2. Xác định phụ tải tính tốn của tịa nhà A6................8
CHƯƠNG 2: PHƯƠNG ÁN CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ A6.......19
2.1. Sơ đồ nguyên lý của phương án cấp điện cho tòa nhà
A6...............................................................................19
2.2. Lựa chọn và kiếm tra tiết diện dây dẫn..................22
2.2.1. Lựa chọn và kiểm tra tiết diện dây từ trạm biến
áp đến tủ điện tổng của nhà A6.................................22
2.2.2. Lựa chọn và kiểm tra tiết diện dây dẫn từ tủ điện
tổng đến tủ điện tầng; các tải ưu tiên và hành lang. . . .23
2.2.3. Chọn dây từ tủ điện tầng đến các phòng...........26
2.2.4. Chọn dây từ tủ điện phòng đến các thiết bị điện
trong phịng..............................................................40
2.3. Tính tốn tổn thất cơng suất và tổn thất điện áp....45
2.3.1. Tính tốn tổn thất công suất và tổn thất điện
năng trên đường dây từ trạm biến áp đến tủ điện tổng
................................................................................45
2.3.2. Tính tốn tổn thất công suất và tổn thất điện
năng trên đường dây từ tủ điện tổng đến tủ điện các
tầng..........................................................................45
CHƯƠNG 3. LỰA CHỌN KIỂM TRA THIẾT BỊ ĐIỆN...............48

3.1. Lựa chọn và kiểm tra thiết bị điện trong tủ tổng.. . .48
4


3.2. Lựa chọn và kiểm tra thiết bị trong tủ phân phối....50
3.2.1. Tính chọn aptomat từ tủ tổng đến tủ tầng.........50
3.2.3. Lựa chọn các thiết bị điện trong bảng điện phòng
................................................................................57
3.3. Nâng cao hệ số Cosφ .............................................57
3.3.1. Phương pháp nâng cao hệ số Cosφ ....................57
3.3.2. Vị trí đặt thiết bị bù.........................................58
3.3.3. Chọn thiết bị bù...............................................59
KẾT LUẬN......................................................................60
TÀI LIỆU THAM KHẢO.....................................................61

5


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1: Tịa nhà A6 – Trường ĐHHH VN...........................2
Hình 1.2: Sơ đồ bố trí tịa nhà A6.......................................8
Hình 1.3: Trạm biến áp cung cấp điện cho tòa nhà A6.......8

6


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Thống kê thiết bị điện tòa nhà A6..............................8
Bảng 1.2: Thống kê công suất của các thiết bị tiêu thụ điện
trong tòa A6............................................................................. 14

Bảng 1.3 : Phụ tải tính tốn các tầng:......................................16
Bảng 1.4: Bảng tra cơng suất thang máy theo trọng tải..........18
Bảng 3.1: Thiết bị bảo vệ các tủ phân phối tầng 1...................55
Bảng 3.2: Thiết bị bảo vệ các tủ phân phối tầng 2...................55
Bảng 3.3: Thiết bị bảo vệ các tủ phân phối tầng 3...................55
Bảng 3.4: Thiết bị bảo vệ các tủ phân phối tầng 4...................56
Bảng 3.5: Thiết bị bảo vệ các tủ phân phối tầng 5...................56
Bảng 3.6: Thiết bị bảo vệ các tủ phân phối tầng 6...................56
Bảng 3.7: Thiết bị bảo vệ các tủ phân phối tầng 7...................57
Bảng 3.8: Thiết bị bảo vệ các tủ phân phối tầng 8...................57
Bảng 3.9: Thiết bị bảo vệ các tủ phân phối tầng 9...................58

7


CHƯƠNG 1: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI ĐIỆN TÒA NHÀ A6
1.1. Thơng tin chung về tịa nhà A6 và hệ thống trạm
biến áp
*Thơng tin chung về tịa nhà A6
Tịa nhà A6 thuộc sự quản lý của trường đại học Hàng Hải
Việt Nam. Tịa có cơ sở vật chất với hệ thống phòng ban chức
năng, giảng đường, trung tâm thực hành - thí nghiệm đáp ứng
đầy đủ năng lực đào tạo, huấn luyện, nghiên cứu khoa học:

Hình 1.1: Tịa nhà A6 – Trường ĐHHH VN
Tịa nhà có diện tích: 1520m2 và chiều cao là 35m.
Dưới đây là hình là sơ đồ bố trí vị trí các phịng học và các
phịng ban, phịng làm việc của tòa nhà A6:

8

Hình 1.2: Sơ đồ bố trí tịa nhà A6
*Hệ thống trạm biến áp – Trường ĐHHH VN
Tòa nhà A6 của trường Đại học Hàng Hải Việt Nam được cung
cấp điện từ điện của trạm biến áp ở khu A của nhà trường.

Hình 1.3: Trạm biến áp cung cấp điện cho tịa nhà A6
Hình (1.3) là Trạm Biến Áp cung cấp điện cho tịa nhà A6.
Trạm Biến Áp do Cơng ty TNHH MTV Điện Lực Hải Phòng Điện
Lực Lê Chân cung cấp. Trạm có cơng suất 400 (KVA) cho mỗi

9


máy biến áp và chuyển đổi nguồn điện từ 22 (KV) xuống 0,4
(KV) để sử dụng.
1.2. Xác định phụ tải tính tốn của tịa nhà A6
Để việc tính tốn phụ tải điện cho tịa nhà A6 được hồn
thành thì nhóm chúng em đã thực hiện tham gia khảo sát cái
thiết bị chiếu sáng, các thiết bị tiêu thụ điện, diện tích của các
phịng học và phịng làm việc trong tịa nhà A6 và đưa ra bảng
thống kê các thiết bị điện trong tòa nhà A6.
Bảng 1.3: Thống kê thiết bị điện tịa nhà A6
Thiết bị điện tịa nhà A6
Qu
Phịn
g

ạt

Đèn

Trầ
n

Đè

Đè

n

n

t

trị

Điề
u
hịa

Má
y

Má

Ti

tín

y in vi

h

Tủ

Máy

lạn

chiế

h

u

Quạt
Treo
tườn
g

p
TẦNG 1

n

101

1

0

1

1

1

0

0

0

0

0

102

8

0

2

1

5

0

0

0

0

0

103

1

0

1

1

1

0

0

0

0

0

105

8

0

2

1

0

0

1

0

0

0

106

8

0

2

1

0

0

1

0

0

0

107

8

0

2

1

1

0

1

0

0

0

10

Công
suất
(kW)

2,09
3
2,89
4

2,09
3
2,31
7
2,31
7
2,46
7

108

8

0

2

2

14

0

0

0

0

0

104
Hành

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

18

0

0

0

0

0

0

0

0

2

0

0

0

0

0

0

0

0

0

2

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

lang
WC
Nam
WC
Nữ
Tổng

6,09
4
0
0,43
2
0,03
6
0,03
6
0

TẦNG 2
201

1

0

1

1

1

0

1

0

0

0

203

16

15

0

0

4

0

0

2

0

4

205

1

0

1

1

1

0

1

0

0

0

206

4

0

1

1

0

0

0

0

0

0

207

12

0

6

2

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

25

0

0

0

0

0

0

0

0

2

0

0

0

0

0

0

0

0

0

2

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

2,21
3
1,57
2

2,21

3
1,99
7
4,61
6

202/4
/
8/9/1

0

0
Hành
lang
WC
Nam
WC
Nữ
Tổng

11

0,6
0,03
6
0,03
6
0

TẦNG 3
6,68

301

24

0

6

3

0

0

0

0

1

0

302

24

0

6

3

0

0

0

0

1

0

303

24

0

6

3

0

0

0

0

1

0

305

24

0

6

3

0

0

0

0

1

0

306

24

0

6

3

0

0

0

0

1

0

307

24

0

6

2

0

0

0

0

0

0

304/8

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

2
0
0,64

0

27

0

0

0

0

0

0

0

0

8

2

0

0

0

0

0

0

0

0

0

2

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

Hành
lang
WC
Nam
WC
Nữ
Tổng

2
6,68
2
6,68
2
6,68
2
6,68
2
4,58

0,03
6
0,03
6
0

TẦNG 4

402

1

0

1

1

1

0

1

0

0

0

404

12

0

0

1

1

0

0

0

0

0

405A

16

0

4

2

1

0

0

1

0

0

405B

8

0

2

1

1

0

0

0

0

0

406

8

0

2

1

1

0

0

0

0

0

12

2,21
3
2,21
6
4,51
2,29
4

2,29
4


407A

16

0

4

2

1

0

0

1

0

0

407B

2

0

2

1

1

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

401/3
/8
Hành
lang
WC
Nam
WC
Nữ
Tổng

4,51
2,25
8
0
0,52

0

22

0

0

0

0

0

0

0

0

2

0

0

0

0

0

0

0

0

0

2

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

8
0,03
6
0,03
6
0

TẦNG 5
501

16

0

4

1

0

0

0

0

0

0

502

16

0

4

1

0

0

0

0

0

0

2,43
8

2,43
8

503A

8

0

2

1

1

0

0

1

0

0

503B

16

0

4

1

2

0

0

1

0

0

505

16

0

4

2

2

0

1

1

1

0

506

16

0

4

2

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

22

0

0

0

0

0

0

0

0

2

0

0

0

0

0

0

0

0

0

2

0

0

0

0

0

0

0

0

0

2,36
6
2,81
5,03
4,43
8

502/4
/7
/8
Hành
lang
WC
Nam
WC

13

0
0,52
8
0,03
6
0,03


Nữ
Tổng

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

6
0

TẦNG 6
602

12

0

2

0

2

0

0

2

0

0

603

12

0

2

1

1

0

0

1

0

0

604A

2

0

1

1

0

0

0

0

0

0

604B

8

0

1

1

1

0

1

0

0

0

605

16

0

4

1

2

0

0

2

0

0

606

24

0

6

2

0

0

0

0

1

0

608

4

0

2

1

3

0

0

1

0

0

601/7
Hành

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

22

0

0

0

0

0

0

0

0

2

0

0

0

0

0

0

0

0

0

2

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

lang
WC
Nam
WC
Nữ
Tổng

0,81
2,43
8
1,96
1
2,33
9
2,88
2
4,83
2
2,59
4

0
0,52
8
0,03
6
0,03
6
0

TẦNG 7
703

8

0

2

1

1

0

0

0

0

0

704

8

0

2

1

1

0

0

0

1

0

705

8

0

2

1

2

1

0

2

0

0

706

4

0

1

1

1

0

0

1

0

0

14

2,29
4
2,54
4
2,76
1
2,21
9


707

8

0

2

1

1

0

0

1

0

0

2,36
6

708

8

0

2

1

3

0

1

3

0

0

710

12

0

3

1

0

0

0

0

1

0

711

4

0

1

1

2

0

0

1

0

0

713

8

0

2

1

1

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

22

0

0

0

0

0

0

0

0

2

0

0

0

0

0

0

0

0

0

2

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

2,93
2,54
1
2,36
9
2,36
6

701/2
/7
/9/12
Hành
lang
WC
Nam
WC
Nữ
Tổng

0
0,52
8
0,03
6
0,03
6
0

TẦNG 8
801

8

0

2

1

1

1

0

1

0

0

802

8

0

2

1

1

0

0

0

1

0

803

4

0

1

1

1

0

0

1

0

0

2,53
9

2,54
4

2,21
9

804

4

0

1

1

1

0

0

1

0

0

805

8

0

2

1

2

0

1

0

0

0

806

8

0

2

1

2

0

0

1

1

0

807

2

0

1

1

0

0

0

0

0

0

15

2,21
9
2,56
4
2,76
6
1,96


808

16

0

4

2

0

0

0

0

1

0

811

8

0

2

1

1

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

22

0

0

0

0

0

0

0

0

2

0

0

0

0

0

0

0

0

0

2

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1
4,53
8
2,36
6

803/9
/
10
Hành
lang
WC
Nam
WC
Nữ
Tổng

0
0,52
8
0,03

6
0,03
6
0

TẦNG 9
4,75

901

24

0

6

2

0

1

0

0

0

0

903

16

0

4

1

3

0

0

3

0

0

904

16

0

4

0

1

0

0

1

0

0

4
0,81

906

1

0

1

1

1

0

1

0

0

0

2,21

5
3,10

3
2,76

907

8

0

2

1

3

1

0

0

0

0

908

8

0

2

1

5

1

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

22

0

0

0

0

0

0

0

0

0,52

7
3,11
2

902/5
/6
/9/10/
11/12
Hành

16


lang
WC

Nam
WC
Nữ
Tổng

2

0

0

0

0

0

0

0

0

0

2

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

8
0,03
6
0,03
6
0

Để tính tốn phụ tải điện tịa nhà ta cần biết công suất của
từng thiết bị:
Bảng 1.4: Thống kê công suất của các thiết bị tiêu thụ điện
trong tòa A6

Đèn Trần

Thiết bị
Đèn tp
Đèn trịn

Cơng Suất (kW)
0,036
0,024
0,075
1,85
0,15
0,173

0,12
0,0726
0,225
0,045
6
11
10

Quạt trần
Điều hịa
Máy tính
Ti Vi
Tủ lạnh
Máy in
Máy chiếu
Quạt treo tường
Máy bơm
Thang máy
Thiết bị chống cháy

Tiến hành tính tốn phụ tải dựa trên phương pháp xác định
phụ tải tính tốn theo Ptb và kmax theo thiết bị tiêu thụ hiệu quả
nhq.
Phụ tải tính tốn được tính theo cơng thức:
Ptt = kmax. Ksd. ∑Pđm
Trong đó:

17

 Kmax – là hệ số được tra trong bảng tra cứu số liệu
hoặc được tra dựa trên biểu đồ hình 3.5 / Sgk 32.
 Ksd – là hệ số sử dụng của các thiết bị, do hệ thống
của chúng ta là hệ thống phòng học và phòng làm
việc, do vậy hệ số Ksd = 0,5.
Xác định phụ tải tính tốn cho tầng 1 (phịng 101) theo
phương pháp số thiết bị dùng điện có hiệu quả (n hq) :
- Tổng số thiết bị: n = 4 ( thiết bị )
- Thiết bị có cơng suất lớn nhất trong nhóm là:
Pmax = 1,85 => 1/2 Pmax = 0,925
- Thiết bị có công suất lớn hơn hay bằng một nửa P max : n1=
1(thiết bị).
- Tổng công suất của thiết bị trong nhóm: ∑Pđmn=
2,093(KW).
- Tổng cơng suất của n1 thiết bị : ∑Pđmn1 = 1.1,85 = 1,85
(KW)
- Lập tỉ số :
n* = n1/n = 1 / 4 = 0,25
1.85

p* = ∑Pđmn1 /∑Pđmn = 2.093 = 0.88
Tra bảng “Một số tài liệu tra cứu”, ta được : n hq* = f(n*,p*) = 0,31
Suy ra nhq = nhq* . n = 0,31. 4 = 1 (thiết bị)
Từ nhq= 1 và Ksdtb= 0.5 tra theo đường cong Kmax = f(Ksd ;
nhq) Hình 3-5 trang 32 Sách Cung cấp điện - Nguyễn Xuân Phú
và tra bảng trong “Một số tài liệu tra cứu”, ta suy ra: Kmax = 2
=> Ptt101 = Kmax. kSD.∑ Pđm = 2 . 0,5 . 2,093 = 2,093 (KW)
Ta áp dụng phương pháp tính phụ tải tính tốn của phịng
101 cho các phòng tiếp theo của tòa nhà A6 ta được bảng như
sau:

18


Bảng 1.3 : Phụ tải tính tốn các tầng:
Phịng
101
102
103
105
Tổng tầng
201
203
205
Tổng tầng
301
302
303
Tổng tầng
402
404
405A
405B
Tổng tầng
501
502
503A
503B
Tổng tầng
602
603

604A
604B
Tổng tầng
703
704
705

Phụ tải tính tốn

Phịng
(kW)
2,093
106
2,68
107
2,093
108
2,317
1: Pttt1 = 18,56 (KW)
206
2,213
207
0,95
2,213
2: Pttt2 = 11,412 (KW)
305
5,512
306
5,512
307

5,512
3: Pttt3 = 31,569 (KW)
2,213
406
407A
2,216
407B
3,946
2,294
4: Pttt4 = 19,203 (KW)
505
2,438
506A
2,438
506B
2,366
2,438
5: Pttt5 = 20,3 (KW)
605
0,587
606
2,438
608
1,961
2,164
6: Pttt6 = 16,298 (KW)
708
2,294
710
2,353

711
2,554
19

Phụ tải tính tốn
(kW)
2,317
2,28
4,78

1,997
4,039

5,512
5,512
4,009
2,294
3,946
2,294

4,401
3,883
2,366

2,521
4,228
2,399

2,71
2,35

2,191


706
707
Tổng tầng
801
802
803
804
805
Tổng tầng
901
903
904
906
Tổng tầng
 Tổng

713
2,219
2,366
2,366
7: Pttt7 = 21,403 (KW)
806
2,349
2,559
807
2,35
1,961

808
2,219
4,538
811
2,219
2,189
2,372
8: Pttt8 = 22,756 (KW)
907
4,178
2,559
908
2,637
2,723
0,543
2,213
9: Pttt9 = 14,853 (KW)
của cả tòa nhà: Ptt A6đl = 176,354 (KW)

*Phụ tải chiếu sáng hành lang và WC:
Để tính phụ tải chiếu sáng cho hành lang và WC cho tòa
nhà A6 chúng em sử dụng phương pháp tính phụ tải tính tốn
trên một đơn vị diện tích:
Pcs = P0.S
Trong đó:
 P0 – Suất phụ tải trên một đơn vị diện tích (W/m 2 ; KW/m2)
 S – Diện tích sản xuất ( m2 ).
Chọn P0 = 12 W/m2 đối với các khu nhà vệ sinh Nam Nữ và khu
vực hành lang.
Hành lang với diện tích S = 331(m2); Po = 12 W/m2

Pcsh = Po.S = 12. 331 = 3,972 ( KW)
Nhà vệ sinh nam với diện tích S = 18(m2); Po = 12 W/m2
Pcsvs nam = Po.S = 12.18 = 216 (W) = 0,216(KW) = Pcsv nữ
Phụ tải chiếu sáng hành lang 9 tầng:
20