HỌC VIỆN NƠNG NGHIỆP VIỆT NAM

KHOA CƠ ĐIỆN
------------

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ
CHUNG CƯ M3 – QUẬN BA ĐÌNH ,
THÀNH PHỐ HÀ NỘI

Hà Nội - 2021


HỌC VIỆN NƠNG NGHIỆP VIỆT NAM

KHOA CƠ ĐIỆN
------------

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ
CHUNG CƯ M3, QUẬN BA ĐÌNH,
THÀNH PHỐ HÀ NỘI

Sinh viên thực hiện

: TRƯƠNG TRỌNG SƠN

Mã sinh viên

: 597628

Lớp

: K59 – KTĐTB

Bộ môn

: HỆ THỐNG ĐIỆN

Chuyên ngành

: HỆ THỐNG ĐIỆN

Người hướng dẫn

: ThS. NGUYỄN THỊ DUYÊN

Hà Nội - 2021


LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên em muốn nói là bày tỏ lòng biết ơn chân thành của em tới các thầy
cô giáo đã giảng dạy và dẫn dắt em trong suốt những năm vừa qua
Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn cô giáo Ths. Nguyễn Thị Duyên đã trực tiếp
hướng dẫn, chỉ bảo và giúp đỡ em trong suốt quá trình thực tập và thực hiện đề tài
của mình.
Em xin chân thành cảm ơn tập thể các thầy cô giáo trong bộ môn Hệ thống Điện
- Khoa Cơ Điện, Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam đã tạo điều kiện và giúp đỡ em
trong suốt thời gian vừa qua.
Em xin gửi lời cảm ơn tới tập thể cán bộ, công nhân của công ty Cổ phần Cơ điện

Xuân Mai đã nhiệt tình giúp đỡ em trong suốt thời gian thực tập.
Hà Nội, ngày tháng năm 2021
Sinh viên

Trương Trọng Sơn

i


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................. i
MỤC LỤC .................................................................................................................. ii
DANH MỤC BẢNG ...................................................................................................v
DANH MỤC HÌNH ................................................................................................. vii
LỜI MỞ ĐẦU ............................................................................................................1
CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU VỀ TỊA NHÀ ............................................................2
1.1. Giới thiệu về tịa nhà ..........................................................................................2
1.2. Sơ đồ mặt bằng, thống kê phụ tải của tòa nhà .....................................................3
1.2.1. Sơ đồ mặt bằng..................................................................................................3
1.2.2. Thống kê phụ tải tính tốn của tịa nhà .............................................................5
CHƯƠNG 2. XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN CỦA TỊA NHÀ...................7
2.1. Các phương pháp xác định phụ tải tính tốn........................................................7
2.1.1. Xác định phụ tải tính tốn theo suất tiêu hao điện năng hoặc suất tiêu
thụ cơng suất ...............................................................................................................7
2.1.2. Xác định phụ tải tính toán theo hệ số nhu cầu ..................................................8
2.1.3. Xác định phụ tải tính tốn theo hệ số cực đại ...................................................9
2.1.4. Xác định phụ tải tính tốn theo hệ số đồng thời .............................................11
2.1.5. Xác định phụ tải tính tốn theo đồ thị phụ tải .................................................11
2.1.6. Phương pháp cộng phụ tải theo số gia ............................................................12
2.1.7. Phương pháp tính tốn một số phụ tải đặc biệt ...............................................12

2.1.8. Phương pháp tính tốn phụ tải đỉnh nhọn .......................................................13
2.1.9. Nhận xét và lựa chọn phương pháp để tính tốn phụ tải ................................14
2.2. Tính tốn phụ tải ................................................................................................17
2.2.1. Tính tốn cơng suất của phụ tải động lực .......................................................17
2.2.2. Phụ tải chiếu sáng chung phục vụ tòa nhà ......................................................20
2.2.3. Phụ tải tầng hầm 2 ...........................................................................................20
2.2.4. Phụ tải tầng hầm 1 ...........................................................................................22
ii


2.2.5. Phụ tải khối siêu thị (tầng 1) ...........................................................................23
2.2.6. Phụ tải khu văn phịng và kỹ thuật ..................................................................27
2.2.7. Tính tốn phụ tải nhóm căn hộ........................................................................30
2.2.8. Tổng cơng suất phụ tải của tòa nhà và phân pha ............................................35
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP TIÊU THỤ CẤP ĐIỆN CHO
TÒA NHÀ ................................................................................................................38
3.1. Lựa chọn số lượng, công suất máy biến áp ........................................................38
3.1.1. Cơ sở lý thuyết ................................................................................................38
3.1.2. Chọn máy biến áp và máy phát dự phịng .......................................................38
3.1.3. Chọn cơng suất máy biến áp ...........................................................................40
3.2. Chọn sơ đồ nối trạm biến áp ..............................................................................42
3.3. Tính tốn lựa chọn dung lượng tụ bù .................................................................44
3.4. Tính toán, lựa chọn tiết diện dây dẫn và thiết bị điện ........................................45
3.4.1. Cơ sở lý thuyết về ngắn mạch .........................................................................46
3.4.2. Lựa chọn và kiểm tra thiết bị phía cao áp .......................................................47
3.4.3. Lựa chọn và kiểm tra thiết bị phía hạ áp .........................................................52
CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN AN TỒN ĐIỆN VÀ BẢO VỆ CHỐNG SÉT ......70
4.1. An toàn điện .......................................................................................................70
4.1.1. Các khái niện cơ bản về an toàn điện ..............................................................70
4.1.2. Các biện pháp an toàn .....................................................................................71

4.1.3. Lựa chọn sơ đồ nối đất, tính tốn nối đất bảo vệ ............................................74
4.2. Hệ thống chống sét và tiếp địa ...........................................................................76
4.2.1. Khái niệm về sét và bảo vệ chống sét .............................................................76
4.2.2. Tính tốn lựa chọn thiết bị chống sét cho tịa nhà ..........................................77
4.2.3. Tính tốn nối đất chống sét .............................................................................80
CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN CHO CĂN
HỘ CHUNG CƯ......................................................................................................85
5.1. Cấp điện cho căn hộ loại to ................................................................................85
5.1.1. Chọn aptomat và dây dẫn cho bình nóng lạnh ................................................85
5.1.2. Chọn aptomat và dây dẫn cho điều hòa nhiệt độ ............................................85
iii


5.1.3. Chọn aptomat và dây dẫn cho ổ cắm ..............................................................85
5.1.4. Chọn aptomat và dây dẫn cho bếp điện ..........................................................85
5.1.5. Chọn aptomat và dây dẫn cho thiết bị chiếu sáng ...........................................86
5.1.6. Chọn aptomat và dây dẫn cho các thiết bị còn lại...........................................86
5.2. Cấp điện cho căn hộ loại trung bình ..................................................................91
5.2.1. Chọn aptomat và dây dẫn cho bình nóng lạnh ................................................91
5.2.2. Chọn aptomat và dây dẫn cho điều hòa nhiệt độ ............................................91
5.2.3. Chọn aptomat và dây dẫn cho ổ cắm ..............................................................91
5.2.4. Chọn aptomat và dây dẫn cho bếp điện ..........................................................91
5.2.5. Chọn aptomat và dây dẫn cho thiết bị chiếu sáng ...........................................92
5.2.6. Chọn aptomat và dây dẫn cho các thiết bị còn lại...........................................93
KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ .....................................................................................98
1. KẾT LUẬN ...........................................................................................................98
2. KIẾN NGHỊ ..........................................................................................................98
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................99

iv



DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Các phụ tải điện trong tòa nhà m3 ..............................................................5 
Bảng 1.2: Độ tin cậy cung cấp điện ............................................................................6 
Bảng 2.1: Hệ số đồng thời trong nhà tập thể, chung cư (Giáo trình Thiết kế
cấp điện- thầy Ngơ Hồng Quang- Vũ Văn Tẩm) ......................................................14 
Bảng 2.2: Hệ số yêu cầu của nhóm phụ tải bơm nước, thơng gió (Giáo trình
Thiết kế cấp điện- thầy Ngô Hồng Quang- Vũ Văn Tẩm) ........................................15 
Bảng 2.3: Hệ số nhu cầu với cơng trình cơng cộng ..................................................15 
Bảng 2.4: Hệ số nhu cầu với nhà có thang máy (Giáo trình Thiết kế cấp điệnthầy Ngơ Hồng Quang- Vũ Văn Tẩm) ......................................................................16 
Bảng 2.5: Suất phụ tải tính tốn chiếu sáng theo diện tích (Giáo trình Thiết kế
cấp điện- thầy Ngô Hồng Quang- Vũ Văn Tẩm) ......................................................16 
Bảng 2.6: Công suất của bơm ...................................................................................18 
Bảng 2.7: Công suất quạt ..........................................................................................19 
Bảng 2.8: Phụ tải của hầm 1 .....................................................................................22 
Bảng 2.9: Thông số của điều hịa Daikin ..................................................................25 
Bảng 2.10: Thơng số dàn lạnh của điều hòa .............................................................25 
Bảng 2.11: Thống kê điều hòa VRV tầng 1 ..............................................................25 
Bảng 2.12: Phụ tải điều hòa ......................................................................................26 
Bảng 2.13: Phụ tải tầng siêu thị (tầng 1) ...................................................................26 
Bảng 2.14: Thông số điều hòa Daikin sử dụng cho khu văn phòng kĩ thuật ............29 
Bảng 2.15: Thông số dàn lạnh của điều hòa lắp cho khu văn phòng và kĩ thuật ......29 
Bảng 2.16: Phụ tải của khu văn phòng và kĩ thuật....................................................30 
Bảng 2.17: Thống kê các thiết bị và công suất của căn hộ loại trung bình...............31 
Bảng 2.18: Thống kê các thiết bị và công suất của căn hộ loại to ...........................33 
Bảng 2.19: Thống kê phụ tải của 1 tầng chung cư điểm hình ..................................35 
Bảng 2.20: Tổng hợp phụ tải của tịa nhà .................................................................36 
Bảng 3.1: Thông số kỹ thuật của máy biến áp ..........................................................41 
Bảng 3.2: Thông số kĩ thuật của máy phát điện ........................................................41 

Bảng 3.3: Thông số tủ điện bù ..................................................................................45 
v


Bảng 3.4: Phạm vi áp dụng các phương pháp lựa chọn tiết diện dây dẫn và cáp .....45 
Bảng 3.5: Thông số lộ cáp đầu vào máy biến áp ......................................................48 
Bảng 3.6: Thơng số của cầu chì C710-211PB ..........................................................49 
Bảng 3.7: Điều kiện kiểm tra của cầu chì C710-211PB ...........................................50 
Bảng 3.8: Thơng số cầu dao phụ tải ..........................................................................50 
Bảng 3.9: Điều kiện kiểm tra của cầu dao phụ tải ....................................................50 
Bảng 3.10: Thông số cầu chì ống ..............................................................................51 
Bảng 3.11: Điều kiện kiểm tra của cầu chì ống ........................................................51 
Bảng 3.12: Thơng số máy cắt các lộ vào MBA ........................................................51 
Bảng 3.13: Điều kiện kiểm tra của máy cắt các lộ vào MBA ...................................51 
Bảng 3.14: Thông số chống sét van ..........................................................................52 
Bảng 3.15: Cáp đi từ thanh busways đến aptomat 3 pha ..........................................56 
Bảng 3.16: Kết quả chọn cáp ....................................................................................57 
Bảng 3.17: Kết quả tính tốn ngắn mạch ..................................................................62 
Bảng 3.18: Thơng số máy cắt ACB ..........................................................................63 
Bảng 3.19: Kiểm tra lại điều kiện chọn ....................................................................63 
Bảng 3.20: Thông số tủ ATS ....................................................................................64 
Bảng 3.21: Kết quả chọn aptomat MCCB 2 cực (phụ tải dùng điện 3 pha) .............65 
Bảng 3.22: Kết quả chọn aptomat MCCB 2 cực (phụ tải dùng điện 1 pha) của
hãng Schneider và LS................................................................................................66 
Bảng 3.23: Kết quả chọn MCCB 3 cực (phụ tải dùng điện 3 pha) Hyundai ............67 
Bảng 3.24: Chọn thanh cái các tủ điện......................................................................68 
Bảng 3.25: Thông số chống sét van hạ áp.................................................................69 
Bảng 4.1: Tiêu chuẩn điện áp IEC cho phép đối với các loại đất .............................70 
Bảng 4.2: Bán kính bảo vệ của đầu thu sét Stormaster - ESE 60 .............................79 
Bảng 4.3: Thơng số cáp thốt sét và cáp đồng tiêu chuẩn M70................................81 

Bảng 5.1: Số lượng phụ tải trong căn hộ loại to .......Error! Bookmark not defined. 
Bảng 5.2: Số lượng phụ tải trong căn hộ loại trung bìnhError! Bookmark not defined. 

vi


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Sơ đồ mặt bằng tịa nhà M3 ........................................................................4
Hình 2.1: Sơ đồ lắp đèn.............................................................................................24
Hình 3.1: Sơ đồ một máy biến áp .............................................................................39
Hình 3.2: Sơ đồ hai máy biến áp ...............................................................................40
Hình 3.3: Sơ đồ đấu máy biến ...................................................................................43
Hình 3.4: Sơ đồ tính tốn ngắn mạch phía cao áp ....................................................49
Hình 3.5: Sơ đồ thay thế tính tốn ngắn....................................................................49
Hình 3.6: Hình minh họa sử dụng busway................................................................54
Hình 3.7: Sơ đồ tính tốn ngắn mạch ........................................................................59
Hình 3.8: Sơ đồ một sợi lưới điện tịa nhà ...............Error! Bookmark not defined.
Hình 3.9: Máy cắt hạ áp ACB ...................................................................................62
Hình 4.1: Sơ đồ nối đất kiểu TT ...............................................................................72
Hình 4.2: Sơ đồ nối đất kiểu TN-C ...........................................................................73
Hình 4.3: Sơ đồ nối đất kiểu TN-S ...........................................................................73
Hình 4.4: Sơ đồ nối đất TN-CS .................................................................................74
Hình 4.5: Sơ đồ nối đất kiểu IT.................................................................................74
Hình 4.6: Đầu thu Stormaters ESE30 .......................................................................80
Hình 4.7: Cáp thốt sét HVSC ..................................................................................80
Hình 4.8 : Hộp đo điện trở nối đất ............................................................................80
Hình 4.9: Trụ đỡ ........................................................................................................80
Hình 4.10: Bán kính bảo vệ kim thu sét ....................................................................82
Hình 4.11: Vùng bảo vệ của kim thu sét ...................................................................83
Hình 4.12: Sơ đồ nối đất an tồn...............................................................................84

Hình 5.1: Sơ đồ một sợi trong căn hộ loại to ............................................................87
Hình 5.2: Mặt bằng kéo dây điện chiếu sáng trongcăn hộ loại to.............................88
Hình 5.3: Mặt bằng kéo dây điện ổ cắm trong căn hộ loại to ...................................89
Hình 5.4: Mặt bằng kéo dây điện điều hòa trongcăn hộ loại to ...............................90
Hình 5.5: Sơ đồ một sợi trong căn hộ loại trung bình...............................................94
Hình 5.6: Mặt bằng kéo dây điện chiếu sáng trong căn hộ loại trung bình ..............95
Hình 5.7: Mặt bằng kéo dây điện ổ cắm trong căn hộ loại trung bình......................96
Hình 5.8: Mặt bằng kéo dây điện điều hịa trong căn hộ loại trung bình ................97

vii


LỜI MỞ ĐẦU
Trong công cuộc xây dựng và đổi mới đất nước, ngành cơng nghiệp điện ln giữ
một vai trị vô cùng quan trọng. Ngày nay điện năng trở thành dạng năng lượng
không thể thiếu được trong hầu hết các lĩnh vưc. Khi xây dựng một khu công
nghiệp 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.
Ngày nay, trong xu thế hội nhập q trình cơng nghiệp hóa hiện đại hóa được
phát triển mạnh mẽ. Trong những năm gần đây nước ta đã đạt được nhiều các thành
tựu to lớn, tiền đề cơ bản để nước ta bước vào thời kỳ mới thời kỳ cơng nghiệp hóa,
hiện đại hóa. Trong q trình đó thì ngành điện đã đóng góp một vai trị hết sức
quan trọng 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 các ngành công nông nghiệp và dịch vụ tăng lên không
ngừng theo từng năm, nhu cầu đó khơng chỉ địi hỏi về số lượng mà còn phải đảm
bảo chất lượng điện năng. Trong cơng cuộc cơng nghiệp hố hiện đại hóa, ngành
cơng nghiệp nước ta đang ngày một khởi sáng, các tòa nhà chung cư và cao tầng
không 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 Cơ Điện - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam, em đã nhận
được đề tài thiết kế đồ án môn học: “Thiết kế cung cấp điện cho tòa nhà chung cư
M3, thành phố Hà Nội”.
Nội dung của đồ án bao gồm 5 chương:
Chương 1: Giới thiệu về tịa nhà
Chương 2: Xác định phụ tải tính tốn của tòa nhà.
Chương 3: Thiết kế trạm biến áp tiêu thụ cấp điện cho tịa nhà
Chương 4: Tính tốn an tồn điện và bảo vệ chống sét
Chương 5: Tính tốn, lựa chọn thiết bị cho căn hộ chung cư

1


CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU VỀ TÒA NHÀ
1.1. Giới thiệu về tịa nhà
Thủ đơ 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 đơ thị hóa cao, dân số
ngày một tăng nhanh nên nhu cầu về nhà ở, đi lại, sinh hoạt của người dân ngày
càng trở nên quan trọng. Trên xu hướng đó, việc xây dựng khu đơ thị, khu thương
mại, tòa nhà chung cư được nhà nước ta triển khai một cách có hệ thống và nhanh
chóng hồn thành để đưa vào sử dụng.
Cơng trình do chủ đầu tư là Công ty cổ phần xây dựng Cơ Điện Xuân Mai,
công trình đáp ứng 3 vấn đề lớn trong xã hội là: nhu cầu mua sắm, cho thuê văn
phòng, nhà ở. Do đó cơng trình được xây dựng trên diện tích 18,6m x 56,7m (S =
1054,62 m2) bao gồm 25 tầng, cụ thể như sau:
- 2 tầng hầm: Sử dụng làm khu để xe, để máy biến áp và các loại bơm
- Tầng 1 làm siêu thị: Đáp ứng nhu cầu mua sắm của mọi người sống trong tòa nhà
- Tầng 2,3,4: Là tầng kĩ thuật của tòa nhà và sử dụng cho thuê làm văn phòng
- Tầng 5 đến 25 sử dụng làm căn hộ chung cư cho thuê và bán
Khu siêu thị gồm tầng 1 hoạt động từ 9h đến 21h hàng ngày, mặt trước 2 cửa ra vào

cùng với nó là một hệ thống cửa sổ lắp kính thủy lực. Mục đích của khu siêu thị là
cung cấp các sản phẩm gia dụng như: hàng điện máy, hàng tạp phẩm và đồ nội thất.
Khu tầng kỹ thuật và khu thuê làm văn phòng thời gian hoạt động là 7h30 đến
17h30. Mục đích của khu kĩ thuật là nơi điều hành quan sát giám sát các hoạt động
kĩ thuật của cả tòa nhà như về điện, nước, hệ thống quan sát bảo vệ của tòa nhà…
Tầng gồm 2 loại phịng: 4 phịng to có diện tích là 8,35 x 7,8 = 65,13 (m2), 8 phịng
trung bình diện tích là 7,8 x 8 = 62,4 (m2). Các phòng này đáp ứng đủ tiêu chuẩn về
chất lượng ánh sáng, môi trường khơng khí đủ tiêu chuẩn cho mơi trường làm việc
cùng với đó hệ thống điện, viễn thơng đáp ứng đủ cho nhu cầu làm việc.
Khu dân sinh gồm 21 tầng từ tầng 5 tới tầng 25. Mục đích của khu dân sinh là
bán và cho thuê nhà ở với các mức sống khác nhau sao cho phù hợp với mức độ thu
2


nhập của từng gia đình. Mỗi tầng gồm 2 loại: 4 phịng to diện tích 65,13 (m2), 8
phịng trung bình diện tích 62,4 (m2). Ứng với mỗi loại diện tích đáp ứng cho các
loại hộ gia đình có mức thu nhập trung bình, trung bình khá, khá giả.
Khu cầu thang bộ có diện tích là 7,8 x 4 = 31,2 (m2), khu thang máy và đại
sảnh để chờ thang máy có diện tích là 7,8 x 12 = 93,6 (m2).
Do vậy việc thiết kế cấp điện cho tịa nhà có ý nghĩa rất quan trọng phải đảm
bảo các yêu cầu của chủ đầu tư như: cấp điện phải đủ công suất, độ tin cậy cao,
nguồn dự phòng, ánh sáng đủ tiêu chuẩn, điều hịa khơng khí đảm bảo mơi trường
tiêu chuẩn làm việc, sự cố trong mọi tình huống đều được xử lý linh hoạt.
1.2. Sơ đồ mặt bằng, thống kê phụ tải của tòa nhà
1.2.1. Sơ đồ mặt bằng
Khu đất xây dựng tòa nhà, nằm ngay mặt đường Kim Mã, có chiều rộng là
18,6m, chiều dài là 56,7m
Sơ đồ mặt bằng của tịa nhà như hình 1.1

3



X1
KT-300

56700
1000
800 550

500

500

500

500

500

500

500

500

500

500

500


500

220

1360

0
22

220

3150
4460

220

220

4460

0
23

220

500

500


6250

800

220

7100

1000

2900

1000

7100

00
78

800
3200

9800

220
1540
800
540
1730
T.A


S?nh LTA

220

780

-10
-50

-10
-50

220

-10
-50

2950

110

1 KT-114

1340 220

KT-301

+0
-50


ÐI?N N? NG

ÐI?N NH?

800

1310
110

Y1

220

1170

220

440 110

330

450

2030

3680

800


3600

S? NH D?CH V?
+0
-50

220

220

KG.Thu o ng m?i
+0
-50

500

00
84

550

-10
-50

-10
-50

-10
-50


4200

7800

+0
-50

5300

P.B?o v?

UP

220

800

1330

550

KT.NU ? C

11%

1350

7050

1000


7100

1000

10410

3800
+0
-50

220

7800

5200

+0
-50

9°

KG.Thu o ng m?i

220

3000

220
220


220

UP

18600

1960

2400
5160

1200

220

UP

UP

2400

220
1360

550 800
1500

UP


.64

220

55

UP

3790

1200

900

7100

1000

3950

900

UP

0
22

UP

50

46
00
30

00
78
00
81

4
Hình 1.1: Sơ đồ mặt bằng tịa nhà m3


1.2.2. Thống kê phụ tải tính tốn của tịa nhà
Dự án “Khu chung cư m3- quận Ba Đình” là hộ phụ tải loại III, trong đó có
những phụ tải quan trọng phải được cung cấp điện từ hai nguồn, 01 nguồn chính và 01
nguồn dự phịng (máy phát điện). Trạm biến áp được cấp điện từ lưới điện trung thế
22kV, gồm máy biến áp đặt tại tầng hầm 1 của cơng trình. Hệ thống dự phịng gồm các
máy phát điện dầu Diesel đặt tại phịng kỹ thuật điện ngồi nhà.
Bảng 1.1: Các phụ tải điện trong tòa nhà m3
Tầng

Các phụ tải

Quạt thống gió
Bơm nước sạch
Phụ tải động lực

Bơm nước thải
Bơm chữa cháy

Thang máy

Hầm 1 và hầm 2

Đèn
Ổ cắm
Đèn

Siêu thị ( tầng 1 )

Ổ cắm
Điều hòa
Thang máy
Ổ cắm

Tầng kĩ thuật và dịch vụ (Tầng 2÷4)

Đèn
Điều hịa
Thang máy
Ổ cắm
Đèn
Điều hơa

Khu chung cư, nhà ở (Tầng 5÷25)

Quạt
Ti vi
Tủ lạnh
Máy giặt

Bếp điện

5


Việc phân chia các phụ tải tiêu thụ điện theo độ tin cậy cung cấp điện theo
bảng 1.2
Bảng 1.2: Độ tin cậy cung cấp điện
TT

1

2

3

Phụ tải

Độ tin cậy cung cấp điện
Bình thường Khi mất điện Khi có cháy

Khối nhà ở (căn hộ)
Ổ cắm, chiếu sáng, điều hòa…



Khối dịch vụ tầng 1, tầng kỹ thuật






Ổ cắm, chiếu sáng





Điều hòa tầng



Khối tầng hầm
Ổ cắm, chiếu sáng





Thơng gió





Hệ thống hút khói






Thang máy, quạt cấp khí tươi





Thang máy chữa cháy





Bơm nước sạch





Bơm chữa cháy





Quạt hút khói tầng hầm








Quạt tăng áp, hút khói hành lang







Khối phụ tải chung




6


CHƯƠNG 2. XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN CỦA
TỊA NHÀ
2.1. Các phương pháp xác định phụ tải tính tốn
Phụ tải tính tốn là phụ tải giả thiết lâu dài khơng đổi, tương đương với phụ tải
thực tế về mặt hiệu ứng nhiệt lớn nhất. Nói cách khác, phụ tải tính tốn cũng làm nóng
dây dẫn lên tới nhiệt độ bằng nhiệt độ lớn nhất do phụ tải thực tế gây ra, vì vậy chọn
các thiết bị theo phụ tải tính tốn sẽ đảm bảo an tồn cho thiết bị về mặt phát nóng.
Phụ tải tính tốn được sử dụng để lựa chọn và kiểm tra các thiết bị trong hệ
thống cung cấp điện như: máy biến áp, dây dẫn, các thiết bị đóng cắt, bảo vệ… Tính
tốn tổn thất cơng suất, tổn thất điện năng, tổn thất điện áp; lựa chọn dung lượng bù
cơng suất phản kháng… Phụ tải tính tốn phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: cơng

suất, số lượng, chế độ làm việc của các thiết bị điện, trình độ và phương thức vận
hành hệ thống… Nếu phụ tải tính tốn xác định được nhỏ hơn phụ tải thực tế thì sẽ
làm giảm tuổi thọ của thiết bị điện, có khả năng dẫn đến sự cố, cháy nổ…
Có nhiều phương pháp để xác định phụ tải tính tốn, mỗi phương pháp lại có
những ưu nhược điểm khác nhau. Những phương pháp cho kết quả đủ tin cậy thì
quá phức tạp, khối lượng tính tốn lớn và những thơng tin đòi hỏi ban đầu quá lớn
và ngược lại.
Một số phương pháp xác định phụ tải tính tốn
2.1.1. Xác định phụ tải tính tốn theo suất tiêu hao điện năng hoặc suất tiêu thụ
cơng suất
Ta có các trường hợp sau:
a. Theo suất tiêu hao điện năng trên một đơn vị sản phẩm
Khi đó:
Ptt =

N.d
T

(kW)

(2-1)

N: số lượng sản phẩm sản xuất trong một khoảng thời gian T (đvsp).
d: định mức tiêu thụ điện năng trên một đơn vị sản phẩm (kW/đvsp).
T: Thời gian (h) để sản xuất ra N sản phẩm.
7


b. Theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích (mật độ phụ tải)
Ptt = p0.F (kW)


(2-2)

p0: suất phụ tải trên một đơn vị diện tích (mật độ phụ tải) (kW/m2), p0 có thể tra
trong các sổ tay kỹ thuật hoặc tài liệu thiết kế.
F: diện tích vùng quy hoạch hoặc vùng thiết kế (m2).
c. Theo suất phụ tải trên một đơn vị chiều dài
Khi đó:
Ptt = p0.L (kW)

(2-3)

p0: Suất phụ tải tính tốn trên một đơn vị chiều dài (kW/m).
L: chiều dài khu vực thiết kế.
Phương pháp này chỉ cho kết quả gần đúng, vì vậy thường dùng trong quy hoạch
hoặc thiết kế sơ bộ.
2.1.2. Xác định phụ tải tính tốn theo hệ số nhu cầu
Phụ tải tính tốn của nhóm thiết bị có cùng chế độ làm việc được tính tốn
theo biểu thức:
n

Ptt = knc.  Pdmi

(2-4)

i1

Trong đó:

knc = kmax .ksd

knc = ksd∑ +

1 ksd

n

(2-5)

hq

n

k
ksd∑ =

i 1

sdi

.Pđmi

n

 Pđmi

(2-6)

i 1

knc - hệ số nhu cầu, tra trong sổ tay kỹ thuật

Pdmi - công suất định mức của thiết bị thứ i, kW.
n - số thiết bị hiệu quả.
Phương pháp này có ưu điểm là đơn giản, tính tốn thuận tiện nên thường
được áp dụng. Nhược điểm là kém chính xác vì hệ số knc tra trong sổ tay là hệ số
8


không xét đến chế độ vận hành thực tế của phụ tải và số thiết bị trong nhóm máy.
Nếu chế độ vận hành và số nhóm máy thay đổi thì kết quả tính tốn theo hệ số nhu
cầu sẽ khơng chính xác. Do vậy phương pháp này thường áp dụng trong tính tốn
sơ bộ hoặc quy hoạch.
2.1.3. Xác định phụ tải tính tốn theo hệ số cực đại
Khi cần nâng cao độ chính xác của phụ tải tính tốn hoặc khi khơng có các số
liệu cần thiết để áp dụng các phương pháp tương đối đơn giản đã nêu ở trên thì ta
dùng phương pháp này.
Cơng thức tính:
Ptt = kmax.Ptb

(2-7)

Trong đó :
Ptb - Cơng suất trung bình của thiết bị hoặc nhóm thiết bị (kW)
kmax - hệ số cực đại, tra trong sổ tay kỹ thuật.
kmax = f(nhq, ksd)
ksd - hệ số sử dụng, tra trong sổ tay kỹ thuật.
Hệ số cực đại được tính theo cơng thức:

kmax

1  ksd

1.5

 1
*
ksd
nhq


(2-8)

Trong đó: nhq- là hệ số thiết bị hiệu quả
Xác định hệ số ksd
Ta có thể tra bảng hoặc tính theo công thức:
Hệ số thiết bị hiệu quả là số thiết bị giả thiết có cùng cơng suất và chế độ làm
việc, chúng đòi hỏi phụ tải bằng phụ tải tính tốn của nhóm phụ tải thực tế (gồm các
thiết bị có chế độ làm việc và cơng suất khác nhau).
n

n hq 

(  p dm i ) 2
i 1
n



i 1

p


(2-9)

2
dm i

9


Khi n ≥ 4, nhq>4, hệ số: m =

Pđm max
 3  n  n hq
Pđm min

Khi thiết bị trong nhóm n > 5 tính nhq khá phiền phức. Vì vậy thực tế trước hết tính:

n* 

n1
P
p*  1
n
P

(2-10)

Trong đó :
n - là số thiết bị trong nhóm
n 1 - thiết bị có cơng suất khơng nhỏ hơn một nửa cơng suất của thiết bị có cơng suất
lớn nhất

P và P1là tổng công suất ứng với n và n1 thiết bị.
Sau khi tính tốn được n* và p* thì dùng bảng hoặc đường cong tìm nhq* từ đó tính
theo cơng thức:
*
nhq  nhq
.n

(2-11)

Khi tính tốn theo phương pháp này, trong một số trường hợp cụ thể dùng các công
thức sau:
+ Trường hợp n ≤ 3 và nhq<4 phụ tải được tính theo cơng thức sau:
n

Ptt   Pdmi

(2-12)

i 1

+ Trường hợp n > 3 và nhq< 4 phụ tải được xác định theo công thức sau:
n

Ptt   k pti * Pdmi

(2-13)

i 1

Trong đó :

kpt - hệ số phụ tải của từng máy
Nếu khơng có số liệu chính xác , hệ số phụ tải có thể lấy gần đúng như:
kpt = 0,9 đối với thiết bị làm việc dài hạn
kpt = 0,75 đối với thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn
+ Trường hợp nhq ≤ 300 tra bảng đường cong 3-7 trang 30 và bảng 3-3 trang 32
sách Hệ thống cung cấp điện của xí nghiệp cơng nghiệp và đô thị và nhà cao tầng.
10


+ Nếu nhq> 300 và ksd< 0,5 thì hệ số cực đại kmax được lấy ứng với nhq = 300. Khi
nhq> 300 và ksd ≥ 0,5 thì

Ptt  1, 05* k sd  *  Pdmi

(2-14)

+ Đối với các thiết bị có đồ thị phụ tải bằng phẳng thì phụ tải tính tốn có thể lấy
bằng phụ tải trung bình

Ptt  Ptb  ksd



*  Pdmi

(2-15)

2.1.4. Xác định phụ tải tính tốn theo hệ số đồng thời
Hệ số đồng thời thể hiện tính chất làm việc đồng thời của phụ tải. Theo
phương pháp này cơng suất tính tốn được xác định dựa vào công suất lớn nhất tại

các thời điểm cực đại. Thông thường ta chọn 2 thời điểm: Cực đại ngày và cực đại
đêm. Khi đó:
Ptt = max (knđt.ΣPtti , kđđt.ΣPtti)


(2-16)

Đối với phụ tải động lực người ta thường lấy
knđt = 0,8 ÷ 1 (hệ số đồng thời ban ngày)
kđđt = 0,3 ÷ 0,7 (hệ số đồng thời ban đêm)



Đối với phụ tải chiếu sáng

Ta có:

knđt = (0,3 ÷ 0,5)
kđđt = (0,8 ÷ 1)

Tuy nhiên đối với các phụ tải chiếu sáng phục vụ cho sản xuất ở một số phân
xưởng đặc biệt như may mặc thì hệ số knđt = kđđt = 1
Trong một số trường hợp ta có thể tham khảo bảng hệ số đồng thời hoặc tính
giá trị hệ số đồng thời ngày và đêm theo lý thuyết xác suất
2.1.5. Xác định phụ tải tính tốn theo đồ thị phụ tải
Do đặc điểm của phụ tải điện là biến đổi theo thời gian nên dùng các phương
pháp trên có thể sai số, đơi khi vượt q phạm vi cho phép. Phương pháp sử dụng
đồ thị phụ tải có thể khắc phục những nhược điểm trên. Nội dung của phương pháp
như sau:


11


-

Phân các phụ tải thành từng nhóm có tính chất, chế độ làm việc gần giống

nhau.
-

Trên cơ sở quy trình cơng nghệ hoặc quy trình làm việc dựng đồ thị phụ tải

của từng nhóm phụ tải trên cùng một hệ tọa độ.
-

Cộng đồ thị phụ tải của tất cả các nhóm.

-

Cơng suất tính tốn chính là cơng suất cực đại của đồ thị phụ tải đã xây dựng.

-

Phương pháp trên có độ chính xác cao nhưng địi hỏi phải có nhiều kinh

nghiệm và tốn nhiều công sức khi thống kê, xử lý số liệu và xây dựng đồ thì phụ tải
của các nhóm.
2.1.6. Phương pháp cộng phụ tải theo số gia
Đối với mỗi nhóm tải ta áp dụng một phương pháp tính tốn nhất định, tuy
nhiên việc tổng hợp phụ tải của các nhóm khác nhau thường được thực hiện theo

phương pháp số gia. Bảng số gia được xây dựng trên cơ sở phân tích, tính tốn của
hệ số đồng thời và hệ số cực đại cho sẵn trong các sổ tay thiết kế, phụ tải tổng hợp
xác định bằng cách cộng từng đôi một, lấy giá trị của phụ tải lớn cộng với số gia
của phụ tải bé.
Giả sử có 2 phụ tải tính tốn là Ptt1 và Ptt2 nếu Ptt1> Ptt2 khi đó:
Ptt(1-2) = Ptt1 + ΔPtt2 (ΔPtt2 là số gia công suất Ptt2)
Để tiện cho việc lập trình khi sử dụng máy tính thay thế cho việc tra bảng, ta
có thể sử dụng biểu thức:
PΣ = Pi + ΔPi+1 = Pi + ki . Pi+1 (Pi > Pi+1)
Trong đó:

k1 = ( Pi+1)0,04 - 0,41
5

(2-17)
(2-18)

Phương pháp này đơn giản, khá chính xác, nhưng cần lưu ý là 2 nhóm phụ tải
phải được xác định ở cùng một thời điểm.
2.1.7. Phương pháp tính tốn một số phụ tải đặc biệt
Xác định phụ tải tính tốn cho thiết bị điện một pha.
Nếu trong mạng có các thiết bị điện một pha thì ta phải phân phối các thiết bị đó lên
ba pha của mạng sao cho mức độ không cân bằng giữa các pha là ít nhất. Khi đó:

12




Nếu tại điểm cung cấp (tủ phân phối, đường dây chính...) phần cơng suất


khơng cân bằng bé hơn 15% tổng cơng suất tại điểm đó thì các thiết bị một pha
được coi như thiết bị ba pha có cơng suất tương đương.


Nếu phần công suất không cân bằng lớn hơn 15% tổng cơng suất các thiết bị ở

điểm xét, thì phụ tải tính tốn quy đổi về ba pha Ptt (3 pha) của các thiết bị một pha
được tính như sau:
+

Trường hợp thiết bị một pha nối vào điện áp pha của mạng điện:
Ptt (3 pha) = 3.P1 pha (max)

(2-19)

Với P1 pha (max) là tổng công suất các thiết bị một pha của pha có phụ tải lớn nhất.
+

Trường hợp thiết bị một pha nối vào điện áp dây của mạng thì:
Ptt (3 pha) = 3 .P1 pha

+

(2-20)

Trường hợp trong mạng vừa có thiết bị một pha nối vào điện áp pha, vừa có

thiết bị một pha nối vào điện áp dây, thì phải quy đổi các thiết bị nối vào điện áp
dây thành thiết bị nối vào điện áp pha, các hệ số quy đổi được tra theo bảng.

2.1.8. Phương pháp tính tốn phụ tải đỉnh nhọn
Phụ tải đỉnh nhọn là phụ tải cực đại xuất hiện trong khoảng thời gian khoảng
từ 1 - 2 giây. Thường được tính dưới dạng dòng điện đỉnh nhọn để kiểm tra độ lệch
điện áp, chọn các thiết bị bảo vệ, tính tốn điều kiện khởi động của động cơ điện.
Trong thực tế khơng những phải quan tâm đến giá trị của dịng điện đỉnh nhọn mà
còn quan tâm đến tần số xuất hiện của nó. Trong mạng điện dịng điện đỉnh nhọn
xuất hiện khi khởi động động cơ, hoặc máy hàn làm việc....
Iđn = Ikđ = kkđ.Iđm

(2-21)

kkđ: hệ số khởi động động cơ điện, đối với động cơ KĐB thì kkđ= 5 ÷ 7
Đối với lò điện hồ quang hoặc máy biến áp hàn thì kkđ ≥ 3
Đối với một nhóm máy, dịng điện đỉnh nhọn xuất hiện khi có dịng mở máy
lớn nhất trong nhóm mở máy, cịn các thiết bị khác làm việc bình thường. Cơng
thức tính tốn dịng điện đỉnh nhọn.
Iđn = Ikđ max + (Itt - ksd.Iđmmax)

(2-22)

Trong đó: Ikđ max : dòng điện khởi động của động cơ lớn nhất
13


-

Itt : dịng điện tính tốn của nhóm máy.

-


ksd: hệ số sử dụng của động cơ công suất lớn nhất.

-

Iđmmax : dịng điện định mức của động cơ có dịng mở máy lớn nhất.

2.1.9. Nhận xét và lựa chọn phương pháp để tính tốn phụ tải
Tùy theo u cầu tính tốn và những thơng tin có thể có được về phụ tải, người
thiết kế có thể lựa chọn các phương pháp thích hợp để xác định phụ tải tính tốn.
Trong đồ án này trên cơ sở mặt bằng kiến trúc, thiết bị sử dụng của căn hộ, xác
định được phụ tải tính tốn của tịa nhà.
Với cơng trình nhà ở cao tầng có các cơng thức tính phụ tải:
 Phụ tải tính tốn của tồn bộ các căn hộ trong nhà ở PCH tính theo cơng thức
PCH  kdt *  i 1 Pchi
n

(2-23)

Bảng 2.1: Hệ số đồng thời trong nhà tập thể, chung cư (Giáo trình Thiết kế cấp
điện- thầy Ngô Hồng Quang- Vũ Văn Tẩm)
TT

Số hộ tiêu thụ

Hệ số đồng thời Kdt

1

2 đến 4


1

2

5 đến 9

0,78

3

10 đến 14

0,63

4

15 đến 19

0,53

5

20 đến 24

0,49

6

25 đến 29


0,46

7

30 đến 34

0,44

8

35 đến 39

0,42

9

40 đến 49

0,41

10

0,4

50

 Phụ tải tính tốn của các thiết bị động lực được tính tốn như sau
a) Với các động cơ điện như máy bơm, các thiết bị thơng gió, cấp nhiệt và các thiết
bị vệ sinh khác, lấy tổng cơng suất đặt tính với hệ số cơng suất bằng 0,8 và hệ số
yêu cầu như sau:

PTB = kyc .∑

𝑃

(2-24)

14


Bảng 2.2: Hệ số yêu cầu của nhóm phụ tải bơm nước, thơng gió (Giáo trình
Thiết kế cấp điện- thầy Ngô Hồng Quang- Vũ Văn Tẩm)
Số động cơ

kyc

Số động cơ

kyc

Số động cơ

kyc

2

1(0,80)

8

0,75


20

0,65

3

0,9(0,75)

10

0,70

30

0,60

5

0,80(0,70)

15

0,65

50

0,55

Chú ý: con số trong ngoặc là cho loại động cơ có cơng suất lớn hơn 30 kW


b) Với các thang máy tính theo cơng thức sau
PT  K c 1nT ( Pni PV  Pgi )

(2-25)

Trong đó:
PT: phụ tải tính tốn của các thang máy (kW)
Nt: số lượng các thang máy
Pni: công suất đặt của các động cơ điện của thang máy (kW).
Pgi: công suất lực hãm điện từ của các khí cụ điều khiển và các đèn điện trong
thang máy
Pv: hệ số gián đoạn của động cơ điện theo lịch máy
Kc: hệ số nhu cầu với các cơng trình nhà ở xác định theo bảng 2.4, với cơng
trình cơng cộng bảng 2.3
Bảng 2.3: Hệ số nhu cầu với cơng trình cơng cộng
Số thang máy đặt trong nhà

Hệ số Kyc

1÷2

1

3÷4

0,9

≥4


0,8 ÷ 0,6

15


Bảng 2.4: Hệ số nhu cầu với nhà có thang máy (Giáo trình Thiết kế cấp điệnthầy Ngơ Hồng Quang- Vũ Văn Tẩm)
Hệ số u cầu khi có thang máy

Số
tầng

1

6÷7

1

0,85 0,70 0,6 0,55 0,50 0,45 0,42 0,40 0,38 0,30

0,27

8÷9

1

0,90 0,75 0,65 0,60 0,55 0,50 0,45 0,42 0,40 0,33

0,33

10 ÷ 11


-

0,95 0,80 0,70 0,63 0,56 0,52 0,48 0,45 0,42 0,35

0,31

12 ÷ 13

-

1

0,85 0,73 0,65 0,58 0,55 0,50 0,47 0,44 0,38

0,34

14 ÷ 15

-

1

0,97 0,85 0,75 0,70 0,66 0,60 0,58 0,56 0,43

0,37

16 ÷ 17

-


1

1

18 ÷ 19

-

-

1

1

0,90 0,80 0,75 0,70 0,67 0,63 0,52

0,45

20 ÷ 24

-

-

1

1

0,95 0,85 0,80 0,80 0,70 0,66 0,54


0,47

25 ÷ 30

-

-

1

1

1

1

0,90 0,85 0,80 0,75 0,62

0,53

31 ÷ 40

-

-

1

1


1

1

0,93 0,87 0,82 0,78 0,64

0,55

2

3

4

5

6

7

8

9

10

15

0,90 0,80 0,75 0,70 0,65 0,60 0,55 0,47


20

0,40

Khi xác định phụ tải tính tốn khơng tính cơng suất của các động cơ điện dự
phịng. Khi xác định phụ tải tính tốn của các động cơ điện của thiết bị chữa cháy
lấy hệ số yêu cầu bằng 1 với số lượng động cơ bất kì
 Thiết kế chiếu sáng nhóm cơng trình cơng cộng
Khách sạn, kí túc xá, các phịng sử dụng chung cho ngôi nhà (gian cầu thang,
tầng hầm, tầng giáp mái,...) cũng như các phịng khơng dùng để ở như các cửa hàng,
gian hàng, kho, xưởng, các xí nghiệp dịch vụ phục vụ sinh hoạt đời sống, các phịng
hành chính quản trị... phải lấy phụ tải tính tốn theo tính tốn kĩ thuật chiếu sáng
với hệ số yêu cầu bằng 1.
Bảng 2.5: Suất phụ tải tính tốn chiếu sáng theo diện tích (Giáo trình Thiết kế
cấp điện- thầy Ngơ Hồng Quang- Vũ Văn Tẩm)
Đối tượng chiếu sáng

Siêu thị, phòng làm việc
Khu để xe, hành lang, WC
Phòng khách, phòng bếp, phòng ăn
Phòng ngủ
Kho, phịng chứa thiết bị máy móc

P0 (W/m2)

20
8
13
8

10

16