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 cung cấp điện cho tòa nhà B1 - Trường ĐH
Hàng Hải VN

Ngành Kỹ thuật điều khiển và tự động hóa
Chun ngành Điện tự động cơng nghiệp

Giảng viên hướng dẫn: Ths. Vũ Thị Thu
HẢI PHÒNG - 5/2023


MỤC LỤC
MỤC LỤC.............................................................................................................1
DANH MỤC HÌNH ẢNH.....................................................................................3
DANH MỤC BẢNG.............................................................................................4
LỜI NĨI ĐẦU......................................................................................................5
CHƯƠNG 1: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN TỊA NHÀ B1.....................6
1.1.

Thơng tin chung về tòa nhà và hệ thống trạm biến áp...........................6

1.2.

Xác định phụ tải tính tốn của tịa nhà..................................................9

1.2.1.

Cơng thức cho phương pháp theo cơng suất trung bình và hệ số

cực đại 9
1.2.2.

Xác Định Phụ Tải Tính Tốn Nhà B1...........................................11

CHƯƠNG 2: PHƯƠNG ÁN CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ...............................19
2.1 . Sơ đồ nguyên lý của phương án cung cấp điện cho tòa nhà.................19
2.2 . Lựa chọn và kiểm tra tiết diện dây dẫn.................................................23
2.2.1. Lựa chọn dây dẫn tổng từ TBA về tủ chính của tịa nhà...................23
2.2.2. Lựa chọn dây dẫn tổng từ tủ chính về tủ các tầng.............................24
2.2.3. Lựa chọn dây dẫn tổng từ tủ tầng về tủ các phòng............................25
2.2.4. Lựa chọn dây dẫn cho các thiết bị trong tủ phòng............................33
2.3 . Tính tốn tổn thất cơng suất và tổn thất điện năng trên đường dây......38
CHƯƠNG 3: LỰA CHỌN VÀ KIỂM TRA THIẾT BỊ ĐIỆN...........................40
3.1 . Lựa chọn và kiểm tra thiết bị điện trong tủ tổng..................................40
3.2 . Lựa chọn và kiểm tra thiết bị điện trong tủ phân phối..........................43
3.3 . Lựa chọn các thiết bị điện trong tủ điện phòng....................................44
1


KẾT LUẬN.........................................................................................................51
TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................52

PHỤ LỤC 1 – CÁC BẢNG TRA THÔNG SỐ..................................................53
PHỤ LỤC 2 – CÁC BẢN VẼ KỸ THUẬT........................................................61

2


DANH MỤC HÌNH Ả
Hình 1.1. Sơ đồ đặt trạm biến áp........................................................................6Y
Hình 3.1. Máy Biến Áp giảng đường B..............................................................41

3


DANH MỤC BẢ
Bảng 1.1. Thơng số kích thước tịa nhà và trạm biến áp.......................................6
Bảng 1.2. Thơng số kích thước tầng 1...................................................................7
Bảng 1.3. Thơng số kích thước tầng 2...................................................................7
Bảng 1.4. Thơng số kích thước tầng 3...................................................................7
Bảng 1.5. Thơng số các thiết bị có trong tịa nhà...............................................7Y
Bảng 3.1. Thơng số máy biến áp hãng ABB.......................................................40
Bảng 3.2. Tính tốn aptomat cho các phịng tầng 1............................................44
Bảng 3.3. Lựa chọn aptomat cho các phòng tầng 1............................................44
Bảng 3.4. Tính tốn aptomat cho các phịng tầng 2............................................45
Bảng 3.5. Lựa chọn aptomat cho các phòng tầng 2............................................45
Bảng 3.6. Tính tốn aptomat cho các phịng tầng 3............................................46
Bảng 3.7. Lựa chọn aptomat cho các phòng tầng 3............................................46

4



LỜI NÓI ĐẦU
Trong những năm gần đây, nước ta đã đạt được nhựng thành tựu to lớn
trong phát triển kinh tế xã hội. Số lượng các nhà máy công nghiệp, các hoạt
động thương mại, dịch vụ, ... gia tăng nhanh chóng, dẫn đến sản lượng điện sản
xuất và tiêu dùng của nước ta tăng lên đáng kể và dự báo là sẽ tiếp tục tăng
nhanh trong những năm tới. Do đó mà hiện nay chúng ta đang rất cần đội ngũ
những người am hiểu về điện để làm công tác thiết kế cũng như vận hành, cải
tạo sữa chữa lưới điện nói chung, trong đó có khâu thiết kế cung cấp điện là cực
kỳ quan trọng.
Nhằm giúp sinh viên củng cố kiến thức đã học ở trường vào việc thiết kế
cụ thể. Nay nhóm chúng em được giao hồn thành đồ án cung cấp điện vơi
nhiệm vụ là “Thiết kế cung cấp điện cho tòa nhà B1 - Trường Đại học Hàng hải
Việt Nam”. Chúng em làm đồ án này dưới sự hướng dẫn của cơ Vũ Thị Thu. Do
trình độ kiến thức cịn nhiều hạn chế nên có đơi phần thiếu sót. Chúng em rất
mong sự đóng góp ý kiến và sữa chữa từ cơ để chúng em hồn thành tốt hơn đồ
án của mình
Chúng em xin chân thành cám ơn!

5


6


CHƯƠNG 1: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN TỊA NHÀ B1

7


1.1. Thơng tin chung về tịa nhà và hệ thống trạm biến áp


Hình 1.1. Sơ đồ đặt trạm biến áp
Bảng 1.1. Thơng số kích thước tịa nhà và trạm biến áp

Thông số

Số liệu

Công suất (kVA)

400

Điện áp vào (kV)

22

Điện áp ra (kV)

0,4

Khoảng cách tới tòa B1 (m)

50

Chiều dài (m)

46

Chiều rộng (m)


7

Chiều cao (m)

3

Trạm biến áp

Kích thước tịa

Bảng 1.2. Thơng số kích thước tầng 1

Thơng số
Chiều ngang (m)
Kích thước

Chiều dọc (m)
Chiều cao (m)

101 102 103 104 105 106 WC Hành lang
8 2.38 6.5 2.72 9.5 5.94

4

46

7

7


2.25

7

7

7

7

7

3
8


Bảng 1.3. Thơng số kích thước tầng 2

Thơng số

201 202 203 204 WC

Chiều ngang (m)
Kích thước

9,5

Chiều dọc (m)

4

7

Hành lang
46
2.25

Chiều cao (m)

3

Bảng 1.4. Thơng số kích thước tầng 3

Thơng số

301 302 303 304 WC

Chiều ngang (m)
Kích thước

Chiều dọc (m)

9,5

4
7

Hành lang
46
2.25


Chiều cao (m)

3

Bảng 1.5. Thơng số các thiết bị có trong tịa nhà

STT
1

Thiết bị
Đèn trần

Cơng suất (W)

Số lượng

2 tp

36

44

trịn

24

7

2


Quạt treo tường

53

6

3

Quạt thơng gió

24

16

4

Tủ lạnh mini

70

2

5

Máy lọc nước

30

3


6

Máy chiếu

300

3

7

Ổn áp lioa

9.4k

2

8

Quạt trần

75

30

9

Bộ amply

150


2

10

Loa

50

4

11

Bộ máy tính bàn

250

70

12

Điều hịa

850

12
9


13


Tivi

220

5

14

Máy photocopy

1200

1

15

Máy in Laser

300

9

16

Thiết bị mạng modem

10

2


17

Bộ phát sóng wifi

5.4

1

18

Đèn led trang trí

38

1

19

Bộ camera

16

2

20

Ổ cắm đơi

230


66

1.2. Xác định phụ tải tính tốn của tịa nhà
1.2.1. Cơng thức cho phương pháp theo cơng suất trung bình và hệ số cực
đại
a) Cơng suất tác dụng
Ptt= ksd. Km. Pđm (KW)

(1.1)

Ptb≤ Ptt≤Pmax
b) Công suất phản kháng tính tốn
Qtt = Ptt. tgφ (KVAR)

(1.2)

c) Cơng suất biểu kiến
Stt =√ P2tt +Q 2tt (KVA)

(1.3)

d) Số thiết bị hiệu quả
nhq¿ =

nhq
n

n¿ =

n1

n

p¿ =

∑ Pđmn1
∑ P đmn

(1.4)
(1.5)

(1.6)
10


Ta có thể lấy gần đúng: Pđ = Pđm
Trong đó:

-

Ptt, Qtt, Stt: là công suất tác dụng, phản kháng và biểu kiến của nhóm thiết
bị (KW), (KVAR), (KVA)

-

Ksd: hệ số sử dụng

-

cosφ : hệ số cơng suất tính tốn, tra sổ tay kĩ thuật, từ cosφ tính ra tgφ


-

n: tổng số thiết bị trong nhóm

-

nhq : số thiết bị tiêu thụ điện năng hiệu quả

-

n1 : tổng số thiết bị hiệu quả

-

∑ P đmn1 : tổng công suất định mức thiết bị hiệu quả trong nhóm
∑ P đmn : tổng cơng suất định mức thiết bị trong nhóm

-

Nếu hệ số cơng suất cosφ của các thiết bị trong nhóm khơng giống nhau
thì phải tính hệ số cơng suất trung bình theo công thức sau:
n

cosφ tb =

∑ cosφφi . Pđmi
i=1

P 1 cosφφ 1+ P 2 cosφφ 2+ ...+ P n cosφφ n
P1 + P2 +...+ Pn


=

n

∑ Pđmi

(1.7)

i=1

e) Trường hợp đặc biệt
- Khi nhq < 4 → Trường hợp này không tra được km
n

+ Nếu n ≤ 3 → Ptt = ∑ p đmi

(1.8)

i=0

n

n

Qtt = ∑ qđmi = ∑ P đmi. tgφ đmi
i=0

(1.9)


i=0

Khi khơng có các số liệu về trị số cosφ đmi thì ta lấy cosφ = 0,8. Đối với
thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại thì
11


n

+ Nếu n ¿ 3 → Ptt = ∑ p đmi. k pti

(1.10)

i=0

Stt =

S đm . √ ε đm
0.875

(1.11)

Khi không có số liệu chính xác về k pti và cosφ đmi, ta có thể lấy giá trị trung
bình của chúng như sau:
● Đối với thiết bị làm việc ở chế độ dài hạn: k pt = 0,9 và cosφ đm = 0,8
● Đối với thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại
k pt = 0,75 và cosφ đm = 0,7

Trong đó:


-

tgφ đmi: ứng với hệ số cơng suất định mức của thiết bị thứ i.

-

k pti : hệ số phụ tải của thiết bị thứ i

1.2.2. Xác Định Phụ Tải Tính Tốn Nhà B1
Nhà B1 được chia làm 3 tầng:
- Tầng 1 gồm 6 phòng và 1 WC nam
- Tầng 2 gồm 4 phòng và 1 WC nam
- Tầng 3 gồm 4 phòng và 1 WC nữ
a) Phụ tải tính tốn tầng 1
Bảng 1.6. Số lượng các thiết bị có trong tầng 1

Tầng 1
wc

Hành

nam

lang

Trịn

1

3


Quạt treo tường

1

Phịng
Thiết bị
điện

Đèn trần

101 102 103 104 105 106
2 tuýp

6

2

4

2

4

4

12


Quạt thơng gió


2

1

Quạt trần

1

1

Máy lọc nước

1

1

1

Tủ lạnh mini

1

1

2

3

2


2

1

Bộ máy tính

4

2

1

Điều hịa

3

1

1

Máy photocopy

1

Máy in laser

2

Thiết bị mạng


1

1

1

1

modem
Đèn biển trang trí

1

Bộ phát sóng wifi

1

Ổ cắm đơi

6

2

4

2

6


4

Bảng 1.7. Các hệ số tính tốn của tầng 1

Các hệ số tính tốn
Số phịng

n

n1

n¿

p¿

nhq¿

nhq

kM

101

25

3

0,12

2,55


5,31

0,48

0,4

10

1,34

102

13

2

0,15

2,05

3,05

0,67

0,32 4,16 1,65

103

13


1

0,07

0,85

2,43

0,34

0,47 6,11 1,51

104

7

4

0,57

1,01

1,1

0,91

0,63 4,41 1,65

105


14

6

0,42

1,38

1,77

0,77

0,63 8,82 1,30

106

12

4

0,33

0,92

1,26

0,73

0,53 6,36 1,51


WC

4

1

0,25

0,053

0,125

0,42

0,85

3,4

Hành lang

4

4

1

0,11

0,11


1

0,95

4

∑ P đmn1 ∑ P đmn

k pt

0,9
1,65

Ta lấy hệ số: k sφd = 0,5; k pt = 0,9
❖ Xác định phụ tải tính tốn phịng 101:
13


Ptt 101= Km. Ksd. Pdm = 3,55 (KW)

❖ Xác định phụ tải tính tốn phịng 102:
Ptt 102 = Km. Ksd. Pdm = 2,51 (KW)

❖ Xác định phụ tải tính tốn phòng 103:
Ptt 103= Km. Ksd. Pdm = 1,83 (KW)

❖ Xác định phụ tải tính tốn phịng 104:
Ptt 104 = Km. Ksd. Pdm = 0,90 (KW)


❖ Xác định phụ tải tính tốn phịng 105:
Ptt 105 = Km. Ksd. Pdm = 0,89 (KW)

❖ Xác định phụ tải tính tốn phịng 106:
Ptt 106 = Km. Ksd. Pdm = 0,95 (KW)

❖ Xác định phụ tải tính tốn phịng WC Nam:
PttWCNAM = Pdm . K pt = 0,11 (KW)

❖ Xác định phụ tải tính tốn hành lang:
PttHL = Km. Ksd. Pdm = 0,09 (KW)

❖ Xác định phụ tải tính tốn tầng 1
101

Ptttầng 1= ∑ Ptt + P ttWCNAM + PttHL = 10,83 (KW)
106

QttB 1 = Ptt . tgφ = 8,12 (kVAR)
Stt B 1 = √ Ptt 2+ Qtt 2 = 13,54 (kVA)

b) Phụ tải tính tốn tầng 2
Bảng 1.8. Số lượng các thiết bị có trong tầng 2

Tầng 2
14


Phịng
Đèn trần


2 tp

20

20

20

20

wc

Hành

1

2

3

4

nam

lang

6

6


6

2
1

5

trịn

Quạt treo tường

1

1

1

Quạt thơng gió

1

1

1

Quạt trần

5


5

5

Máy lọc nước

1

Tủ lạnh mini

1

Bộ máy tính

2

30

30

Điều hịa

3

2

2

Máy photocopy


1

Thiết bị

Máy in laser

2

điện

Thiết bị mạng
modem
Máy chiếu

1
1

1

1

1
1

1

1

Bộ amply


1

1

Loa

2

2

Ổn áp lioa

1

1

Bộ camera

1

1

1

1

6

6


Thiết bị mạng
modem
Bộ phát sóng wifi

1

Ổ cắm đơi

6

3

Bảng 1.9. Các hệ số tính tốn của tầng 2

Các hệ số tính tốn
Số phịng
201

n
3
2

n1

n¿

4

0,12


∑ P đmn1 ∑ P đmn
3,75

7,31

p¿

nhq¿

0,51

0,34

nhq

10,8
8

kM

k pt

1,34

15


202
203


5
8
5
8

46,9

2

0,03

1,7

11,82

0,14

0,81

2

0,03

1,7

11,82

0,14

0,81


0,93

0,69

5,52

0,68 0,87

1,74

204

8

5

0,62

1,24

1,33

WC

2

1

0,5


0,053

0,077

Hành lang

5

5

1

0,12

0,12

1

0,95

8
46,9
8

4.75

1,12
1,12
1,57

1,57

Ta lấy hệ số: k sφd = 0,5
❖ Xác định phụ tải tính tốn phịng 201:
Ptt 201= Km. Ksd. Pdm = 4,89 (KW)

❖ Xác định phụ tải tính tốn phịng 202:
Ptt 202 = Km. Ksd. Pdm = 6,62 (KW)

❖ Xác định phụ tải tính tốn phịng 203:
Ptt 203 = Km. Ksd. Pdm = 6,62 (KW)

❖ Xác định phụ tải tính tốn phịng 204:
Ptt 204 = Km. Ksd. Pdm = 1,04 (KW)

❖ Xác định phụ tải tính tốn phịng WC Nam:
PttWCNAM = Pdm . K pt = 0,08 (KW)

❖ Xác định phụ tải tính tốn hành lang:
PttHL = Km. Ksd. Pdm = 0,09 (KW)

❖ Xác định phụ tải tính toán tầng 2
201

Ptttầng 2= ∑ Ptt + P ttWCNAM + PttHL=19,34 (KW)
204

QttB 1 = Ptt . tgφ = 14,50 (kVAR)

16



Stt B 1 = √ Ptt 2+ Qtt 2 = 24,17 (kVA)

c) Phụ tải tính tốn tầng 3
Bảng 1.10. Số lượng các thiết bị có trong tầng 3

Tầng 3
Phịng
Đèn trần

2 tp

301

302

6

6

303 304 wc nữ Hành lang
6

4

trịn

2


Quạt treo tường

1

1

1

Quạt trần

5

5

5

3

Quạt thơng gió

1

1

1

1

Tivi


1

1

1

Ổ cắm đơi

6

6

6

Thiết bị điện

4

1
2

3

Bảng 1.11. Các hệ số tính tốn của tầng 3

Các hệ số tính tốn
Số

n


n1

n¿

301

20

7

0,35

1,6

2,268

0,705

0,62 12,4 1,34

302

20

7

0,35

1,6


2,268

0,705

0,62 12,4 1,34

303

20

7

0,35

1,6

2,268

0,705

0,62 12,4 1,34

304

11

3

0,27


0,69

1,083

0,637

0,57 6,27 1,51

WC

5

1

0,2

0,053

0,149

0,35

0,83 4,15 1,65

4

4

1


0,096

0,096

1

phòng

Hành
lang

∑ P đmn1 ∑ P đmn

p¿

nhq¿

0,95

nhq

4

kM

k pt

1,65

Ta lấy hệ số: k sφd = 0,5

❖ Xác định phụ tải tính tốn phịng 301:
17


Ptt 301= Km. Ksd. Pdm = 1,52 (KW)

❖ Xác định phụ tải tính tốn phịng 302:
Ptt 302 = Km. Ksd. Pdm = 1,52 (KW)

❖ Xác định phụ tải tính tốn phòng 303:
Ptt 303= Km. Ksd. Pdm = 1,52 (KW)

❖ Xác định phụ tải tính tốn phịng 304:
Ptt 304 = Km. Ksd. Pdm = 0,82 (KW)

❖ Xác định phụ tải tính tốn phịng WC Nữ:
PttWCNỮ = Km. Ksd. Pdm = 0,12 (KW)

❖ Xác định phụ tải tính tốn hành lang:
PttHL = Km. Ksd. Pdm = 0,09 (KW)

❖ Xác định phụ tải tính tốn tầng 3
301

Ptttầng 3 = ∑ Ptt + P ttWCNỮ + PttHL = 5,58 (KW)
304

QttB 1 = Ptt . tgφ = 4,18 (kVAR)
Stt B 1 = √ Ptt 2+ Qtt 2 = 6,96 (kVA)


d) Phụ tải tính tốn tịa B1
Ta lấy hệ số: cosφ = 0,8 => tgφ =0,75
t1

→ Cơng suất tính tốn: PttB 1 =∑ Ptt = 35,74 (KW)
t3

→ Công suất phản kháng: QttB 1 = Ptt . tgφ = 26,80 (kVAR)
→ Cơng suất tồn phần: Stt B 1 = √ Ptt 2+ Qtt 2 = 44,67 (kVA)

18


CHƯƠNG 2: PHƯƠNG ÁN CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ
2.1. Sơ đồ nguyên lý của phương án cung cấp điện cho tòa nhà
* Sơ đồ nguyên lý hệ thống điện nguồn (Phụ lục 2/ Bản vẽ số 01)
Điện từ nguồn trung thế 22KV đi vào trạm biến áp của khu giảng đường
B có cơng suất 400KVA với cấp điện áp 22/0,4 KV. Điện sau khi được hạ thế sẽ
đi đến thanh cái chính rồi phân phối tới các tủ của từng tịa nhà theo dạng hình
tia có trong giảng đường như: Tủ B1, tủ B2,… Tủ B1 sau khi được cấp điện từ
thanh cái sẽ tiếp tục phân phối tới các tủ của từng tầng như: Tủ B1-T1, tủ B1T2, tủ B1-T3 theo dạng nối tiếp, nghĩa là điện từ đầu ra công tơ điện được cấp
cho tủ B1-T1 (tầng 1), từ tủ B1-T1 nối tiếp với tủ B1-T2 (tầng 2) và từ tủ B1-T2
nối tiếp với tủ B1-T3 (tầng 3). Điện từ các tủ tầng sẽ tiếp tục được phân phối tới
tủ các phịng, ví dụ từ tủ B1-T1 cấp cho các tủ lần lượt từ tủ B1-101 đến tủ B1107, các tầng khác nguyên lý cũng tương tự như thế.
* Sơ đồ đơn tuyến chính (Phụ lục 2/ Bản vẽ số 02)
Điện từ nguồn trung thế 22KV đi qua dao cách ly, qua tiếp cầu chì và bộ
phân chống sét có nhiệm vụ bảo vệ cho máy biến áp rồi sau đó mới đến máy
biến áp. Máy biến áp vận hành với 2 chế độ tam giác – sao và có vỏ được nối
đất, cuộn sơ cấp của máy biến áp đấu nối kiểu tam giác, còn cuộn thứ cấp của
máy biến áp được đấu nối kiểu sao. Máy biến áp sẽ có nhiệm vụ biến đổi điện áp

từ nguồn trung thế 22KV thành điện áp hạ thế 0.4KV cấp cho thanh cái chính,
đồng thời chúng ta sẽ nối thêm 1 dây trung tính từ điểm chung của 3 cuộn dây
thứ cấp đấu sao đến thanh cái phụ của tủ hạ thế. Dòng điện 3 pha từ ACB được
mắc dưới máy biến áp cấp cho thanh cái chính rồi sau đó qua các MCCB phân
phối tới tủ điện chính của từng tịa: Tủ B1, tủ B2,… dây trung tính của các tủ sẽ
được lấy từ thanh cái phụ để kết hợp cùng với 1 dây pha hình thành nên điện áp
230VAC. Từ tủ chính tịa B1 chúng ta sẽ tiếp tục phân phối điện cho các tủ tầng

19