LỜI MỞ ĐẦU
LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay, trong xu thế hội nhập qúa trình công 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 công nghiệp hóa, hiện đại hóa. Trong quá trình đó thì
ngành điện đã đóng một vai trò hết sức quan trọng, là then chốt, là điều kiện
không thể thiếu của ngành sản xuất công nghiệp. Ngoài 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 không
ngừng theo từng năm, nhu cầu đó không 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 môn học
này. Do thời gian có hạn nên không 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 chuyên môn, đáp ứng nhiệm
vụ công 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

Công ty TNHH Nhà nước một thành viên Đầu tư và phát triển Nông nghiệp
Hà Nội; phía Đông giáp đường quy hoạch, Nghĩa trang Mai Dịch và công
viên hồ điều hòa 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 m
2
.
- 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 còn xuất hiện
một loại công 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 phòng (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:

Trong thực tế, việc phân loại hộ tiêu thụ không hoàn toàn cứng nhắc mà
còn 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 tòa nhà khi không
có điện lưới, đảm bảo tòa nhà phải được cấp điện bằng 2 nguồn. Ngoài độ
tin cậy cấp điện, cần đặc biệt chú ý đến vấn đề an toàn, phòng chống cháy
nổ.
b) Chất lượng điện năng:
Chất lượng điện rất quan trọng đối với những công trình có quy mô lớn,
nhất là những tòa 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 luôn đảm bảo độ lệch điện

- Đặc điểm quá trình công nghệ hay công năng của công 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 toán
- Danh mục các thiết bị điện
- Tính phụ tải động lực
- Tính phụ tải chiếu sáng
- Phụ tải tính toán của toàn bộ công 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 toán ngắn mạch
- Tính toán 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 toán nối đất, chống sét
- Tính toán nối đất chống sét cho trạm biến áp
- Tính toán chống sét cho đường dây cao áp
- Tính toán nối đất trung điểm của máy biến áp hạ áp
- Tính toán nối đất lặp lại dây trung tính.

về các lĩnh vực kỹ thuật như PCCC, an toàn 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 áptômát 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

Các hệ số đồng thời tính đến sự vận hành không đồng thời của các thiết bị
trong nhóm. Còn 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
(P
n
). 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, cơng suất định mức là cơng suất đầu ra trên trục động
cơ. Cơng 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. Cơng suất này nhỏ hơn cơng suất tiêu thụ bởi đèn và chấn
lưu.
Cơng suất biểu kiến (KVA):
Cơng 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.
Cơng suất biểu kiến u 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:
KVA
KW
KW
KW
==
==

+ Đối với một nhóm thiết bị: K
sd
=
dm
tb
P
P
=
∑
∑
=
=
n
i
dmi
n
i
tbi
P
P
1
1
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 K
đt
:
Là tỉ số giữa công suất tác dụng tính toán cực đại tại nút khảo sát của
hệ thống cung cấp điện với tổng các công suất tác dụng tính toán cực đại của
các nhóm hộ tiêu thụ riêng biệt (hoặc các nhóm thiết bị) nối vào nút đó:

thống cung cấp điện, và ta chỉ cần tính toán tại các điểm nút của hệ thống
điện.
Mục đích của việc tính toán 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 toán phụ tải tính toán P
tt
theo hệ số sử dụng K
sd
và K
đt
:
Dòng điện định mức của từng thiết bị:
Áp dụng công thức :
Dòng điện làm việc của từng thiết bị:
I
b
= I
đm
.K
sd
Dòng điện tải trong các dây dẫn :
I
b (tổng)
= K
đt
. ΣI

tt
= P
tt
* tg
ϕ
(VAR)
cos ϕ
tb
= cos (arctan(Q
tt
/P
tt
))
Việc xác định K
đt
(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 toán công suất chiếu sáng tổng thể,dựa trên diện tích mặt
bằng và giá trị công suất đặt ( suất phụ tải chiếu sáng) trên một mét vuông
sàn P
0
(w/m
2
) ta tính toán được công suất điện cần cấp cho diện tích trên.
Sau khi xác định được công suất tổng P
cs
= S*P

cắm
1 Ga ra để xe 2563
chua tru
2 Phòng 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 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 phòng Diện tích
(m
2
)
Số đèn Số ổ
cắm
1 Ga ra để xe 2563
chua tru
2 Phòng kĩ thuật 1 20
3 Phòng kĩ thuật 2 40
4 Phòng đặt trạm 95
5 Phòng đặt MP 45

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 còn 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 công 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 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 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

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 B4 mỗi căn có diện tích 45 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 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 m
2
.
2.5.Xác định phụ tải tầng mái.
STT Tên phòng Diện tích (m
2
)
Công suất đặt p
o
(w/m
2
)
1 Phòng KTTM 1 18
2 Phòng KTTM 2 18
3 Phòng KTTM 3 40
4 Phòng KTN 1 3
5 Phòng KTN 2 3

suất(KW)
Bơm PCCC
Bơm chính (1 làm việc,1 dự
phòng)
2 22
Bơm bù áp (1 làm việc,1 dự
phòng)
2 11
Bơm nước sinh hoạt(2 làm việc,2 dự phòng) 4 22
Bơm nước thải(2 làm việc,2 dự phòng) 4 11
c.Phụ tải quạt thông gió và quạt tăng áp.
Quạt thông gió của toà nhà đuợc bố trí ở 2 tầng hầm, còn quạt tăng áp được
bố trí ở trên tầng mái của tòa nhà để điều áp cho tòa nhà.Số lượng và công
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 thông gió tầng hầm 2 6 11
d.Phụ tải điều hoà trung tâm của khối siêu thị.
Việc tính toán công suất lạnh cho khối siêu thị phải đảm bảo được sự thông
thoáng và mát mẻ cho cả 4 mùa trong năm,đảm bảo cho khách hàng 1 môi
truờng không khí dễ chịu.Do vậy ta lựa chọn máy điều hoà trung tâm loại
KX4 (thế hệ mới), loại máy điều hoà này bao gồm 3 chức năng : làm mát
không khí trong khối siêu thị,cấp khí tươi trực tiếp qua cửa gió,hút khí CO
2

và các loại thám khí ra dải điều chỉnh công suất của hệ thống máy này từ

Theo bảng chuyển đổi đơn vị thì 12000 BTU ứng với 3,5169 kW
 Công suất lạnh của 1 máy là :
Q
lạnh
= 12000.411 / 3,5169 = 1402371,4 (BTU)
 Số máy điều hòa trung tâm là :
N =
4,1402371
6864000
= 4,89
≈
5 (máy)
 Tổng công suất của cả 5 máy là :
∑
ĐHTT
P
= 5.P
máy
= 5.110 = 550 (kW)
Tổng công suất điều hòa trung tâm của tòa nhà có xét đến hệ số đồng thời
ngày đêm là
n
ĐH
K
= 0,9 ,
đ
ĐH
K
= 0,4


b.Chiếu sáng cầu thang bộ và cầu thang thoát hiểm.
Toàn nhà có 4 cầu thang thoát hiểm có diện tích là 18,5 m
2
mỗi thang.
 Diện tích tổng của cầu thang thoát hiểm là :
S
ctth
= 4 . 18,5 .22 = 1628 m
2
Lấy suất phụ tải chiếu sáng cầu thang là : 8W/m
2
 Công suất chiếu sáng cầu thang thoát hiểm :
P
ctth
=
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
Công suất chiếu sáng thoát hiểm của cả toà nhà là :
d.Chiếu sáng hành lang.
Diện tích hành lang của tòa nhà từ tầng 3 đến tầng 19 là :
S
1T
= 195 m
2
Suất phụ tải chiếu sáng hành lang là :
 Công suất chiếu sáng hành lang là :
P