Thiết kế hệ thống điện công nghiệp: Quy trình và nguyên tắc cốt lõi

Hệ thống điện công nghiệp là yếu tố quyết định trong vận hành sản xuất, chiếm 40-60% khối lượng M&E nhà máy. Quy trình và yêu cầu kỹ thuật đóng vai trò then chốt.

Quy trình 5 bước thiết kế hệ thống điện công nghiệp

Quy trình thiết kế hệ thống điện công nghiệp bắt đầu từ việc tiếp nhận thông tin và khảo sát thực tế. Các kỹ sư phải thu thập dữ liệu về diện tích, máy móc, ngành nghề sản xuất và nhu cầu điện của doanh nghiệp. Đây là bước nền tảng giúp xác định tổng công suất tiêu thụ, từ đó chọn thiết bị phù hợp. Tiếp đến, thiết kế mạng điện cao áp với việc bố trí đường dây, trạm biến áp và tủ điện là cần thiết để dẫn điện từ lưới quốc gia đến nhà máy. Đối với mạng điện hạ áp, cần đảm bảo điện áp dưới 1kV và hệ thống chiếu sáng phải được tính toán kỹ lưỡng để đáp ứng nhu cầu từng khu vực, tránh lãng phí hoặc thiếu ánh sáng.

1. Tiếp nhận thông tin từ phía khách hàng: Quá trình thiết kế hệ thống điện công nghiệp khởi đầu bằng việc kỹ sư tiếp nhận và khảo sát thông tin thực tiễn từ khách hàng. Để đảm bảo thiết kế mạng điện chính xác, cần thu thập các dữ liệu chi tiết như diện tích sàn, số lượng nhân viên, loại máy móc sẽ sử dụng, và đặc điểm cơ bản của nhà xưởng.
2. Tư vấn và đưa ra phương án: Sau giai đoạn thu thập đủ thông tin, các kỹ sư sẽ tư vấn cho khách hàng những phương án thiết kế khả thi, an toàn và tiết kiệm nhất. Việc lựa chọn thiết bị và vật liệu cần thận trọng, đảm bảo phù hợp với điều kiện thực tế và đáp ứng yêu cầu của dự án.
3. Lên bản vẽ thiết kế sơ bộ: Dựa trên thông tin và các phương án đã chọn, bản vẽ điện công nghiệp sơ bộ được tạo ra để thể hiện bố trí các thiết bị, đường dây, cùng với các khu vực vận hành. Đặc biệt, quá trình này sẽ giúp khách hàng hình dung tổng quan về hệ thống điện trước khi tiến hành giai đoạn tiếp theo.
4. Gửi khách hàng duyệt thiết kế sơ bộ: Một bước không thể thiếu trong quy trình thiết kế hệ thống điện công nghiệp là nhận sự phê duyệt từ khách hàng đối với bản vẽ sơ bộ. Sự tương tác chặt chẽ này đảm bảo rằng mọi yêu cầu đều được đáp ứng, từ tính năng đến độ an toàn và thẩm mỹ.
5. Hoàn thiện thiết kế: Khi nhận được các đóng góp của khách hàng, thiết kế sẽ được tinh chỉnh và hoàn thiện, chuẩn bị sẵn sàng cho việc thi công. Đây là giai đoạn quyết định sự an toàn và hiệu quả của hệ thống điện công nghiệp sau này.

Các yếu tố quan trọng trong thiết kế

• Tính toán phụ tải: Đây là quá trình không thể thiếu để xác định công suất tiêu thụ điện tối đa, giúp đảm bảo đủ năng lượng cho toàn bộ hoạt động sản xuất.
• Thiết kế mạng điện cao áp và hạ áp: Các quy trình cần được thực hiện chính xác để bảo đảm tính an toàn và hiệu quả khi đưa hệ thống vào vận hành.
• Lựa chọn vật liệu và thiết bị: Sử dụng các vật liệu cách điện và thiết bị an toàn như cầu dao để bảo vệ hệ thống khỏi các sự cố không mong muốn.

Yêu cầu kỹ thuật bắt buộc trong thiết kế hệ thống

Thiết kế hệ thống điện công nghiệp cần đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật chặt chẽ, bao gồm tính an toàn như cách điện và chống cháy nổ khi lắp đặt và vận hành. Cân bằng tải cũng là yếu tố quan trọng để hệ thống hoạt động trơn tru, tránh quá tải. Dự toán chi phí tiêu thụ điện phải chính xác với sai số thấp và đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn TCVN về điện công nghiệp.

Thiết kế hệ thống không chỉ đòi hỏi các yếu tố kỹ thuật chính xác mà còn phải đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn để đạt được hiệu suất cao, an toàn và bền vững. Dưới đây là các yêu cầu kỹ thuật cơ bản cần xem xét trong quá trình thiết kế:

Yêu cầu thiết kế hệ thống HVAC

• Tiêu chuẩn thiết kế: Các kỹ sư cần tuân thủ tiêu chuẩn TCVN 5687-2010 cho hệ thống điều hòa không khí và thông gió, cùng với tiêu chuẩn về chế tạo ống gió của SMACNA.
• Chất lượng không khí: Đảm bảo chất lượng không khí trong nhà bằng cách duy trì các tiêu chuẩn về cấp gió tươi từ tổ chức ASHRAE.

Yêu cầu thiết kế hệ thống kỹ thuật trong bệnh viện

• Xử lý nước thải: Hệ thống xử lý nước thải phải tuân thủ các tiêu chuẩn TCVN 7382:2004 và TCVN 6772:2000 để bảo đảm chất lượng nước thải trước khi xả ra môi trường.
• An toàn và vệ sinh: Môi trường an toàn và vệ sinh cần được đảm bảo cho cả bệnh nhân và nhân viên.

Yêu cầu an toàn trong thiết kế hệ thống cơ điện

• Tính tương thích: Đảm bảo tính tương thích của sản phẩm và hệ thống cơ điện nhằm tạo điều kiện cho sự giao thương quốc tế và sử dụng hiệu quả.
• Tiêu chuẩn an toàn: Tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn quốc tế và quốc gia để tránh tai nạn và bảo đảm hệ thống vận hành trơn tru.

Yêu cầu thiết kế hệ thống PCCC

• Báo cháy tức thời: Hệ thống phải có khả năng phát hiện cháy nhanh chóng và phát báo động ngay lập tức để đảm bảo sự an toàn trong quá trình sơ tán.
• Khả năng chống sai tín hiệu: Việc thiết kế hệ thống báo cháy độc lập với các hệ thống khác trong công trình là rất quan trọng.

Yêu cầu thiết kế hệ thống làm việc

• Phân tích yêu cầu: Tiến trình thiết kế hệ thống cần bao gồm phân tích yêu cầu và xác lập các mục tiêu về hiệu suất và an toàn lao động.
• Phân bổ chức năng: Chức năng của hệ thống cần được xác định rõ và phân bổ hiệu quả giữa người và thiết bị.

Những yêu cầu này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc tuân thủ các tiêu chuẩn thiết kế, nhằm đạt được sự cân bằng tải điện, đảm bảo tính an toàn và tối ưu dự toán chi phí điện.

Xu hướng ứng dụng hệ thống điện công nghiệp

Hiện nay, hệ thống giám sát điện thông minh là xu hướng nổi bật, được tích hợp với IoT để theo dõi tiêu thụ điện theo thời gian thực. Năng lượng tái tạo, như pin mặt trời, cũng được kết hợp để giảm bớt phụ thuộc vào lưới điện truyền thống, mang lại lợi ích kinh tế và bảo vệ môi trường.

Trong bối cảnh chuyển đổi xanh toàn cầu, ngành điện công nghiệp Việt Nam đang nhanh chóng hội nhập các giải pháp tiên tiến nhằm gia tăng hiệu suất và bảo toàn môi trường.

Một xu hướng đáng chú ý là sự dịch chuyển mạnh mẽ sang năng lượng tái tạo như điện mặt trời và điện gió, đánh dấu cam kết của ngành điện công nghiệp trong việc giảm thiểu tác động tiêu cực lên môi trường. Việc này giúp thiết lập một hệ sinh thái năng lượng bền vững, đồng thời tạo ra cơ hội kinh tế mới thông qua việc tối ưu hóa chi phí vận hành và nâng cao hiệu suất năng lượng.

Song song đó, điện công nghiệp thông minh đang được phát triển mạnh mẽ. Hệ thống này giúp cải thiện quá trình điều khiển và quản lý năng lượng, cho phép các doanh nghiệp tối ưu hóa sử dụng điện và giảm phát thải khí nhà kính. Đây là giải pháp cần thiết cho nhu cầu sản xuất bền vững trong tương lai gần.

Vai trò của tự động hóa điện trong các nhà máy công nghiệp cũng ngày càng trở nên quan trọng. Khả năng tích hợp các hệ thống tự động hóa giúp nâng cao năng suất lao động, giảm thiểu chi phí sản xuất và cải thiện chất lượng sản phẩm đầu ra. Điều này phù hợp với xu hướng phát triển của các nhà máy thông minh hiện đại.

Ngoài ra, mạng lưới năng lượng thông minh đang thay đổi cách thức sản xuất và tiêu thụ năng lượng. Các thiết bị điện công nghiệp như máy phát điện đang được tích hợp sâu rộng vào mạng lưới này, từ đó không chỉ tối ưu hoá việc phân phối mà còn giảm thiểu lãng phí năng lượng và tăng cường ổn định hệ thống năng lượng.

Cuối cùng, việc phát triển thiết bị điện công nghiệp với nhiều cải tiến hiện đại cũng đang được đẩy mạnh. Những thiết bị mới như của ABB, Mitsubishi, Eaton và Schneider Electric giúp cải thiện hiệu suất, tăng tốc độ xử lý và tiết kiệm chi phí, đáp ứng nhu cầu của thị trường điện công nghiệp ngày càng phát triển.

Thiết kế hệ thống điện công nghiệp hiệu quả không chỉ đảm bảo an toàn vận hành mà còn tối ưu hóa chi phí và gia tăng độ bền của thiết bị. Ứng dụng công nghệ mới như IoT và năng lượng tái tạo giúp doanh nghiệp đạt được mục tiêu bền vững và tiết kiệm năng lượng.

Khám phá giải pháp thiết kế hệ thống điện công nghiệp tối ưu với QuangAnhcons. Liên hệ qua Hotline: +84 9 1975 8191 để tư vấn chi tiết.

QuangAnhcons cung cấp dịch vụ thiết kế và lắp đặt hệ thống điện công nghiệp với tiêu chuẩn an toàn và hiệu quả cao, ứng dụng công nghệ tiên tiến, đảm bảo hệ thống vận hành bền vững.