Bài 1 Tính toán thiết kế chiếu sáng Phân bố có đèn, kiểm tra độ rọi Tính toán lựa chọn dây dẫn và thiết kế đi dây cho chiếu sáng Đối tượng Phòng đọc kích thước axbxh = 9x8x4,2m Bài.Bài 2: Tính toán cung cấp điện, lựa chọn dây, thiết bị bảo vệ(Aptomat), thiết kế sơ đồ cung cấp điện. Phòng đọc kích thước abh = 984,2. Gồm 8 ổ cắm đôi (Pđ=300W); quạt; 2 điều hòa
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH VIỆN KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ BÀI TẬP CUỐI KÌ MƠN HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỆN - ĐIỆN TỬ ĐỀ BÀI: TÍNH TOÁN CUNG CẤP ĐIỆN, THIẾT KẾ SƠ ĐỒ CUNG CẤP ĐIỆN Sinh Viên Thực Hiện : Nguyễn Văn Huy - 18575103010027 Lớp : K59 - Kỹ Thuật Điện - Điện Tử Giáo Viên Hướng Dẫn : TS Nguyễn Tiến Dũng NGHỆ AN, 2022 ĐỀ BÀI: Bài 1: Tính tốn thiết kế chiếu sáng Phân bố có đèn, kiểm tra độ rọi Tính tốn lựa chọn dây dẫn thiết kế dây cho chiếu sáng Đối tượng: Phịng đọc kích thước: axbxh = 9x8x4,2m Bài 2: Tính tốn cung cấp điện, lựa chọn dây, thiết bị bảo vệ(Aptomat), thiết kế sơ đồ cung cấp điện Phịng đọc kích thước a*b*h = 9*8*4,2 Gồm ổ cắm đôi (Pđ=300W); quạt; điều hịa BÀI LÀM Bài 1: Phần 1: Tính tốn thiết kế chiếu sáng Phân bố có đèn, kiểm tra độ rọi Bước 1: CHỌN ĐỘ RỌI YÊU CẦU Địa điểm chiếu sáng Eyc, lux Địa điểm chiếu sáng Eyc, lux Văn phịng 150÷200 Phịng đọc 200÷500 Phịng thiết kế, vẽ 200÷500 Giảng đường 200÷500 Phịng chờ 100÷150 Phân xưởng khí 200÷750 Hàng lang, cầu thang 50÷100 Nhà bếp 50÷100 Bảng 1: Độ rọi yêu cầu số địa điểm chiếu sáng Dựa vào bảng chọn độ rọi yêu cầu cho phòng đọc Eyc = 200lux Bước 2: CHỌN KIỂU BÓNG ĐÈN E, lux 50 100 150 200 θ oK 2300 ÷ 2800 2500 ÷ 3200 2700 ÷ 3500 2800 ÷ 3800 E, lux 300 400 500 1000 θ oK 2900 ÷ 4200 3000 ÷ 4600 3100 ÷ 5100 ≥ 3300 Theo biểu đồ Kruithof độ rọi 200lux ứng với nhiệt độ màu 3000°K (môi trường tiện nghi) Bước 3: CHỌN KIỂU CHIẾU SÁNG VÀ KIỂU ĐÈN Tra bảng ta chọn đèn huỳnh quang kiểu TFP36 dài 1,2m, quang thông 3450lm, nhiệt độ màu 3000°K, số hồn màu 85, cơng suất Chọn đèn đơi ngầm trần (2xTFP336) có hiệu suất đèn 0,58 Bước 4: CHỌN ĐỘ CAO TREO ĐÈN Chiều cao bàn đọc: Chiều cao treo đèn: H = 4,2 – 0,8 = 3,4m Bước 5: BỐ TRÍ ĐÈN VÀ XÁC ĐỊNH SỐ LƯỢNG ĐÈN TỐI THIỂU Nơi chiếu sáng loại đèn Bố trí nhiều dãy Bố trí dãy Tối ưu Cực đại Tối ưu Cực đại Ngoài trời, chao mờ 2,0 2,9 1,6 2,3 Phân xưởng, chao vạn 1,5 2,2 1,5 1,7 Văn phòng, giảng đường 1,3 1,5 1,2 1.5 Bảng 3: Tỷ số L/h phụ thuộc vào cách bố trí đèn nơi chiếu sáng Xác định khoảng cách đèn Tra bảng ta có L/h = 1,3 L = 1,3*3,4 = 4,42m, chọn L ≤ 4,4m Ta bố trí hàng theo chiều dọc, hàng theo chiều ngang hình vẽ Hình 1: Sơ đồ bố trí đèn với số đèn tối thiểu Tính ta khoảng cách theo chiều dọc: chiều ngang: Kiểm tra điều kiện độ đồng ánh sáng: L d ≤ q ≤ L d L n ≤ q ≤ L n 3 4, 4, 2,9 2,9 ≤ 1,8 ≤ ≤1≤ 3 Vậy đảm bảo yêu cầu độ đồng ánh sáng Số lượng đèn tối thiểu: N = Bước 6: XÁC ĐỊNH TỔNG QUANG THÔNG CỦA CÁC ĐÈN CHIẾU SÁNG Tổng quang thông: ΦΣ = E yc S kdt ηd kld Trong đó: E yc : Độ rọi yêu cầu, lux S: Diện tích bề mặt chiếu sáng, m2 ηd : Hiệu suất đèn (có giá trị khoảng 0,5-0,7) K dt : Hệ số dự trữ, thường lấy 1,2-1,3 tra bảng K ld : Hệ số lợi dụng quang thông đèn (hệ số sử dụng) Đặc điểm tường, trần, ρ Màu trắng, thạch cao 0,8 Màu sáng, nhạt 0,7 Vàng, lục, xi măng 0,5 Gạch, đỏ, màu rực rỡ 0,3 Màu tối 0,1 Bảng 5: Giá trị hệ số phản xạ, % Ta cho: Trần màu trắng = 0,7 Tường màu vàng = 0,5 Nền màu gạch = 0,3 Hệ số không gian k kg = a.b 9.8 = = 1, 25 h(a + b) 3, 4.(9 + 8) Bảng 4: Tra hệ số sử dụng số loại đèn thông dụng % Từ hệ số không gian hệ số phản xạ ta tra bảng tìm hệ số sử dụng: Hệ số dự trữ lấy bằng: k ld = 0,54 k dt = 1, 25 Quang thông tổng: ΦΣ = 200.9.8.1, 25 = 57471,3lm 0,58.0,54 Bước 7: XÁC ĐỊNH SỐ LƯỢNG ĐÈN CẦN THIẾT Số lượng đèn cần thiết: N= Φ ∑ 57471,3 = = 8,3 ≥ N = Φd 2.3450 Vậy số đèn thực chọn (cần lắp thêm bóng hình vẽ) Hình 2: Sơ đồ bố trí đèn cần thiết Bước 8: KIỂM TRA ĐỘ RỌI TẠI CÁC ĐIỂM CẦN THIẾT Kiểm tra độ rọi trung bình bề mặt chiếu sáng (độ rọi thực tế) E= Φ d N ηd kld 2.3450.9.0,58.0,54 = = 216lux ≥ E yc a.b.kdt 9.8.1, 25 Vậy hệ thống chiếu sáng đảm bảo yêu cầu đề Phần 2: Tính tốn lựa chọn dây dẫn thiết kế dây cho chiếu sáng Tính tốn lựa chọn dây dẫn: Tổng cơng suất chiếu sáng phịng: Trong đó: : Cơng suất đèn N: Số lượng bóng đèn Dịng điện tổng: Trong đó: U điến áp nguồn Tiết diện dây dẫn: Trong đó: I: dịng điện chạy qua mặt cắt vng, tính Ampere (A) J: mật độ dòng điện cho phép (A/mm2) - Mật độ dòng điện cho phép dây đồng J~ 6A/mm2 - Mật độ dịng điện cho phép dây nhơm J~ 4,5 A/mm2 Vậy ta cần chọn dây dẫn điện có tiết diện là: S = 0,5mm2 dây đồng S = 0,75mm2 dây nhôm Ta chọn: Dây điện lõi đồng có tiết diện 2x0,5mm2 Dây dẫn lõi nhơm có tiết diện 2x0,75mm2 Bảng 6: Tiêu chuẩn chọn tiết diện dây dẫn Thiết kế dây: Từ nguồn vào có MCB Thiết kế dãy đèn mắc song song Có ba cơng tắc điều khiển ba dãy đèn theo chiều ngang phịng Mỗi cơng tắc điều khiển ba đèn Hình 3: Thiết kế dây Hình 4: Thiết kế dây mơ CADe Hình 5: Hoạt động chiếu sáng Bài 2: Diện tích phịng: S = 9.8 = 72m2 Công suất chiếu sáng Tổng cơng suất chiếu sáng phịng: Dịng điện tổng: Ta có: I + 30%I = 2,95 + 0,885 = 3,835 Thiết bị bảo vệ(aptomat): BH-D6 1P 4A - Aptomat Mitsubishi MCB pha 4A Hình 6: BH-D6 1P 4A - Aptomat Mitsubishi MCB pha 4A Công suất ổ cắm Ta có K dtoc = 0,5 − 0,8 ta chọn 0,8 Hình 7: Hệ số đồng thời Tổng cơng suất ổ cắm phịng: Poc = K dt N P = 0,8.800.300.2 = 3840W Dòng điện ổ cắm: I oc = Poc 3840 = = 17,5 A U 220 Tiết diện dây dẫn: dây đồng Vậy ta cần chọn dây dẫn điện có tiết diện là: S = 4,0 mm2 dây đồng Ta chọn: Dây điện lõi đồng có tiết diện 2x4,0 mm2 Ta có: I + 30%I = 17,5+5.25 = 22,75 Thiết bị bảo vệ(aptomat): BKN 1P 20A - Aptomat LS MCB 1P 20A 6kA Hình 8: Aptomat BKN 1P 20A - Aptomat LS MCB 1P 20A 6kA Ta bố trí ổ cắm hình để tiện cho tất vị trí phịng tiếp cận ổ cắm Hình 9: Sơ đồ bố trí ổ cắm Cơng suất quạt Chọn quạt: Diện tích phịng(S) Đường kính sải cánh quạt ≤ 7m2 760mm – 910mm - 12m2 1.070mm – 1.120mm >14m2 >1.070mm 20m2 1.320mm 30m2 1.520mm Bảng 7: Tiêu chuẩn chọn quạt Số quạt: Ta chọn: quạt trần điện 91 QT1400 Hình 10: Quạt trần điện 91 QT1400 Thông số quạt: Sải cách Công suất Nguồn điện áp 140cm 77W 220V/50Hz Bố trí quạt hình vẽ: Hình 11: Bố trí quạt Tính ta khoảng cách theo chiều dọc: chiều ngang: Tổng cơng suất quạt: Dịng điện ổ cắm: Tiết diện dây dẫn: dây đồng Vậy ta cần chọn dây dẫn điện có tiết diện là: S = 0,5 mm2 dây đồng Ta chọn: Dây điện lõi đồng có tiết diện 2x0,5 mm2 Ta có: I + 30%I = 1,4 + 0,42 = 1,82 Thiết bị bảo vệ(aptomat): BH-D10 1P 2A - Aptomat Mitsubishi MCB pha 2A Hình 12: Aptomat Mitsubishi MCB pha 2A Cơng suất điều hòa Chọn điều hòa: Bảng 8: Bảng chọn cơng suất điều hịa Với diện tích 72m2 Tra bảng ta chọn điều hịa có cơng suất: 28.000BTU Ta chọn điều hịa Panasonic chiều 28.000BTU KC28QKH-8 Hình 13: Điều hịa Panasonic chiều 28.000BTU KC28QKH-8 Thơng số điện điều hòa: Điện áp V 220 Cường độ dòng A 14,3 Điện vào W 3,120 Tổng cơng suất điều hịa phòng: Tiết diện dây dẫn: dây đồng Vậy ta cần chọn dây dẫn điện có tiết diện là: S = 2,5 mm2 dây đồng Ta chọn: Dây điện lõi đồng có tiết diện 2x2,5 mm2 Thiết bị bảo vệ(aptomat): Aptomat MCB 2P 32A 4,5kA 220V [EZ9F34232] Hình 14: Aptomat BKN 1P 20A - Aptomat LS MCB 1P 20A 6kA Bố trí điều hịa hình vẽ: Hình 15: Bố trí điều hịa Thiết kế sơ đồ cung cấp Cơng suất phịng Pp = Pcs + Poc + Pq + Pdh = 648 + 3840 + 308 + 6240 = 11, 036W Dòng điện phòng: Tiết diện dây dẫn: dây đồng Vậy ta cần chọn dây dẫn điện có tiết diện là: S = 10.0 mm2 dây đồng Ta chọn: Dây điện lõi đồng có tiết diện 2x10.0 mm2 cho nguồn vào nhà Thiết bị bảo vệ(aptomat): APTOMAT LiOA Cực 75A (MCB 2P) Hình 16: APTOMAT LiOA Cực 75A (MCB 2P) Bố trí dây phịng hình vẽ: Hình 17: Bố trí dây phịng Chú thích: Giải thích chi tiết sơ đồ dây: Từ nguồn vào MCB tổng – Từ MCB tổng phân MCB cho đèn, quạt, ổ cắm, hai điều hịa • MCB Đèn nối đến ba cơng tắc điều khiển ba dãy đèn theo chiều dọc (Hình 16) • MCB Quạt nối đến hai cơng tắc điều khiển hai lối quạt theo chiều dọc (Hình 16) • MCB Ổ cắm nối từ ổ cắm đầu nối tiếp đến tất ổ cắm cịn lại • MCB ĐH nối đến hai điều hòa hai MCB khác để tiện sử dụng sửa chữa Ta chọn thiết bị: Bóng đèn đèn đơi TFP336 Ổ cắm Pđ = 300W Quạt Quạt trần Điện Cơ 91 QT1400 Điều hòa Panasonic chiều 28.000BTU KC28QKH-8 Aptomat BH-D6 1P 4A - Aptomat Mitsubishi MCB pha 4A BKN 1P 20A - Aptomat LS MCB 1P 20A 6kA BH-D10 1P 2A - Aptomat Mitsubishi MCB pha 2A APTOMAT LiOA Cực 75A (MCB 2P) Dây điện Dây điện lõi đồng có tiết diện 2x0,5 mm2 Dây điện lõi đồng có tiết diện 2x4,0 mm2 Dây điện lõi đồng có tiết diện 2x10.0 mm2 Bảng 9: Các thiết bị lựa chọn phịng Hình 18: Sơ đồ cung cấp điện cho phòng học ... Tính tốn thiết kế chiếu sáng Phân bố có đèn, kiểm tra độ rọi Tính tốn lựa chọn dây dẫn thiết kế dây cho chiếu sáng Đối tượng: Phịng đọc kích thước: axbxh = 9x8x4,2m Bài 2: Tính tốn cung cấp điện,. .. ba đèn Hình 3: Thiết kế dây Hình 4: Thiết kế dây mơ CADe Hình 5: Hoạt động chiếu sáng Bài 2: Diện tích phịng: S = 9.8 = 72m2 Công suất chiếu sáng Tổng công suất chiếu sáng phịng: Dịng điện tổng:... kế dây cho chiếu sáng Tính tốn lựa chọn dây dẫn: Tổng cơng suất chiếu sáng phịng: Trong đó: : Cơng suất đèn N: Số lượng bóng đèn Dịng điện tổng: Trong đó: U điến áp nguồn Tiết diện dây dẫn: Trong