Đồ án cung cấp điện thầy Lê Việt Tiến

 Xác định PTTT theo công suất đặt và hệ số nhu cầu Theo phương pháp này PTTT được tính theo các công thức sau: knc - là hệ số nhu cầu của nhóm phụ tải, tra sổ tay kỹ thuật Pđmi; Pđi - l

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU

Trong các dạng năng lượng mà loài người đã phát hiện ra thì điện nặng có một lịch

sử phát triển thần tốc nhất Ngày nay điện năng đã trở thành một nhu cầu thiết yếu của xãhội loài người, nó tham gia vào mọi lĩnh vực từ sinh hoạt hàng ngày đến các nghành côngnghiệp… Sở dĩ điện năng có một vai trò lớn như vậy là do nó có những ưu điểm mà cácdạng năng lượng khác không có: chúng ta có thể dễ dàng chuyển hóa các dạng năng lượngkhác nhau thành điện năng và ngược lại với hiệu suất tương đối cao, điện năng dễ dàngtruyền tải đi xa với tổn thất rất nhỏ, các thiết bị sử dụng điện năng phong phú và đa dạngđược sản xuất quy mô lớn với giá thành thấp… Chính vì vậy các ứng dụng của điện năngrất phong phú, đa dạng và rộng rãi trong mội lĩnh vực

Điện năng là nguồn năng lượng chính cung cấp cho các hoạt động của các nghànhcông nghiệp, là một trong nhưng điều kiện tiên quyết trong việc phát triển các khu côngnghiệp, các khu đô thị và các khu dân cư hiện nay Điều đó dòi hỏi phải có một hệ thốngcung cấp điện an toàn, tin cậy để phục vụ sản xuất và sinh hoạt

Theo thống kê hiện nay thì các nghành công nghiệp tiêu thụ tới 70% lượng điện năngcủa nước ta, và dự báo trong tương lai tỉ trọng này sẽ còn tăng lên nữa Vì vậy thiết kế hệthống cung cấp điện cho các nhà máy xí nghiệp sao cho tối ưu, kinh tế, an toàn… là vôcùng cần thiết

Môn học Cung cấp điện cung cấp những kiến thức cơ bản và cần thiết cho công việcthiết kế hệ thống cung cấp điện nói chung Bài tập này là bước đầu tiên để người sinh viênứng dụng những kiến thức đã học được vào việc thiết kế một hệ thống cung cấp điện trongmột nhà máy, trong đó môn Cung cấp điện đóng vai trò quan trọng nhất

789

Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY

1.1.Quy mô phụ tải điện của nhà máy

Nhà máy đồng hồ đo chính xác bao gồm 9 phân xưởng được bố trí trong mặt bằngnhư sau:

Hình 1.1 Mặt bằng nhà máy đồng hồ đo chính xác

Phụ tải của nhà máy đồng hồ đo chính xác được phân bố như sau:

Bảng 1.1 Phụ tải điện của các phân xưởng trong nhà máy STT Tên phân xưởng Công suất đặt P đ (kW) T max

3200 h

1.2.Nội dung và nhiệm vụ tính toán thiết kế

1.2.1. Nội dung

Nhiệm vụ chính của bài tập này là tính toán công suất của các phân xưởng và toànnhà máy, từ đó đưa ra thiết kế hệ thống cung cấp điện cao áp, hạ áp-chiếu sáng cho phânxưởng sửa chữa cơ khí, tính toán ngắn mạch, lựa chọn thiết bị bảo vệ, đóng cắt và hệ thống

bù công suất phản kháng cho nhà máy

1.2.2. Nhiệm vụ tính toán thiết kế

Trong phạm vi bài tập dài này cần giải quyết các vấn đề sau:

 Xác định phụ tải cho các phân xưởng và toàn nhà máy

 Thiết kế mạng điện cao áp cho toàn nhà máy

 Thiết kế mạng hạ áp cho PX SCCK

 Thiết kế điện chiếu sáng cho PX SCCK

 Tính toán bù công suất phản kháng cho HTCCĐ của nhà máy

 Tính toán ngắn mạch - lựa chọn và kiểm tra thiết bị

1.3.Các số liệu về nguồn điện cấp cho nhà máy

 Điện áp: tự chọn theo công suất và khoảng cách từ nguồn đến nhà máy

 Công suất của nguồn điện: vô cùng lớn

 Dung ngắn mạch về phía hạ áp của trạm biến áp khu vực: 250 MVA

 Đường dây cung cấp điện cho nhà máy dùng loại dây AC

 Khoảng cách từ nguồn đến nhà máy: 7 KM

 Nhà máy làm việc 3 ca

Chương 2: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA NHÀ MÁY

2.1 Các phương pháp xác định phụ tải tính toán (PTTT)

Tuy theo quy mô công trình mà việc xác định phụ tải được xác định theo phụ tải thực

tế hoặc còn phải kể đến khả năng phát triển của công trình trong tương lai (thường là trongvòng 5 năm hoặc 10 năm) Như vậy việc xác định phụ tải tính toán là phải giải bài toán dựbaó phụ tải ngắn hạn hoặc dài hạn

Dự báo phụ tải ngắn hạn là phải xác định phụ tải của công trình ngay sau khi côngtrình đi vào vận hành Phụ tải đó được gọi là phụ tải tính toán

Dựa vào đó người thiết kế sẽ lựa chọn các thiết bị của mạng điện như: Máy biến áp,các thiết bị đóng cắt bảo vệ… để tính toán tổn thất công suất, tổn thất điện áp, chọn cácthiết bị bù công suất vv Việc xác định chính xác phụ tải tính toán thường rất khó khăn do

nó phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: Công suất, số lượng thiết bị… Tuy vậy việc tính toánphụ tải vẫn phải được tính toán sao cho khi đi vào vận hành nó phải lớn hơn hoặc bằng phụtải thực tế Trong trường hợp phụ tải tính toán nhỏ hơn phụ tải thực tế sẽ làm giảm tuổi thọcác thiết bị, quá tải, dẫn đến cháy nổ Ngược lại nếu phụ tải tính toán lớn hơn phụ tải thực tếquá nhiều sẽ gây ra lãng phí trong việc đầu tư vốn ban đầu và thu hồi vốn

Tuy có nhiều phương pháp tính toán phụ tải nhưng không có phương pháp nào làhoàn toàn chính xác, mỗi phương pháp được áp dụng trong một điều kiện nhất định với mộtmục đích tính toán nhất định Dưới đây là các phương pháp tính toán chính thường được sửdụng trong việc tính toán phụ tải khi thiết kế hệ thống cung cấp điện

 Xác định PTTT theo công suất đặt và hệ số nhu cầu

Theo phương pháp này PTTT được tính theo các công thức sau:

knc - là hệ số nhu cầu của nhóm phụ tải, tra sổ tay kỹ thuật

Pđmi; Pđi - là công suất định mức và công suất đặt của thiết bị thứ i

Ptt; Qtt; Stt; Itt là các đại lượng của phụ tải tính toán

Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo hệ số nhu cầu và công suất đặt có ưuđiểm là đơn giản, thuận tiện cho tính toán, song nhược điểm là kém chính xác Do hệ số nhucầu được tra theo bảng thông số kỹ thuật là một thông số cho trước, không phụ thuộc vàchưa tính đến đến chế độ vận hành của các phụ tải trong nhóm.

 Xác định PTTT theo hệ số hình dáng đồ thị phụ tải & công suất trung bình

Phương pháp này tính toán dựa vào đồ thị phụ tải, vì vậy việc xây dựng được đồ thịphụ tải phải được thực hiện mới có thể tính toán được PTTT

khdtd; khdpk là hệ số hình dáng của đồ thị phụ tải công suất tác dụng

-phản kháng của nhóm phụ tải, tra trong sổ tay kỹ thuật.tanφ được tính theo Ptb và Qtb

Ptb là công suất trung bình của phụ tải hoặc nhóm phụ tải được xác địnhtheo công thức sau:

Phương pháp này có thể áp dụng để tính toán phụ tải trên các thanh cái của tủ phânphối tại các phân xưởng hoặc trên thanh cái hạ áp của trạm biến áp phân xưởng Songphương pháp này ít được áp dụng trong tính toán thiết kế vì nó đòi hỏi phải xây dựng đồ thịphụ tải của phụ tải hoặc nhóm phụ tải (mà việc này chỉ làm được khi hệ thống đã đi vàohoạt động)

 Xác đinh PTTT theo công suất trung bình và hệ số cực đại

Ptb - Công suất trung bình của phụ tải hoặc nhóm phụ tải

kmax - Hệ số cực đại tra trong sổ tay kỹ thuật kmax = F( nhq, ksd)

ksd - Hệ số sử dụng trung bình của nhóm phụ tải

nhq - Số trung bình sử dụng hiệu quả

Phương pháp này thường được sử dụng để tính toán phụ tải tín toán cho một nhómthiết bị, cho các tủ động lực của toàn bộ phân xưởng Nó co kết qả khá chính xác nhưng lạiđòi hỏi một lượng thông tin đầy đủ về phụ tải như: chế độ làm việc, công suất đặt của từngphụ tải (lấy gần đúng là công suất định mức), số lượng thiết bị trong nhóm.

 Xác định PTTT theo công suất trên một đơn vị điện tích

σ là độ lệch khỏi giá trị trung bình (độ lệch quân phương)

β là mức tán xạ của độ lệch xác định theo hàm phân bố chuẩn

Phương pháp này thường được sử dụng để tính phụ tải tính toán cho các thiết bị củaphân xưởng hoặc của toàn bộ nhà máy Tuy nhiên phương pháp này ít được dùng trong tínhtoán thiết kế vì nó đòi hỏi khá nhiều thông tin thống kê của phụ tải và chỉ phù hợp với các

hệ thống đang vận hành

 Xác định PTTT theo suất điện năng cho một đơn vị sản phẩm

a0 [kW/1đvsp] là suất chi phí điện năng cho một đơn vị sản phẩm

M [đvsp] là số sản phẩm sản suất trong một năm

T [h] là thời gian vận hành trong một năm của xí nghiệp

Phương pháp này chỉ dùng để ước tính, sơ bộ xác định phụ tải trong công tác quy hoạch hoặc quy hoạch nguồn cho xí nhiệp

 Xác định PTTT theo phụ tải đỉnh nhọn của nhóm phụ tải

Itt là dòng điện tính toán của nhóm thiết bị

Itt = với động cơ 3 pha Uđm = 380 (V)

ksd là hệ số sử dụng công suất của động cơ

kmm là hệ số mở máy của động cơ (kmm = 5÷7)Theo phương pháp này thì phụ tải đỉnh nhọn của nhóm động cơ sẽ xuất hiện khiđộng cơ có công suất lớn nhất mở máy còn các thiết bị khác trong nhóm đang làm việc bìnhthường Do đó phụ tải đỉnh nhọn được dùng làm căn cứ để lựa chọn dây chảy của cầu chì vàcác rơle bảo vệ dòng điện và được dùng để tính toán dao động và độ sụt điện áp trong lướikhi đóng cắt thiết bị.

Kết luận: Khi tính toán, thiết kế thì tuy thuộc vào loại phụ tải, mục đích tính toán và

thiết kế mà ta sử dụng các phương pháp trên một cách thích hợp

2.2 Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng sửa chữa cơ khí

Trong PX SCCK có nhiều loại phụ tải khác nhau, làm việc ở nhiều chế độ khácnhau Vì vậy cần phải phân nhóm các phụ tải trong PX SCCK để tính phụ tải tính toán củatoàn phân xưởng, trên cơ sở đó đưa ra phương án thiết kế cấp điện cho phân xưởng

2.2.1. Giới thiệu phương pháp tính toán phụ tải trong phân xưởng

Việc xác định phụ tải tính toán trong PX SCCK được tính theo công suất trung bình

và hệ số cực đại, hay còn gọi là phương pháp số thiết bị dùng điện hiệu quả

Theo phương pháp này PTTT được xác định theo các công thức sau:

Pđi là công suất đặt của thiết bị thứ i

ksd là hệ số sử dụng công suất trung bình của nhóm, tra sổ tay kỹ thuật

kmax là hệ số cực đại, tra sổ tay kỹ thuật với kmax = f(nhq, ksd)

n là số thiết bị trong nhóm

nhq là số thiết bị sử dụng hiệu quả, được tính theo công thức

Số thiết bị sử dụng hiệu quả nhq thường được xác định dựa trên số thiết bị trong nhóm(n) và công suất định mức (Pđmi) của các thiết bị trong nhóm theo công thức:

Pđmmax là công suất định mức lớn nhất của thiết bị trong nhóm

Pđmmin là công suất định mức nhỏ nhất của thiết bị trong nhóm

Khi xác định nhq có thể bỏ qua một số thiết bị có tổng công suất định mức nhỏ hơn5% tổng công suất định mức của toàn nhóm

Khi m = 3, ksd = 0,5 cho phép lấy nhq = n – n1 (bỏ qua các thiết bị có công suất nhỏkhi xác định n, n1 lá số thiết bị có công suất ≥ 0,5Pđmmax)

Trường hợp 2: n ≥ 4, m >3, ksd ≥ 0,2

Khi đó nhq được tính theo công thức: nhq = (2.19)

Trong trường hợp tính được nhq ≥ n thì lấy nhq = n

Trường hợp 3: n ≥ 4, m >3, ksd ≤ 0,2

Tính n1 – số thiết bị có công suất ≥ 0,5Pđmmax

Tính P1 – tổng công suất của n1 thiết bị kể trên

P1 = P = (2.20)Tính n* = , p* = , Tra bảng được giá trị = f(n*,p*) (2.21)

2.2.2. Phân loại và phân nhóm trong phân xưởng sửa chữa cơ khí

Thông thường một phân xưởng sẽ bao gồm nhiều thiết bị có công suất và chế độ làmviệc khác nhau Vì vậy muốn xác định PTTT một cách chính xác thì cần phân loại và phânnhóm các thiết bị trong phân xưởng

Việc phân nhóm các thiết bị được thực hiện theo nguyên tắc sau:

+ Các thiết bị trong một nhóm có vị trí gần nhau để giảm thiểu tổn thất về điện nằmcũng như vốn đầu tư về đường dây

+ Các thiết bị trong một nhóm nên có chế độ làm việc giống nhau để tạo điều kiệnthuận lợi trong việc tính PTTT cũng như lựa chọn phương thức cấp điện cho nhóm

+ Tổng công suất các nhóm trong phân xưởng nên xấp xỉ nhau để giảm thiểu chủngloại tủ động lực trong phân xưởng Số lượng thiết bị trong một nhóm cũng không nên qualớn vì số đầu ra của các tủ động lực thường từ 8 đến 12 đầu

Với phân xưởng SCCK tra bảng lấy chung hệ số công suất cosφ = 0,55 cho tất cả cácthiết bị trong phân xưởng Các thiết bị đều sử dụng điện 3 pha, vì vậy có thể xác định dòngđiện định mức của các thiết bị theo công thức sau:

Iđm = (A) với Uđm=380 (V) (2.23)Căn cứ vào vị trí, công suất, chế độ làm việc của các thiết bị bố trí trên mặt bằngtrong PX SCCK, có thể chia các thiết bị trên thành 6 nhóm như sau:

Bộ phận dụng cụ:

+ Nhóm 1: 1; 4; 241; 27; 28

+ Nhóm 2: 2; 10; 17; 20; 22; 242.+ Nhóm 3: 5; 6; 7; 11; 12; 13; 15

Trong cách chia trên có nhiều loại thiết bị có số lượng lớn hơn 1 lại phân bố xa nhautrên mặt bằng phân xưởng, vì vậy các thiết bị đó không thể thuộc cùng một nhóm (nếu cùngmột nhóm sẽ làm việc đi dây phức tạp) Các thiết bị có mặt trong nhiều nhóm được đánhthêm chỉ số phụ để dễ phân biệt trên mặt bằng phân xưởng.

Bảng 2.1 Phân loại và phân nhóm các thiết bị trong PX SCCK

TT Tên thiết bị Hiệu Kí Lượng Số Nhãn Hiệu

P đm (kW)

I đm(A)

1 Máy Tổng

Bộ phận dụng cụ Nhóm 1

17 Máy bào giường một trụ 13 1 MC38 10.0 10.0 27.62

41 Máy cưa 11 1 872A 2.8 2.8 7.73

2.2.3. Xác định phụ tải tính toán cho từng nhóm phụ tải

Xét nhóm 1, từ bảng phân chia nhóm ta được các thông số của nhóm 1:

Tổng số thiết bị của nhóm n = 9, tổng công suất định mức của nhóm Pđmn1 = 53,9Thiết bị có công suất định mức lớn nhất, nhỏ nhất:

Pđmmax= 10 kW Pđmmim= 1kW

Tra bảng PL1.1-thiết kế cấp điện ta được

ksd= 0,16; cosφ = 0,55 => tgφ = 1,52

m = = = 10 > 3, ksd = 0,16 < 0,2 => áp dụng trường hợp 3Tổng số thiết bị có công suất ≥ 0,5Pđmmax = 0,5.10 = 5 kW : n1 = 4

Tổng công suất của n1 thiết bị kể trên P1 = 40 kW

Vì vậy ta có:

n* = = = 0,44; p* = = = 0,742Tra bảng được giá trị = 0,7 → tính được nhq = = [9.0,7] = 6

Từ ksd=0,16 và nhq= 6 tra bảng PL.1.6- thiết kế cấp điện ta được: kmax= 2,64

Phụ tải tính toán của nhóm 1:

Ptt = kmax.ksd Pđmn1 = 2,64.0,16.53,9 = 22,767 (kW)

Qtt = Ptt.tgφ = 22,767.1,52 = 34,572 (kVAr)

Stt = = = = 41,395 (kVA)

Itt = = = 62,893 (A)Phụ tải đỉnh nhọn của nhóm 1: (chọn kmm = 6)

Iđn1 = kmm.Iđm(max) + (Itt - ksdIđm(max)) = 224,19 (A)Các thiết bị trong phân xưởng sửa chữa cơ khí lấy: ksd = 0,16; cosφ = 0,55 Bằngphương pháp tính và cách xác định tương tự như với nhóm 1 ta được kết quả cho các nhómcòn lại trong bảng sau:

Bảng 2.2 Phụ tải tính toán của các nhóm thiết bị của PX SCCK

Nhóm n n hq P đmn k max I đm (A) Phụ tải tính toán.

Phụ tải đỉnh nhọn của các nhóm phụ tải:

Bảng 2.3 Phụ tải đỉnh nhọn của các nhóm phụ tải

I đn (A) 224.194 223.669 222.268 215.754 212.768 140.950Các số liệu trên sẽ là căn cứ để thiết kế mạng điện hạ áp trong phân xưởng sửa chữa

cơ khí cũng như lựa chọn các thiết bị cho mạng điện hạ áp của phân xưởng

2.2.4. Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng sửa chữa cơ khí

Phụ tải tính toán động lực của toàn phân xưởng

Ta có công thức tính phụ tải động lực của toàn phân xưởng:

Trong đó:

Pttđl là công suất tác dụng tính toán của phân xưởng

Ptti là công suất tác dụng tính toán của nhóm phụ tải i

kđt là hệ số đồng thời đạt giá trị max công suất tác dụng

n là số nhóm phụ tải của phân xưởng

Lấy kđt = 0,85 và thay giá trị của Ptt vào ta có:

PttđlPX = 98,511 (kW)

Phụ tải chiếu sáng của toàn phân xưởng.

Áp dụng công thức : Pcs = P0 .F (kW)

Theo yêu cầu về chiếu sáng sẩn xuất, tra bảng PL1.7- thiết kế cấp điện có:

P0 = 15,5 (w/m2) suất phụ tải chiếu sang trên một đơn vị diện tích

CosφPX = = 0,643

Phụ tải đỉnh nhọn của phân xưởng.

Ta có trong phân xưởng:

Iđm(max) = 27,62 (A) IttPX = 296,8 (A)Thay vào công thức (2.16) ta có:

IđnPX = 6.27,62 + (295,8 – 0,16.27,62) = 458,101 (A)

2.3 Xác định phụ tải tính toán cho các phân xưởng

Đối với các phân xưởng của nhà máy ta chỉ biết được công suất đặt và diện tích củatoàn phân xưởng Vì vậy phụ tải động lực của các phân xưởng được tín theo hệ số nhu cầucủa các phân xưởng, phụ tải chiếu sáng được tính theo công suất chiếu sáng trên một đơn vịdiện tích

Công thức tính phụ tải động lực:

PđlPX = knc.PđPX (kW)Công thức tính phụ tải chiếu sáng:

Pcs = P0.F (kW)Các hệ số knc; cosφ; P0 được tra trong giáo trình thiết kế cấp điện

Phụ tải tính toán cho các phân xưởng được xác định bởi công thức:

Ptt = Pđl + Pcs (kW) (2.30)

Qtt = Ptt.tgφ (kVAr)

Stt = (kVA)

2.3.1. Phụ tải chiếu sáng của các phân xưởng

Phụ tải chiếu sáng của các phân xưởng: căn cứ vào diện tích các phân xưởng và nhu cầu chiếu sáng của các phân xưởng ta tính được công suất phụ tải chiếu sáng của các phân xưởng Tra sổ tay kỹ thuật ta được suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích của từng phân xưởng, ta lấy giá trị trung bình cho suất chiếu sang P0 (theo PL I.2 Suất phụ tải chiếu sáng cho các khu vực - Thiết kế cấp điện – Ngô Hồng Quang – Vũ Văn Tẩm)

Bảng 2.4 Phụ tải chiếu sáng của các phân xưởng trong nhà máy

TT Tên phân xưởng Diện tích F (m2) P 0 (W/m2) P cs (kW)

2.3.2. Phụ tải động lực của các phân xưởng

Từ công suất định mức của các phân xưởng và nhu cầu sủ dụng điện của các phânxưởng ta tính được công suất phụ tải động lực của các phân xưởng Áp dụng phương pháptính trên, tra cứu hệ số nhu cầu và hệ số công suất cho từng phân xưởng, căn cứ vào côngsuất đặt các phân xưởng tính toán ta được bảng kết quả sau (theo PL I.1+ PL I.3 Trị số sửdụng trung bình ksd và cosφ của các phân xưởng - Thiết kế cấp điện – Ngô Hồng Quang –

Vũ Văn Tẩm):

Bảng 2.5 Phụ tải động lực của các phân xưởng

2.3.3. Phụ tải tính toán của các phân xưởng

Từ các số liệu về phụ tải chiếu sáng và phụ tải động lực trên, tra sổ tay kỹ thuật hệ sốcông suất của các phân xưởng tính được phụ tải tính toán của các phân xưởng như sau:

Bảng 2.6 Phụ tải tính toán của các phân xưởng

TT Tên phân xưởng cosφ P đl

2.4.Xác định phụ tải tính toán cho toàn nhà máy

Công thức tính phụ tải tính tóa cho toàn nhà máy:

PttNM = kđt + PttcsNM (2.31)

QttNM = kđt + QttcsNM (2.32)

SttNM = cosφNM = Trong đó: PttcsNM và QttcsNM là phụ tải tính toán chiếu sáng bên ngoài nhà máy (baogồm chiếu sáng đường đi, bãi tróng, chiếu sáng bảo vệ… trong xí nghiệp)

Hệ số đồng thời của các phân xưởng tra trong thiết kế cấp điện lấy: kđt = 0,85

Từ kết quả tính toán cho các phân xưởng, thay vào các công thức trên ta được:

PttNM = 0,85.3610,21 = 3060,65 (kW)

QttNM = 0,85.4434,40 = 3762,15 (kVAr)

SttNM = = 4849,88 (kVA)cosφNM = = = 0,63

Nếu tính đến sự phát triển của nhà máy trong tương lai gần thì có thể tính phụ tải tínhtoán cho nhà máy trong tương lai theo sự phát triển của nhà máy

Công thức tính: SNM(t) = Stt.(1 + α.t) (2.33)

Phụ tải chiếu sáng

Phụ tải động lực

Rpxiαcs

Trong đó :

t [năm] là thời gian dự kiến nhà máy hoạt động trong tương lai

α là hệ số tăng trưởng hàng năm lớn nhất về phụ tải điện của nhà máy,thường lấy (α = 0,083 ÷ 0,101), tùy thuộc vào sự phát triển của nhàmáy mà ta chọn hệ số tăng trưởng cho hợp lí

2.5.Biểu đồ phụ tải

Việc xây dựng biểu đồ phụ tải trên mặt bằng xí nghiệp với mục đích phân phối hợp

lý các trạm biến áp trong phạm vị nhà máy, chọn vị trí đặt trạm phân phối trung tâm và cáctrạm biến áp sao cho chỉ tiêu kỹ thuật của phương án là cao nhất

Biểu đồ phụ tải của mỗi phân xưởng là một hình tròn có diện tích tương ứng với phụtải tính toán của phân xưởng đó theo một tỉ lệ nhất định Nếu coi phụ tải mỗi phân xưởng làmột hình tròn theo diện tích tương ứng với phụ tải tính toán của phân xưởng thì tâm hìnhtròn phụ tải trùng với tâm hình học của phân xưởng đó

Trên biểu đồ phụ tải thể hiện:

+ Diện tích biểu đồ thể hiện phụ tải tính toán của phân xưởng, vì vậy bán kính củabiểu đồ phụ tải phân xưởng i được xác định bởi công thức sau:

RPXi = (mm) (2.34)

Trong đó:

Sttpxi (kVAr) là phụ tải tính toán của phân xưởng i

m (kVAr/mm2) là hệ số tỉ lệ thể hiện phụ tải trên diện tích.+ Cơ cấu cuả biểu đồ phụ tải thể hiện tỉ lệ giữa phụ tải chiếu sáng và phụ tải động lựccủa mỗi phân xưởng, do đó góc của phụ tải chiếu sáng được xác định bởi công thức sau:

Trong đó:

PcsPXi (kW) là phụ tải chiếu sáng của phân xưởng i

PttPXi (kW) là phụ tải tính toán của phân xưởng i

Để có sự thống nhất trên biểu đồ và thể hiện được tương quan phụ tải giữa các phânxưởng thì việc chọn hệ số tỉ lệ m ở trên là như nhau cho tất cả các phân xưởng

Bảng 2.4 Xác định biểu đồ phụ tải của các phân xưởng

TT Tên phân xưởng P tt

đó gần nhất để thuận lợi đặt trạm biến áp trung tâm

Chọn hệ truc tọa độ (H.V) ta được tọa độ các tâm phụ tải cua các phân xưởng

Bảng 2.5 Xác định tâm phụ tải tính toán của nhà máy

890

áp trung tâm tại M(60;40) Ta có biểu đồ phụ tải của nhà máy.

Hình 2.1 Biểu đồ phụ tải nhà máy

Chương 3: THIẾT KẾ MẠNG HẠ ÁP CHO PHÂN XƯỞNG SCCK

3.1.1. Phân bố phụ tải của phân xưởng

Phân xưởng sửa chữa cơ khí có diện tích 1242 (m2) gồm 56 thiết bị chia làm 6 nhómphụ tải Công suất tính toán của phân xưởng Stt = 174,62 (kVAr) trong đó công suất chiếusáng Pcs = 18,63 (kW), công suất phụ tải động lực là Pđl = 96,8 (kW) Trong phân xưởng hầuhết tập trung các phụ tải là động cơ điện, dùng chung một điện áp lưới 380/220 V, tần sốcông nghiệp là 50Hz Yêu cầu cung cấp điện với phân xưởng sửa chữa là không cao Phânxưởng được đánh giá là hộ tiêu thụ điện loại III

3.1.2. Trình tự thiết kế

• Lựa chọn phương án cấp điện

• Lựa chọn thiết bị cho tủ phân phối và tủ động lực

• Tính toán ngắn mạch cho hạ áp

Sơ đồ cung cấp điện cho các thiết bị phân xưởng phụ thuộc vào công suất thiết bị, sốlượng thiết bị, sự phân bố của các thiết bị trên mặt bằng phân xưởng và các điều kiện khác

Sơ đồ cần phải thoả mãn các điều kiện sau:

• Đảm bảo độ tin cậy theo họ tiêu thụ điện

• Thuận tiện cho lắp đặt, vận hành, bảo trì, sửa chữa

• Các chỉ tiêu kinh tế - kĩ thuật tối ưu

• Cho phép sử dụng các phương án lắp đặt công nghiệp hoá và nhanh

Trong mạng điện phân xưởng người ta thường sử dụng mạch hình tia và mạng đườngdây chính Tuỳ theo từng nhóm phụ tải mà người ta lựa chọn phương án cấp điện hợp lý

Để cấp điện cho phân xưởng ta sử dụng sơ đồ hỗn hợp Điện năng từ trạm biến ápđươch đưa và các trạm phân phối của phân xưởng thông qua cáp ngầm Trong tủ phân phốicủa các phân xưởng ta đặt Atomat tổng và các Atomat nhánh cấp điện cho các tủ động lực

và tủ chiếu sáng Các tủ động lực cấp điện cho các nhóm phụ tải của phân xưởng và chiếusao cho các tủ này có công suất tương đương nhau Từ tủ phân phối đến các tủ động lực và

tủ chiếu sáng theo sơ đồ hình tia Mỗi tủ động lực cấp điện cho các nhóm phụ tải theo sơ đồhỗn hợp, các phụ tải quan trọng và có công suất lớn sẽ được cấp điện từ thanh cái của tủđộng lực, các phụ tải có công suất nhỏ và kém quan trọng sẽ được phân thành các nhóm vàđược cấp điện theo sơ đồ liên thông Để dễ dàng thao tác và tăng thêm độ tin cậy của cungcấp điện ta sử dụng các Atomat tổng làm nhiệm vụ đóng cắt, bảo vệ quá tải và ngắn mạch,các nhánh cấp điện cho các phụ tải sử dụng cầu chì để bảo vệ

Để đảm bảo an toàn trong vận hành chọn phương thức lắp đặt cáp từ trạm biến ápphân xưởng về tủ phân phối là loại cáp ngầm đặt trong rãnh

Dẫn điện từ tủ phân phối của phân xưởng đến các tủ động lực và từ tủ động lực đếncác thiết bị sử dụng điện được dung bằng cáp đi trong hầm cáp và các hầm cáp được chọnngầm dưới mặt sàn nhà xưởng Ta có sơ đồ nguyên lý cà sơ đồ đi dây (sau phần lựa chọnthiết bị bảo vệ, các tuyến cáp và dây nối).

+ Không ảnh hưởng đến việc đi lại, sản xuất trong phân xưởng

+ Thuận tiện cho việ lắp đặt và vận hành

+ Thông gió thoáng mát và không có chất ăn mòn hoặc gâp chập cháy

3.3.2. Xác định vị trí đặt tủ phân phối và tủ động lực

Để đảm bảo các nguyên tắc trên thì việc xác định vị trí của tủ phân phối và các tủđộng lực phải được tiến hành chính xác theo vị trí của các thiết bị hoặc tủ động lực và côngsuất của các thiết bị hoặc công suất tính toán của nhóm thiết bị Tọa độ của tủ được tínhtheo công thức sau:

Trong đó:

(xi;yi) là tọa độ của thiết bị trong nhóm hoặc tủ động lực

Pi là công suất định mức của thiết bị hoặc công suất tính toán của nhómthiết bị

n là số thiết bị trong nhóm hoặc số tủ động lực

Khi đó vị trí của tủ phân phối hoặc tủ động lực Mt (Xt;Yt) (nó có thể được hiệu chỉnhlại cho phù hợp nhất với bố trí thực tế trên mặt bằng của phân xưởng) Khi đã xác địnhđược vị trí của các tủ động lực và tủ phân phối thì có thể tính toán đến các phương án đi dâycho mạng hạ áp trong phân xưởng và lựa chọn các thiết bị cho mạng hạ áp

Căn cứ vào bản vẽ thực tế mặt bằng phân xưởng tac chọn hệ tọa độ Oxy có gốc tọa

độ trung với góc trái phía dưới của phân xưởng, hai trục tọa độ trùng với các cạnh chiều dài

và chiều rộng của phân xưởng Từ đó xác định tọa độ của các thiết bị cho các nhóm

Vị trí của tủ động lực cấp điện cho nhóm 1, áp dụng công thức trên ta có:

Xt1 = = 16,7

Yt1 = = 6,6

Vậy theo tính toán thì tủ động lực cho nhóm 1 sẽ đặt ở Mt1(16,7;6,6), nhưng căn cứvào thực tế mặt bằng thì hiệu chỉnh đến vị trí mới Mt1(15,5;7,5).

Tương tự trên ta xác định các vị trí của tủ động lực còn lại sau khi đã hiệu chỉnh đểphù hợp với thực tế bố trí trên mặt bằng

Như vậy theo tính toán tủ phân phối sẽ đặt tại vị trí Mtpp (15;4,5)

Tính toán đến bố trí thực tế trên mặt bằng ta thấy vị trí phân phối như trên hoàn toànphù hợp với điều kiện thực tế của mặt bằng bố trí của phân xưởng Vấy vị trí của tủ phânphối là Mtpp (15,2;4,5)

3.4.1. Nguyên tắc chung

Trong mạng điện hạ áp của phân xưởng thì cáp và dây dẫn được chọn theo các điềukiện sau:

+ Đảm bảo điều kiện phát nóng

+ Tiết diện phải phù hợp với thiết bị bảo vệ là cầu chì hay atomat

+ Đảm bảo tổn thất điện áp trong phạm vi cho phép Trong phân xưởng điều kiệnnày có thể bỏ qua vì khoảng cách ngắn lên tổn thất điện áp là không đáng kể

+ Kiểm tra độ sụt áp khi có động cơ lớn khởi động Điều kiện này ta cũng có thể bỏqua do trong phân xưởng không có động cơ có công suất quá lớn

Như vậy việc chọn cáp và dây dẫn chủ yếu phải thảo mãn các điều kiện sau:

a. Điều kiện phát nóng.

Theo điều kiện phát nóng khi chọn cáp và dây dẫn cần đảm bảo điêu kiện:

k1.k2.Icp ≥ Ilvmax (3.2)

Trong đó:

+ k1, k2 là hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường đặt cáp và số lượng cáp

đi song song trong một rãnh

+ Icp (A) là dòng điện làm việc lâu dài cho phép của dây cáp được chọn

+ Ilvmax (A) là dòng điện làm việc lớn nhất của thiết bị, nhóm thiết bị hoặcphân xưởng (nếu là phân xưởng thì Ilvmax = Itt ; nếu là nhóm thiết bị nhỏ thì Ilvmax = ∑Iđm ; nếu

là thiết bị đơn lẻ thì Ilvmax = Iđm)

b. Theo điều kiện phối hợp với thiết bị bảo vệ.

3.4.2. Chọn cáp từ TBAPX về tủ phân phối của phân xưởng SCCK

Dựa trên các điều kiện trên ta có:

+ Dòng điện làm việc của phân xưởng: Ilvmax = Itt = 265,31 (A)

+ Hệ số điều chỉnh theo nhiệt độ, cáp chôn trong đất có nhiệt độ ổ định ≈ 150C, quyđịnh lấy k1 = 1

+ Hệ số hiệu chính theo cáp đặt song song trong đất, ta lấy k2 = 0,92

Theo điều kiện phát nóng của cáp và dây dẫn ta tính toán được:

Icp ≥ 244,1 A (*)+ Dòng điện định mức của aptomat cua toàn phân xưởng IđmATM = 600A (chọn ở trêntheo mục V.2), aptomat được chọn là loại có dòng khởi động nhiệt :

IKdn = 1,2 IđmATM = 1,2.600 = 720 A

Theo điều kiện phối hợp thiết bị bảo vệ với cáp dẫn ta tính được:

Icp ≥ 480 A (**)

Từ (*và (**) ta chọn cáp dẫn từ trạm biến áp về tủ phân phối là cáp đồng 3x240 +

95 cách điện PVC do LENS chế tạo có Icp = 501A thỏa mãn cả hai điều kiện phát nóng vàphối hợp thiết bị bảo vệ

3.4.3. Chọn cáp từ tủ phân phối đến tủ động lực

Áp dụng tương tự như chọn cáp từ trạm biến áp về tủ phân phối của phân xưởng,trong phân xưởng có cùng điều kiện như nhau lên các nhóm phụ tải có chung các hệ số: k1 =1; k2 = 0,92, α = 1,5

Ta có bảng lựa chọn cáp từ tủ phân phối đến các tủ động lực:

Bảng 3.2 Lựa chọn cáp từ tủ phân phối đến các tủ động lực

Tủ Động

lực I lvmax (A) I đmATM

(A) I Kdn = 1,2 I đmATM I cp (A) Loại cáp lựa chọn

F (mm2) I cp (A)

3 Máy bào ngang 17,73 60 ≥ 20 4 G1,5 31

5 Máy bào giường mộttrụ. 25,33 80 ≥ 27,6 4 G2,5 41

Bộ phận sửa chữa cơ khí & điện.

Nhóm 5 - Tủ động lực V

Máy tiện ren

Việc lựa chọn các thiết bị phải đảm bảo các điều kiện dài hạn của các thiết bị trongphân xưởng:

Iđmt ≥ Ilvmax (của nhóm thiết bị hoặc phân xưởng)

Các đầu ra của tủ phải đảm bảo điều kiện:

Iđmra ≥ Itt (của thiết bị hoặc nhóm thiết bị) (3.4)Kiểu loại tủ phù hợp với phương thức lắp đặt, vận hành, địa hình và khí hậu

Phối hợp thiết bị bảo vệ với dây dẫn.

Đối với cáp bảo vệ bằng cầu chì:

≤ α (3.5)Đối với cáp bảo vệ bằng aptomat:

≤ α (3.6) ≤ α (3.7)

Trong đó:

+ IKdn là dòng khởi động nhiệt của aptomat IKdn = 1,2 IđmATM

+ IKdđt là dòng khởi động điện tử của aptomat IKdđt = 1,2 Iđn

+ Icp là dòng điện định mức của dây chảy cầu chì

3.5.2. Lựa chọn tủ phân phối và thiết bị bảo vệ trong tủ phân phối

Theo các tính toán ở chương II thì phân xưởng có 6 nhóm máy và hệ thống chiếusáng, từ bảng kết quả tính toán ta có:

Ilvmax = Ittpx = 265,31 (A)Điện áp của các thiết bị đều có Uđm = 380 (V)

Vì vậy ta chọn tủ phân phối là ПP – 9322 loại đặt trên sàn nhà xưởng có 1 đầu vào

và 7 đầu ra do Liên Xô sản xuất, có các thông số:

Uđmt = 500 (V) Iđmt = 600 (A)

Chọn aptomat (ATM) tại trạm biến áp cấp điện cho tủ phân phối và aptomat tổng của

tủ phân phối, hai vị trí này ta chọn cùng một loại ATM là A3140 do Liên Xô chế tạo cóthông số:

Uđm = 500 (V) Iđm = 600(A) Icắt = 25 (kA)Các nhánh ra của tủ ta chọn ATM theo kết quả tính toán ở chương II:

Ittnh1 = 57,65 (A) Ittnh2 = 57,17 (A) Ittnh3 = 50,82 (A)

ĐL1 ĐL2 ĐL3 ĐL4 ĐL5 ĐL6

A3120

CS7

A3120A3120

A3120A3120

A3120A3120

0,4 kVA3140

Ittnh4 = 49,91 (A) Ittnh5 = 47,18 (A) Ittnh6 = 25,67 (A)Vậy ta chọn cùng một loại ATM cho các nhánh lá A3120 do Liên Xô chế tạo, cóthông số:

Uđm = 500 (V) Iđm = 100 (A) Icắt = 15 (kA)

Ta có bảng chọn ATM cho tủ phân phối sau:

Bảng 3.4 Lựa chọn Atomat cho tủ phân phối

Riêng nhóm 6 ta thấy răng công suất và dòng làm việc của nhóm thấp, ta có thể thay ATM bằng lạoi khác có dòng định mức nhỏ hơn, tuy nhiên vì tính đồng bộ cho lên ta vẫn dùng loại ATM như các nhóm khác

Ta có sơ đồ nguyên lý của tủ phân phối đến các tủ động lực và tủ chiếu sáng:

Hình 3.1 Sơ đồ nguyên lý của tủ phân phối PX SCCK 3.5.3. Lựa chọn tủ động lực và các thiết bị bảo vệ nhóm phụ tải

Để cấp điện cho 6 nhóm phụ tải và chiếu sáng cuả phân xưởng ta chọn tủ động lực

có đặt 1 cầu dao và cầu chì tổng có một đầu vào, có nhiều nhất là 8 đầu ra Tủ là loại đặttrên mặt sàn nhà xưởng, giáp với tường với một mặt thao tác

Chọn tủ động lực là loại CП62 – 7/1 do Liên Xô sản xuất

CC- 400A CD- 400A

Ta có sơ đồ nguyên lí tủ động lực:

Hình 3.2 Sơ đồ nguyên lý của tủ động lực PX SCCK

Điều kiện để chọn dây chảy của cầu chì tổng trong các tủ động lực:

+ Tủ động lực cấp điện cho phụ tải là nhóm nhiều động cơ thì dây chảy của cầu chìtổng được chọn theo điều kiện:

(3.8)+ Tủ động lụ cấp điện cho phụ tỉa không phải là động cơ thì dây chảy của cầu chìtổng được chọn theo điều kiện:

(3.12)Trong đó :

+ Itt là dòng điện tính toán của nhóm phụ tải

+ Iđmi là dòng điênh dịnh mức của độn cơ thứ I trong nhóm

+ Iđnn là dòng đỉnh nhọn của nhóm

+ Idcmax là dòng định mức dây chảy của nhánh lớn nhất trong nhóm

+ Immmax là dòng mở máy của động cơ có dòng mở máy lớn nhất trong nhóm

+ kmm hệ số mở máy , thường lấy kmm = 6

+ α là hệ số phụ thuộc vào điều kiện lắp đặt và vận hành, với nhóm máy công cụ talấy α = 2,5 lúc khởi động không tải

Tủ động lực I được chọn là loại có 1 đầu vào và 8 đầu ra để cấp điện cho 9 thiết bị làcác thiết bị thuộc nhóm máy I của phân xưởng sửa chữa cơ khí Căn cứ vào công suất thìnhóm máy I sẽ được phân ra làm 8 nhánh, mỗi nhánh có từ 1 đến 2 thiết bị Cầu chì bảo vệcho mỗi nhánh và cầu chì tổng được xác định theo các công thức đã nêu ở trên

Tính toán cầu chì bảo vệ cho các thiết bị và cầu chì tổng cho nhóm 1 ta có:

+ Nhánh 1 có 1 máy tiện ren kí hiệu trên mặt bằng là 1, công suất Pđm= 10 kW Ta

có :

Vì vậy ta chọn cầu chì bảo vệ nhánh 1 có Idc1 = 80 A

+ Tương tự cho các nhánh 2,3,4 co Idc2 = Idc3 = Idc4 = Idc1 = 80A.

+ Nhánh 5 có 1 máy doa ngang kí hiệu trên mặt bằng là 4, công suất Pđm=4,5 kW

Ta có :

Vì vậy ta chọn cầu chì bảo vệ nhánh 5 có Idc5 = 34 A

+ Nhánh 6 có 1 máy mài phẳng có trục nằm kí hiệu trên mặt bằng là 20, công suất

Pđm= 2,8 kW Ta có :

Vì vậy ta chọn cầu chì bảo vệ nhánh 6 có Idc6 = 25 A

+ Nhánh 7 có 1 máy mài sắc kí hiệu trên mặt bằng là 24, công suất Pđm= 2,8 kW Ta

có :

Vì vậy ta chọn cầu chì bảo vệ nhánh 7 có Idc7 = 25A

+ Nhánh 8 có 2 máy giũa và máy mài sắc có dao cắt gọt kí hiệu trên mặt bằng là 27

và 28 công suất Pđm= 1 kW, Pđm= 2,8 kW (vì hai máy nay công suất nhỏ lên có thể coidòng làm việc là tổng của dòng định mức của hai máy)

Lấy hệ số mở máy kmm = 6 ( thường hệ số kmm còn phụ thuộc vào các điều kiện làmviệc cũng như điều kiện lắp đặt…)

Ta có :

Vậy ta chọn cầu chì bảo vệ cho cả nhánh 8 có Idc8 = 25 (A)

+ Chọn cầu chì tổng cho tủ động lực I:

Ta có :

Vậy ta chọn cầu chì bảo vệ cho tủ động lực I có Idc = 200 (A)

Tính toán tương tự cho các nhóm còn lại ta có bảng số liệu sau:

Xác định theo các điều kiện ở trên ta tính được dòng điện cho phép của cầu chì Từ

đó chọn cầu chì thích hợp với các thiết bị hoặc nhóm thiết bị

Bảng 3.6 Lựa chọn cầu chì bảo vệ cho các thiết bị

5 Máy doa ngang 4,5 11,39 11,39 ≥ 27,4 ПP - 2 60/34

dao cắt gọt 2,8 7,09

Tổng của tủ động lực I 53,9 I tt (A) I đn (A) ≥ 160 ПH – 2 400/200

57,65 205,5

Nhóm 2- Tủ động lực II

Nhóm 3- Tủ động lực III

1 Máy phay vạn năng. 7,0 17,73 17,73 ≥ 42,6 ПP - 2 100/60

2 Máy phay vạn năng. 7,0 17,73 17,73 ≥ 42,6 ПP - 2 100/60

3 Máy bào ngang 7,0 17,73 17,73 ≥ 42,6 ПP - 2 100/60

4 Máy bào ngang 7,0 17,73 17,73 ≥ 42,6 ПP - 2 100/60

5 Máy bào giường 10 25,33 25,33 ≥ 60,9 ПP - 2 100/80

8 Máy khoan hướngtâm. 4,5 11,39 11,39 ≥ 27,4 ПP - 2 60/34

Tổng của tủ động lực III 55,6 I50,82tt (A) I198,8đn (A) ≥ 160 ПH – 2 400/200

8 Máy doa tọa độ 4,5 11,39 11,39 ≥ 27,4 ПP - 2 60/34

Tổng của tủ động lực IV 56 I tt (A) I đn (A) ≥ 160 ПH – 2 400/200

49,91 197,8

Bộ phận sửa chữa cơ khí & điện.

Nhóm 5 - Tủ động lực V

2 Máy tiện ren 7,0 17,73 17,73 ≥ 42,6 ПP - 2 100/60

3 Máy tiện ren 7,0 17,73 17,73 ≥ 42,6 ПP - 2 100/60

Máy tiện ren 3,2 8,11

5 Máy bào ngang 5,8 14,69 14,69 ≥ 35,3 ПP - 2 60/45

Tổng của tủ động lực V 56 I47,18tt (A) I195,1đn (A) ≥ 160 ПH – 2 400/200

6 Máy mài hai phía.Máy khoan bàn. 0,652,8 7,091,65 8,74 ≥ 17,7 ПP - 2 60/25

Tổng của tủ động lực VI 24 I tt (A) I đn (A) ≥ 52 ПH - 2 400/200

25,67 129,2

Từ tất cả các số liệu trên ta có sơ đồ nguyên lý mạng điện hạ áp trong phân xưởngsửa chữa cơ khí:

4 G 1,5 4 G1,5

có trụcnằm

Máymàisắc

Máygiũa

Máymàisắc códao cắtngọt

Hình 3.3 Sơ đồ nguyên lý mạng điện hạ áp phân xưởng SCCK

Chương 4: THIẾT KẾ ĐIỆN CHIẾU SÁNG CHO PX SCCK

4.1 Nguyên tắc và tiêu chuẩn chiếu sáng

4.1.1. Nguyên tắc và yêu cầu đối với chiếu sáng

Trong công nghiệp cũng như trong sinh hoạt đời sống, ánh sáng nhân tạo rất cầnthiết, nó thay thế và bổ sung cho ánh sáng tự nhiện Việc chiếu sáng ảnh hưởng trực tiếpđến năng suất, sức khoẻ của người lao động trong công việc cũng như sinh hoạt hàng ngày

Vì vậy chiếu sáng phải đảm bảo các yêu cầu nhất định, các yêu cầu này được xem như tiêuchuẩn chất lượng ánh sáng, là nguyên tắc để định ra tiêu chuẩn và thiết kế chiếu sáng

Đảm bảo chế độ chiếu sáng đủ và ổn định:

+ Nguyên nhân làm ánh sáng dao động là sự dao động của điện áp, vì vậy tiêu chuẩnquy định điện áp chỉ được dao động với ∆UCf = ± 2,5% Uđm Trong xí nghiệp nguyên nhângây ra dao động là chế độ làm việc không đều của máy công cụ

+ Mộ nguyên nhân khác làm ánh sáng dao động là sự rung động cơ học của đèn điệncho nên đèn phải giữa cố định

Quang thông phân bố đều trên toàn mặt chiếu sáng (mặt thao tác) Không có cácmiền có độ chênh lệch quá lớn về độ sáng, không có các bóng quá tối, đặc biệt là các bóngtối di động Sự chênh lệch độ chiếu sáng làm mắt luôn phỉa điều tiết để thích nghi do đóchóng mỏi mệt, các bóng tối di động dễ gây ra tai nạn lao động

Ánh sáng chói trong vùng nhìn của mắt, làm mắt chóng mỏi và khó điều tiết Nếuánh sáng chói quá sẽ gây ra hiệu ứng Pukin hoặc mù mắt Nguyên nhân sáng chói có thể lànguồn sáng có dây tóc lớn lộ ra ngoài, có các vật phản xạ mạnh, nguồn sáng chớp nháy Đểhạn chế ánh sáng chói có thể dùng ánh sáng gián tiếp, góc bảo vệ thích hợp, bóng đèn mờ

4.1.2. Các tiêu chuẩn chiếu sáng

Tiêu chuẩn chiếu sáng quy định độ chiếu sáng tối thiểu cho các nơi, các loại côngtác khác nhau Tiêu chuẩn được xây dựng trên cơ sở cân nhắc về kinh tế - kĩ thuật nhằmbảo đảm vừa đủ các yêu cầu về chiêu sáng

Độ chiếu sáng tối thiểu được quy định căn cứ vào các yêu cầu sau:

Kích thước của vật và khoảng cách từ mắt tới vật cần quan sát, hai yếu tố này đượcthể hiện thông qua hệ số K:

Trong đó:

a là kích thước của vật cần quan sát

b là khoảng cách từ mắt tới vật cần quan sát

Nếu K càng nhỏ thì độ chiếu sáng càng phải lớn

Nếu độ tương phản giữa nền và vật cần quan sát càng nhỏ thì càng khó nhìn, do đónếu độ tương phản thì đòi hỏi độ chiếu sáng phải lớn.

Hệ số phản xạ của vật cần quan sát và nền càng lớn thì độ chiếu sáng cần nhỏ

Cường độ làm việc của mắt phụ thuộc vào đặc điểm riêng biệt của từng loại côngviệc, nếu công việc đòi hỏi phải tập trung thị giác thì độ chiếu sáng phải lớn

Ngoài các yêu tố trên, khi xây dựng các quy định chiếu sáng còn phải sét đến cácyêu tố riêng biệt như: sự có mặt của các vật thể nguy hiểm trong khu vực làm việc, sự cómặt của các thiết bị tự chiếu sáng …

4.2 Các hệ thống chiếu sáng, loại chiếu sáng, chế độ chiếu sáng

Hệ thống chiếu sáng kết hợp là một phần chiếu sáng chung và phần còn lại chiếusáng riêng cho từng nơi làm việc Ưu điểm là độ chiếu sáng ở nơi làm việc được nâng caohơn do chiếu sáng bộ phận, có thể điều khiển quan thông theo hướng caand thiết và có thểtắt các chiếu sáng bộ phận khi không cần thiết, vì vậy có thể tiết kiệm điện năng

4.2.2. Phân loại các dạng chiếu sáng

Có hai loại chiếu sáng:

Chiếu sáng làm việc đảm bảo đủ ánh sáng cần thiết nơi làm việc và trên cả nhà máy.Chiếu sáng sự cố đảm bảo lượng ánh sáng tối thiểu khi mất ánh sáng làm việc, hệthống chiếu sáng sự cố là cần thiết để kéo dài thời gian làm việc của công nhân vận hành vàđảm bảo an toàn cho người lao động ra khỏi nơi làm việc một cách an toàn

4.2.3. Các chế độ chiếu sáng

Tùy theo tính chất công việc mà chọn chế độ chiếu sáng phù hợp, vừa đảm bảo cungcấp đủ ánh sáng để làm việc, vừa tiết kiệm điện năng Chính vì vậy mà phân ra làm nhiềuchế độ chiếu sáng khác nhau:

+ Chiếu sáng trực tiếp là toàn bộ ánh sáng được chiếu trực tiếp vào mặt thao tác.+ Chiếu sáng nửa trực tiếp là phần lớn ánh sáng được chiếu trực tiếp vào mặt côngtác, phần ánh sáng còn lại được chiếu một cách gián tiếp và mặt công tác

+ Chiếu sáng nửa gián tiếp là phần lớn ánh sáng được chiếu gián tiếp vào mặt côngtác, phần ánh sáng còn lại được chiếu trực tiếp vào mặt công tác

+ Chiêu sáng gián tiếp là toàn bộ ánh sáng được chiếu gián tiếp vào mặt công tác.Chiếu sáng trực tiếp có hiệu quả cao, kinh tế nhất, nhưng để có độ chiếu sáng đều thìđèn phải được treo cao và dễ sinh ánh sáng chói Các chế độ chiếu sáng còn lại có hiệu suấtthấp vì một phần ánh sáng bị hấp thụ, các phương pháp này thường được sử dụng trong cáckhu vực hành chính, sinh hoạt Đối với các phân xưởng như phân xưởng sửa chữa cơ khí thìphải sử dụng chế độ chiếu sáng trực tiếp.

4.3 Lựa chọn hệ thống và đèn chiếu sáng trong PXSCCK

Hệ thống chiếu sáng cục bộ: khi nơi làm việc có các bề mặt công tác khác nhau yêucầu độ chiếu sáng khác nhau và được chia thành từng nhóm ở các khu vực khác nhau trênmặt công tác

Hệ thống chiếu sáng kết hợp: khi những nơi mà thị giác cần phỉa làm việc chính xác,nơi mà các thiết bị cần chiếu sáng mặt phẳng nghiêng và không tạo ra các bóng tối sâu

Vì vậy đối với phân xưởng sửa chữa cơ khí đòi hỏi chính xác cao trong quá trình làmviệc ta nên chọn hệ thống chiếu sáng kết hợp

4.4 Xác định số lượng và công suất đèn chiếu sáng trong PXSCCK

4.4.1. Phương pháp tính toán

Phương pháp điểm: bỏ qua quang thông phản xạ, thường để tính toán cho nhwnwngxnơi chiếu sáng ngoài trời, chiếu sáng lối đi, những nơi có phản xạ thấp như hầm lò, bếncảng, đường đi…

Phương pháp quang thông: tính đến sự phản xạ ánh sáng, thường dùng cho trườnghợp chiếu sáng trong nhà và hội trường…

Tùy từng địa điểm cần chiếu sáng mà ta áp dụng phương pháp tính thích hợp, chọnđược hệ thống chiếu sáng hợp lí, tiết kiệm, thuận lợi tho vận hành và bảo dưỡng cũng nhưsửa chữa, thay thế khi có sự cố xảy ra

h2 = 0,8 m

h1 = 0,7 m

H

h = 4,5 m

Phương pháp hệ số sử dụng quang thông.

Phương pháp sử dụng hệ số quang thông được sử dụng để tính toán trong phânxưởng sửa chữa cơ khí do có tính đến sự phản xạ ánh sáng trong phân xưởng Vì ta chọn hệthống chiếu sáng chung nên để tính toán chiếu sáng cho phân xưởng SCCK ta dùng phươngpháp hệ số sử dụng quang thông

Nội dung phương pháp tính sử dụng hệ số quang thông (các thông số cần xác địnhtrong phương pháp sử dụng hệ số quang thông):

Hệ số dử dụng quang thông Ksdqt tra bảng theo các hệ số phản xạ của tường, nền, trần

và loại đèn, hình dạng … [phụ lục VIII.1 sách TKCĐ trang 324]

1 1

b a

+

=

ϕ

(4.4)Trong đó:

+ a1, b1 [m]: Chiều dài và chiều rộng của phòng

+ H [m]: Độ cao treo bóng đèn so với bề mặt thiết bị làm việc

Độ cao treo đèn so với mặt thiết bị làm việc H:

Hình 4.1 Độ cao treo đèn

Xác định độ cao treo bóng đèn so với mặt thiết bị:

H = h - h1 - h2 (4.5)Trong đó:

h [m]: chiều cao nhà xưởng

h1[m]: khoảng cách từ trần đến bóng đèn h1 = 0,5 ÷0,7m

h2[m]: độ cao mặt bằng làm việc h2 = 0,7÷1m

Quang thông hữu ích : Φhi = Etb.S.Kdtr [Lm]

(4.7)Quang thông mỗi bóng được xác định:

Ф0 = dtqt

dtr

K n

Z K S E

min

(4.8) Trong ó:n l t ng s bóng èn trong di n tích c n chi u sáng đ à ổ ố đ ệ ầ ế

Xác định tỷ số L/H để xác định khoảng cách giữa các bóng đèn với nhau Tùy từngđối tượng chiếu sáng mà lựa chọn tỷ số L/H, từ đó tính ra L [m] Kết hợp l với diện tích cầnchiếu sáng để tính số bóng đèn cần thiết

4.4.2. Tính toán số lượng và công suất đèn chiếu sáng

Trong phân xưởng sản xuất, dự định dung bóng đèn sợi đối Phân chia các khu vựcchiếu sáng trong phân xưởng sửa chữa cơ khí thành các khu vực sau:

+ Khu vực: Bộ phận sửa chữa điện và kho linh kiện điện năng

+ Khu vực: Kho phụ tùng

+ Khu vực: Bộ phận sửa chữa cơ khí

+ Khu vực: Phòng thí nghiệm

+ Khu vực: Bộ phân dụng cụ

a) Bộ phận sửa chữa điện và kho linh kiện điện năng

Trong phân xưởng sản xuất, dự định dung bóng đèn sợi đốt Tra bảng 5.3 – TKCĐ tachọn độ rọi tiêu chuẩn cho khu vự này Emin = 30 Lx

Căn cứ vào các thông số ta có: h = 4,5m h1 = 0,7m h2 = 0,8m

H = h – h1 – h2 = 4,5 – 0,7 – 0,8 = 3m