Thiết kế cung cấp điện

Thiết kế cung cấp điện

CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN

I Ý NGHĨA VÀ NHIỆM VỤ CỦA THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN

iện năng là một trong những dạng năng lượng quan trọng nhất trên thế giới nói chung và ở nước ta nói riêng Điện năng sản xuất từ các nhà máy điện được truyền tải và cung cấp cho các khu công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ và sinh hoạt của con người,để đưa điện năng đến các các nơi tiêu thụ này cần phải qua nhiều khâu rất quan trọng Và thiết kế cung cấp điện là một trong những khâu quan trọng đó.Hiện tại, nền kinh tế nước ta đang phát triển mạnh mẽ, đời sống của nhân dân được nâng lên nhanh chóng ,dẫn đến nhu cầu dùng điện tăng trưởng không ngừng Để đáp ứng nhu cầu đó rất đông cán bộ kỉ thuật trong và ngoài ngành điện lực đang tham gia thiết kế, lắp đặt các công trình cung cấp điện để phục vụ nhu cầu trên

Cấp điện là một công trình điện Để thực hiện một công trình điện tuy nhỏ cũng cần có kiến thức tổng hợp từ các ngành khác nhau, phải có sự hiểu biết về xã hội, môi trường và đối tượng cấp điện Để từ đó tính toán lựa chọn đưa ra phương án tối ưu nhất

Cung cấp điện là trình bày những bước cần thiết các tính toán, để lựa chọn các phần tử hệ thống điện thích hợp với từng đối tượng Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng, công cộng Tính toán chọn lựa dây dẫn phù hợp với bản thiết kế cung cấp điện, đảm bảo sụt áp chấp nhận được, có khả năng chịu dòng ngắn mạch với thời gian nhất định Tính toán dung lượng bù cần thiết đểã giảm điện áp, điện năng trên lưới trung, hạ áp Bên cạnh đó, còn phải thiết kế lựa chọn nguồn dự phòng cho nhà máy để lưới điện làm việc ổn định ,đồng thời tính đến về phương diện kinh tế và đảm bảo tính an toàn cao

Trong tình hình kinh tế thị trường hiện nay, các xí nghiệp lớn nhỏ các tổ hợp sản xuất đều phải tự hoạch toán kinh doanh trong cuộc cạnh tranh quyết liệt về chất lượng và giá cả sản phẩm Công nghiệp thương mại và dịch vụ chiếm một tỉ trọng ngày càng tăng trong nền kinh tế quốc doanh và đã thực sự là khách hàng quan trọng của ngành điện lực Sự mất điện, chất lượng điện xấu hay do sự cố… đều ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm, gây phế phẩm, giảm hiệu suất lao động Đặc biệt ảnh hưởng rất lớn đến các xí nghiệp may, hóa chất điện tử đòi hỏi sự chính xác và liên tục cao Do đó đảm bảo độ tin cậy cấp điện, nâng cao chất lượng điện năng là mối quan tâm hàng đầu Một xã hội có điện sẽ làm cho mức sống tăng nhanh với các trang thiết bị nội thất sang trọng nhưng nếu chúng ta lắp đặt một cách cẩu thả , thiếu tuân thủ các quy tắc an toàn sẽ rất nguy hiểm Nông thôn và các phụ tải sinh hoạt là các phụ tải khổng lồ vì vậy người thiết kế cần quan tâm đến độ sụt áp trên đường dây xa nhất Thiết kế cấp điện cho phụ tải sinh hoạt nên chọn thiết bị tốt nhằm đảm bảo an toàn và độ tin cậy cấp điện cho người sử dụng

9 Tóm lại: việc thiết kế cấp điện đối với các đối tượng là rất đa dạng với những đặt thù khác nhau Như vậy để một đồ án thiết kế cung cấp điện tốt đối với bất cứ đối tượng nào cũng cần thõa mãn các yêu cầu sau:

Đ

− Độ tin cậy cấp điện :Mức độ tin cậy cung cấp điện tuỳ thuộc vào yêu cầu của phụ tải

Với những công trình quan trọng cấp quốc gia phải đảm bảo liên tục cấp điện ở mức cao nhất nghĩa là không mất điện trong mọi tình huống Những đối tượng như nhà máy, xí nghiệp, tổ Sx … tốt nhất là dùng máy điện dự phòng, khi mất điện sẽ dùng điện máy phát cấp cho những phụ tải quan trọng,hoặc những hệ thống(gồm:thủy điện,nhiệt điện…) được liên kết và hổ trợ cho nhau mổi khi gặp sự cố

− Chất lượng điện : Chất lượng điện được đánh giá qua hai chỉ tiêu tần số và điện áp Chỉ

tiêu tần số do cơ quan điện hệ thống quốc gia điều chỉnh Như vậy người thiết kế phải đảm bảo vấn đề điện áp Điện áp lưới trung và hạ chỉ cho phép dao động trong khoảng ± 5 % Các xí nghiệp nhà máy yêu cầu chất lượng điện áp cao thì phải là ±2, 5%

− An toàn : Công trình cấp điện phải được thiết kế có tính an toàn cao An toàn cho người

vận hành, người sử dụng, an toàn cho thiết bị , cho toàn bộ công trình Tóm lại người thiết kế ngoài việc tính toán chính xác, chọn lựa đúng thiết bị và khí cụ còn phải nắm vững quy định về

an toàn, những qui phạm cần thiết khi thực hiện công trình Hiểu rõ môi trường hệ thống cấp điện và đối tượng cấp điện

− Kinh tế : Trong quá trình thiết kế thường xuất hiện nhiều phương án, các phương án

thường có những ưu và khuyết điểm riêng, có thể lợi về kinh tế nhưng xét về kỹ thuật thì không được tốt Một phương án đắt tiền thường có đặt điểm là độ tin cậy và an toàn cao hơn, để đảm bảo hài hoà giữa hai vấn đề kinh tế kỹ thuật cần phải nghiên cứu kiõ lưỡng mới đạt được tối ưu

II GIỚI THIỆU VỀ NHÀ MÁY

Đối tượng cung cấp điện là Xưởng may công nghiệp, trực thuộc Cụm công nghiệp Dốc

47 – Tam Phước – Long Thành – Đồng Nai Diện tích tổng thể của xưởng là 6712,2 (m2 )

Những năm gần đây với sự phát triển của nền kinh tế, nhu cầu cuộc sống của con người đòi hỏi ngày càng cao, đặc biệt là lĩnh vực thời trang cuộc sống Trong đó ngành may mặc đóng góp một phần quan trọng không thể thiếu về kinh tế cũng như văn hóa xã hội

Hệ thống điện dẫn vào xưởng may là hệ thống điện lấy từ lưới điện của đường dây với cấp điện áp là 22kV

CHƯƠNG II PHÂN NHÓM VÀ TÍNH TOÁN PHỤ TẢI

I GIỚI THIỆU PHƯƠNG PHÁP

1 Xác Định Tâm Phụ Tải:

a Xác định toạ độ đặt TĐL:

XTĐL =

n

i =1 n dmi

i =1

P XP

i =1 n dmi

i =1

P YP

×

∑

∑

Trong đó: Xi , Yi : tọa độ các tâm phụ tải thư ùi (m)

Pđmi : Công suất định mức của thiết bị thứ i ( kW )

b Xác định toạ độ đặt TPPPX

XTPPPX =

n ttTDLj j

i =1 n dmj

i =1 n dmj

Trong đó: Xi , Yi : Tọa độ các tâm TĐL thứ j (m)

PttTĐLj : Công suất tính toán của TĐL thứ j ( kW )

2 Tính Toán Phụ Tải:

Một số phương pháp thường được sử dụng:

a Xác định phụ tải tính toán theo suất điện năng trên một đơn vị sản phẩm:

Ptt = M a.

T

Trong đó: M – Số lượng sản phẩm lớn nhất trong khoảng thời gian khảo sát

T – Thời gian khảo sát

a - Suất điện năng trên một đơn vị sản phẩm (kWh)

b Xác dịnh phụ tải tính toán theo suất điện năng trên một đơn vị diện tích:

Ptt = P0 F

Trong đó:

P0 : Suất điện năng trên một đơn vị diện tích (kW/m2)

F : Diện tích của nhà máy (m2)

Phương pháp này chỉ phù hợp với những phân xưởng có mật độ máy móc phân bố đều, nhưng có những sai số về:

• Quy trình công nghệ

• Mặt bằng sản xuất

c Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu:

Công suất đặt ↔ Pđm

Ptt = knc

1

n dmi i

e Xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình( Ptb) và hệ số cực đại( Kmax):

( phương pháp này được sử dụng thông suốt)

B1: Xác định các đại lượng trung bình: P tb ; Q tb ; Cosϕ nhóm tb ; K sd nhóm ; I đmi

P CosP

n dmi i=1

P K

P

∑

∑

Iđmi = dmi

P3U ×Cosϕ ×η

B2: Xác định n hq ; K max

nhq =

2 n

dmi

i=1

n

2 dmi

B3: Xác định các đại lượng: P tt ; Q tt ; Cosϕ ttnhóm tb ; I tt ; S tt

Trường hợp1: 4 ≤ nhq ≤ 300:

Ptt = PTB Kmax

Qtt = 1,1 QTB; Nếu nhq ≤ 10 hoặc Qtt = QTB ; Nếu n hq< 10

Trường hợp2: n ≤ 3; (n là số thiết bị máy)

STT Tên Thiết Bị Số lượng Pđmi

2 Tính toán phụ tải

Dùng phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và hệ số Kmax: a.Xác định PTB,QTB, CosϕNhómTB,KSDnhóm , Iđmi

Pdmii=1

Pdmi

i=1

28

c Phụ tải tính toán:

với điều kiện 4≤ nhq ≤ 300:

2 Tính toán phụ tải

Dùng phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và hệ số Kmax: a.Xác định PTB,QTB, CosϕNhómTB,KSDnhóm , Iđmi

Pdmii=1

×

∑

260.0, 25 = 0,6 Dòng điện định mức của các thiết bị được tính bởi công thức

Pdmi

i=1

2260

Kmax = 1+ 1,5

nhq .

1-KsdKsd = 1+

1,5

260 1 0,6

0,6

c Phụ tải tính toán:

với điều kiện 4≤ n hq ≤ 300:

1 Nguồn cung cấp:

Nguồn được lấy từ TĐL2

2 Tính toán phụ tải

Dùng phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và hệ số Kmax: a.Xác định P TB ,Q TB , Cosϕ NhómTB ,K SDnhóm , I đmi

45Pdmii=1

nhq =

( )

245

Pdmi

i=1

245

1,5

45 1 0,8

0,8

c Phụ tải tính toán:

với điều kiện 4≤ n hq ≤ 300:

C NHÓM 3 (TĐL3)

(Phụ tải hoàn toàn tương tự nhóm 2)

Cung cấp nguồn cho các phụ tải sau: Máy may( số lượng: 5 chuyền), phụ tải chiếu sáng tương ứng với 5 chuyền may, một nửa số quạt thông gió trong xưởng

Tên Thiết Bị Số

lượng Pđm(kW) i / 1máy

tg i

ϕϕ

Iđmi

(A)

1 Vị trí đặt TĐL:

Đặt tủ động lực của nhóm 3 tại vị trí I( 0,5 ; 12,2 ) tại vị trí này đảm bảo cung cấp điện thuận lợi

cho tất cả các loại phụ tải trong nhóm

2 Tính toán phụ tải

Dùng phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và hệ số Kmax: a.Xác định PTB,QTB, CosϕNhómTB,KSDnhóm , Iđmi

K SDnhóm =

260

260

Pdmi Ksdii=1

Pdmii=1

×

∑

260.0, 25 = 0,6 Dòng điện định mức của các thiết bị được tính bởi công thức

Pdmi

i=1

2260

1,5

260 1 0, 6

0,6

c Phụ tải tính toán:

với điều kiện 4≤ n hq ≤ 300:

1 Nguồn cung cấp:

Nguồn được lấy từ TĐL3

2 Tính toán phụ tải

Dùng phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và hệ số Kmax: a.Xác định PTB,QTB, CosϕNhómTB,KSDnhóm , Iđmi

Pdmi

i=1

245

1,5

45 1 0,8

0,8

c Phụ tải tính toán:

với điều kiện 4≤ n hq ≤ 300:

D NHÓM 4 (KHỐI VĂN PHÒNG):

Cung cấp điện cho phụ tải chiếu sáng, phụ tải sinh hoạt, hệ thống lạnh cho các phòng: kho

Thành phẩm, khu Đóng gói baobì, P hàng lỗi, KCS, Phòng tẩy,Khu ủi Và phụ tải của toàn bộ

các phòng ban trực thuộc Lầu 1

Hệ thống Lạnh:

Pđm(kW) Tên phòng Số

lượng 1 máy tổng

i

Costg

P.Giám đốc – P khách 2 1,5 3 0,8 0,8/ 0,75 8,52

1 Tâm phụ tải:

Đặt tủ động lực của nhóm tại vị trí I( 11,5 ; 12,5 ) tại vị trí này đảm bảo cung cấp điện thuận lợi

cho tất cả các loại phụ tải trong nhóm

2 Tính toán phụ tải

Dùng phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và hệ số Kmax: a.Xác định PTB,QTB, CosϕNhómTB,KSDnhóm , Iđmi

14Pdmii=1

Pdmi

i=1

214

1,5

14 1 0,8

0,8

c Phụ tải tính toán:

với điều kiện 4≤ nhq ≤ 300:

Cung cấp nguồn cho hệ thống phụ tải chiếu sáng, phụ tải sinh hoạt của các phòng:

Phòng Máy may, phòng Cơ điện, Tổ cắt, kho Phụ liệu, kho Nguyên liệu

Do các phụ tải không tập chung nên theo bố trí mặt bằng ta đặt TĐL 5 tại vị trí I( 25 ; 66) , tại vị trí này đảm bảo thuận tiện cho việc vận hành sửa chữa và cung cấp điện cho các phụ tải

(Các thông số phụ tải được tính ở các chương sau)

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG

I KHÁI QUÁT VỀ CHIẾU SÁNG

1.Tiêu chuẩn chiếu sáng

Khi tính tóan hệ thống chiếu sáng cho các văn phòng, thì cần phải chọn và đặt vị trí các đèn sao cho vừa đảm bảo về mặt kinh tế, kỹ thuật, an toàn và đảm bảo đủ lượng sáng cần thiết, đồng thời không gây thiệt hại cho người khi làm việc trong khu vực đó Trong thiết kế chiếu sáng vấn đề quan trọng nhất là đáp ứng nhu cầu về độ rọi và hiệu quả của chiếu sáng đối với thị giác Ngoài độ rọi hiệu quả, chiếu sáng còn phụ thuộc vào quang thông, màu sắc ánh sáng

2 Giới thiệu sơ lược các loại nguồn sáng

a Phân loại bóng đèn:

Dựa trên cấu tạo và nguyên tắc hoạt động,các đèn được phân thành nhóm

Nhóm 1 : Nhóm đèn nung sáng(gồm đèn nung sáng, đèn halogen) Nhóm 1 hoạt động trên nguyên tắc bức xạ nhiệt Dòng điện qua tim đèn, nung nóng tim đèn và đèn phát sáng

Nhóm 2: nhóm đèn phóng điện(gồm đèn huỳnh quang, đèn thủy ngân cao áp, đèn halogen kim loại, đèn natri cao áp, đèn natri hạ áp, đèn phóng khí…) Nhóm 2 hoạt độïng trên nguyên tắc bức xạ quang, ánh sáng tạo nên nhờ sự va đập các electron với các nguyên tử khí hoặc giữa các nguyên tử khí với nhau để tăng năng lượng ánh sáng nhìn thấy thường phía trong thành các bóng đèn phóng điện được tráng một lớp bột huỳnh quang khi đó các búc xạ cực tím đi qua lớp bột huỳnh quang biến thành ánh sáng nhìn thấy để có nhiều bức xạ cực tím nghĩa là nhiều ánh sáng nhìn thấy trong đèn phóng điện được nạp thêm hơi thủy ngân(giàu tia cực tím )ngoại trừ đèn phóng khí không nạp hơi thủy ngân để tăng xác suất va đập các electron với các nguyên tử khí và bảo vệ lớp oxit phủ trên các điện cực trong các đèn phóng điện được nạp thêm khí trơ

Đèn phóng điện cao áp bao gồm đèn thủy ngân cao áp (TNCA), halogen kim loại, natri cao áp và natri hạ áp.ưu điểm của đèn phóng điện cao áp là quang hiệu cao, tuổi thọ lớn và mang đặc tính của nguồn sáng điểm nên dễ dàng điều khiển ánh sáng Nhựơc điểm là cần ballast để điều chỉnh dòng và áp cũng như cần bộ phận mồi (đèn natri cao áp) và khoảng thời gian nguội đèn khi mất nguồn đột xuất

á Các loại đèn nung sáng (Incandescent Filment Lamps):

Đèn nung sáng được phân loại theo lĩnh vưc sử dụng (chiếu sáng chung ,đèn pha…),theo hình dạng và đặc tính ánh sáng (đèn gương,đèn trang trí,đèn tán xạ…),theo hình dạng dây tóc (đèn dây tóc lò xo đơn,lò xo kép…) theo kích thước đèn được phân thành đèn kích thước lớn,đèn kích thước trung bình,nhỏ,rất nhỏ,siêu nhỏ…) ví dụ :đèn siêu nhỏ có độ dài 10mm,đường kính nhỏ hơn 6mm,còn đèn kích thước lớn có độ dài lớn hơn 175mm và đường kính lớn hơn 85mm

Đèn nung sáng có điện áp từ vài volt đến vài trăm volt,công suất đến cỡ 10Kw ví dụ: đèn pha công suất 10Kw có độ dài 475mm đường kính 275mm sự tăng điện áp lên 1% làm tăng quang thông lên 4% nhưng giảm tuổi thọ đèn 15% Đèn sẽ hư nếu bật đèn ở điện áp lớn hơn 15% so với giá trị định mức Tuổi thọ đèn thay đổi từ 5 giờ (đèn pha trên máy bay) đến 1000 giờ hoặc hơn (đèn trong giao thông) Quang hiệu đèn phụ thuộc vào cấu trúc ,điện áp ,công suất và thời gian làm việc ,có giá trị khoảng 10 ÷ 35lm/W

Đèn nung sáng có quang hiệu thấp hơn so với đèn phóng địên,nhưng vận hành đơn giản hơn(không cần thiết bị khởi động và dạng chóa phức tạp) và không có giới hạn về điện áp cũng như công suất Hàng năm lượng đèn sản xuất trên thế giới đạt tới 10 tỉ số chủng loại hơn 2 ngàn

Các ưu điểm:

- Nhiều loại công suất,kích thước ứng với nhiều cấp điện áp khác nhau (12,35,127,200V)

- Không đòi hỏi thiết bị phụ

- Bật sáng tức thời

- Không phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường bên ngoài

- Quang thông giảm không đáng kể khi bóng đèn làm việc gần hết tuổi thọ (15 ÷ 20%)

- Tạo màu sắc ấm áp

- Giá thành rẻ

Các nhược điểm:

- Quang hiệu thấp < 20lm/W,tuổi thọ không cao t<2000 giờ

- Tiêu thụ năng lượng điện khi E cao

- Phổ màu vàng đỏ

Ngoài ra còn có một nhược điểm khác trong việc sử dụng đèn nung sáng,đó là tính năng của đèn thay đổi đáng kể theo sự biến thiên của điện áp nguồn

Các loại đèn :

- Đèn thông thường : Công suất 15 ÷ 2000W

Quang thông φ= 250 ÷ 4000lm

Quang hiệu H= 9÷20lm/W

Tuổi thọ t=1000 h

Được sử dụng rộng rãi,chiếu sáng cục bộ hoặc trang trí,kinh tế ở những nơi thiết bị có tuổi thọ ít

- Đèn tráng gương: đèn được tráng gương ở bên thân bầu,dùng để chiếu sáng trực tiếp hay

chiếu sáng gián tiếp tại trần

Công suất: P=40 ÷ 300W

Quang hiệu: H=9 ÷ 20 lm

Tuổi thọ : t =1000 h

Khi sử dụng ở các trần giả,cần chú ý đến vấn đề thông gió

- Đèn mầu: phía trong thành bóng đèn sơn các màu sắc khác nhau dùng để trang trí

- Đèn hồng ngoại: dùng để say các verni, giấy, chữa bệnh, dùng trong nông nghiệp, chăn nuôi,

y tế,…

- Đèn tráng bạc: Phía bầu đèn có tráng bạc làm phản xạ ánh sáng ra phía đui đèn tạo nên

chùm ánh sáng rộng và đồng nhất

- Đèn đặc biệt : Trong đèn nạp khí krypton tạo nên ánh sáng trắng hơn và mạnh hơn so với loại

đèn thông thường cùng công suất

- Đèn halogen: Trong đèn ngoài khí trơ còn có khí thuộc nhóm halogen

Loại đèn này rất chắc chắn,nhiều loại,công suất P= 20÷2000W

Quang thông φ = 350÷44000lm ;tuổi thọ t = 2000h

Ưu điểm của đèn halogen so với đèn nung sáng:

+ Aùnh sáng trắng, chỉ số màu cao,tạo ánh sáng quyến rũ

+ Quang hiệu cao hơn so với đèn nung sáng nên sử dung kinh tế hơn

+ Tuổi thọ cao hơn gấp 2 lần (2000h) đèn nung sáng thông thường

Sử dụng chiếu sáng những nơi cần sự diễn sắc cao như trong cửa kính,tiệm,tiền sảnh,salons,……

Một số loại đèn halogen hãng OSRAM:

- Đèn HALOSTAR STARLITE: đèn áp suất thấp dùng để chiếu sáng trong công nghiệp ,dân dụng ….công suất :5,10,20,35,50,75,90W điện áp: 6,12V

- Đèn HALOSPOT:đèn halogen điện áp thấp với choá nhôm dùng chiếu sáng trong các cửa hiệu, tủ kính … công suất 20,50W điện áp 12,24V đèn phân bố ánh sáng đều hạn chế và sử dụng đơn giản Đèn có kính bảo vệ bức xạ tử ngoại

á Các loại đèn phóng điện:

* Đèn huỳnh quang (Fluorescent Lamps):

là đèn phóng điện trong hơi thuỷ ngân cao áp suất thấp Đó là ống thuỷ tinh có tráng lớp bột huỳnh quang ơ phía trong Hai đầu đen có hai cực làm bằng volfram quấn hình lò xo trên phủ lớp oxit để tăng khả năng bức xạ các hạt electron Trong đèn nạp vài giọt thuỷ ngân và một

ít lượng khí trơ(Ar,Ne…) để tăng tuổi thọ đèn và tăng xác suất va đạp nguyên tử thuỷ ngân Khi mắc đèn vào nguồn xoay chiều xuất hiện dòng qua đèn Aùp suất hơi thuỷ ngân phụ thuộc vào nhiệt độ thành bóng đèn và băng 10-2÷10-3 mmHg ở nhiệt độ làm việc bình thường 400C áp suất đó tạo ra nhiều bức xạ cực tím (bước sóng 184,8 và 253,7mm) trở thành ánh sáng nhờ lớp bột huỳnh quang

Theo sự phân bố quang phổ các đèn huỳnh quang có thể chia làm 3 nhóm :

- Đèn huỳnh quang thông thường (standard): phía trong thành bóng đèn phủ một lớp bột

huỳnh quang cho ra ánh sáng trắng với sắc màu khác nhau Các đèn này sử dụng rộng rãi để chiếu sáng chung (các văn phòng hành chính,công nghiệp,cửa hàng…)

- Đèn huỳnh quang với sự tăng cường diễn sắc: phía trong thành bóng đèn phủ 3 hoăc 5 lớp

bột huỳnh quang ,làm cho sự diễn sắc tăng lên 12% so với đèn huỳnh quang thông thường Các đèn này tạo ra không gian xung quanh ánh sáng dễ chịu và được sử dụng ở những nơi chiếu sáng chung đòi hỏi cao về sự diễn sắc (cửa hàng trưng bày các đồ gỗ,cửa hàng bán vải,các gian hàng triển lãm,cửa hiệu…)

-Đèn huỳnh quang đặc biệt: đèn sử dụng các loại bột huỳnh quang đăc biệt cho ra các loại phổ

khác nhau tuỳ thoe chức năng đèn chúng được sử dung trong y tế(chữa bệnh),cửa hàng thực phẩm,quảng cáo… tuỳ theo ứng dụng chúng có thể có dạng chữ U,hình xuyến,đường kính nhỏ… Các ưu điểm:

- Kinh tế (quang hiệu H = 40 ÷ 95lm/W),tuổi thọ lý thuyết khoảng 7000h

- Dùng để chiếu sáng những nơi cần độ sáng cao

- Có nhiều loại màu sắc để lựa chọn (nhiệt độ màu Tm = 2800÷6500oK)

- Độ chói nhỏ (L=5000 ÷ 8000cd/m2)

Các nhược điểm:

- Có ít loại công suất khác nhau,kích thước lớn ,không thể chuyển đèn làm việc với dòng xoay chiều sang một chiều

- Cần các thiết bị phụ

- Ở những nơi treo đèn quá cao ánh sáng chiếu xuống sẽ không đủ

- Kích thước bóng đèn phụ thuộc vào điện áp và công suất,công suất càng lớn kích thước bóng đèn càng lớn

- Khó làm việc ở những nơi quá nóng hay quá lạnh

- Quang thông dao động và giảm sút nhiều (đến 60%)ở cuối tuổi thọ

Các loại đèn:

- Đèn hợp bộ: (đèn tiết kiện năng lượng)

Công suất P = 10 ÷36W

Quang thông φ= 250÷2900lm

Quang hiệu H= 25 ÷ 81 lm/W

Nhiệt độ màu Tm = 850 K

* Đèn huỳnh quang compact ( Compact Fluorescent Lamp ):

Đèn huỳnh quang compact còn gọi là đèn tiết kiệm năng lượng điện,Compact Flourecent lamp(viết tắt là CFL hay CF) đèn có thể thay thế đèn nung sáng mà không cần phải thay đui đèn

Tính đa năng của đèn huỳnh quang compact (đèn CF) và ballast của nó hiện nay đã được mở rông trên thị trường chiếu sáng Các loại đèn CF có thể thay đổi hình dạng, kích thước , công suất, quang thông, màu sắc, loại có chụp kính hoặc trần…Ballast sử dụng cho đèn CF có thể + Loại điện từ bình thường

+ Loại điện từ hiệu suất cao

+ Ballast điện tử

Các Ballast đèn CF được gắn trực tiếp vào đế đèn có dạng ốc vít để vặn hoặc để gắn vào đế đèn tách rời với bóng có chấu hoặc có thể gắn vào bộ phận điều khiển của đèn Chúng có thể hiệu chỉnh hệ số công suất,giảm nhiễu sóng radio và các đặc tính khác không có trong lĩnh vực chiếu sáng bằng đèn nung sáng

* Đèn thuỷ ngân cao áp TNCA (Mercury Lamps):

Trong đèn này ngoài khí trơ (Neon, Argon) còn có hơi thuỷ ngân Khi làm việc áp suất hơi thuỷ ngân tới 2÷5 Atm

Ưu điểm : Quang hiệu cao, tuổi thọ lớn, bền chắc, không chịu ảnh hưởng của môi trường

Nhược điểm : Diễn sắc kém do thiếu bức xạ màu đỏ, đèn chỉ làm việc ở điện xoay chiều, cần phải có ballast, thời gain bắt sáng lâu (5 ÷7 phút), sự dao động quang thông lớn hơn đèn huỳnh quang quang thông giảm nhiều ở gần cuối tuổi thọ đèn (còn 70% so với ban đầu) Đèn chỉ có thể bật sáng trở lại khi đã nguội (5 ÷ 6 phút)

Các loại đèn:

- Có tráng lớp huỳnh quang: Công suất P =80÷2000W,quang hiệu H=40÷65lm/W,chỉ số màu

Ra= 42, tuổi thọ 10000h, dùng chiếu sáng trung tâm thành phố, xưởng,kho…

- Có tráng bột huỳnh quang “de luxe”: Công suất P = 80 ÷ 400W, kinh tế, quang hiệu cao

H=48÷60lm/W, chỉ số màu Ra=60, nhiệt độ màu Tm =3400oK, ánh sáng dễ chịu, dùng để chiếu sáng đường đi bộ, trung tâm thành phố, phía trước các toà nha.ø

- Có ánh sáng hỗn hợp mixopal: Công suất P=160 ÷ 500W,quang hiệu H= 19 ÷ 28lm/W,chỉ số màu Ra =60, nhiệt độ màu Tm = 3400oK, tuổi thọ 6000h, không cần thiết bị phụ trợ, có thể thay thế vào đui đèn nung sáng khi muốn tăng quang thông và chất lượng ánh sáng, dùng để chiếu sáng các vùng đi bộ, công viên, vườn…

* Đèn halogen kim loại (halogenua metal halide lamps):

Đèn halogen kim loại có cấu tạo như đèn TNCA và có thêm hơi kim loại trong cột phóng điện Sự phóng điện xảy ra trong hỗn hợp hơi thuỷ ngân và halogen áp suất cao như iodua natri hoăc tali

Ưu điểm: công suất lớn (P= 250÷2000W),quang hiệu cao (H=68÷105lm/W) chỉ số màu cao (Ra=65÷69),ánh sáng trắng ( nhiệt độ màu Tm = 4000÷6000oK) thích hợp sử dụng trong thong mại Điều chỉnh ánh sáng chính xác hơn so với đèn TNCA do cột phóng điện đèn halogen kim loại nhỏ hơn so với bầu đèn TNCA

Nhược điểm: tuổi thọ ngắn hơn (7500 ÷ 20000 giờ) so với đèn TNCA và natri cao áp Thời gian khởi động đèn tương tự như đèn TNCA Đèn chỉ có thể khởi động lại sau khi đèn nguội từ 4 ÷ 12 phút

Sự xung động quang thông của đèn nhỏ hơn so với đèn TNCA và được chiếu sáng tượng đài,thể thao… ngoài gí thành cao,nhược điểm của đèn là sự giảm nhiệt độ màu trong quá trình sử dụng,do đó sau thời gian 500 ÷ 1000h cần phải thay đèn để giữ chất lượng quay tryền hình màu

* Đèn natri áp suất thấp(low pressure sodium lamps - LPS):

Natri bốc hơi phát phổ vạch 589 ÷ 589,5nm,màu vàng cam rất gần với độ nhạy cảm của mắt(555nm),với áp suất 10-3 mmHg Đầu tiênsự phóng điện xảy ra đối với khí trơ khi đến 250o

C sự phóng điện sẽ qua hơi natri Thời gian mồi sáng đèn là 5÷10 phút

Đèn có công suất P=18 ÷ 180W,quang hiệu cao (100 ÷ 183lm/W),tuổi thọ lớn(18000h),độ chói thấp,nhìn rõ ở những nơi có nhiều sương mù Nhưng ngược lại chỉ số màu rất thấp ( Ra = 0) điều khiển ánh sáng khó hơn các đèn phóng điện cap áp khác cột phóng điện có kích thước lớn hơn

Dùng chiếu sáng các đường hầm,bãi chứa,có ứng dụng đặc biệt: phòng ảnh Ơû pháp,nó được dùng cho nhiều xa lộ,nhưng ở các nước phương bắc nó được dùng để chiếu sáng đô thị,ở đó người ta có gu sáng ấm tuy chịu thiệt về thể hiện màu

* Đèn Natri áp suất cao (high pressure sodium lamps - HPS):

Ơû nhiệt độ trên 1000oC natri phát ra các vạch phổ nhìn thấy do đó ánh sáng trắng hơn,có màu trắng ấm,nhiệt độ màu 2000÷2500oK

Ưu điểm: Quang hiệu cao (80 ÷ 140lm/W) gấp 7 lần đèn nung sáng,gấp 2 lần đèn TNCA và đèn huỳnh quang,tuổi thọ lớn(24000h) nhiệt độ màu thấp,dễ chịu ở mức độ rọi thấp

Nhược điểm: Chỉ số màu thấp Ra = 20÷25

Lĩnh vực sử dụng: đèn natri cao áp thường được sử dụng những nơi yếu tố quan trọng hơn sự đòi hỏi về cảm nhận màu sắc chính xác Chúng có hiệu suất phát sáng cao và ánh sáng vàng,thích hợp chiếu sáng trong công viên lớn,trung tâm mua bán,đường phố,sân,bãi thể thao,công nghiệp và một số nơi dân dụng

b Thông số một số loại nguồn sáng:

Model: FL 18SS.S Đầu đèn: G13 Phổ ánh sáng: Ánh sáng ban xanh Cơng suất: 18W

Quang thơng: 1100 Lm Hiệu suất quang: 61Lm/W Điện áp: 220 V

Hệ số truyền màu: 74 Ra Ống tube: T8

Kích thước: (623x170x170)

Model: FL 40S.D Đầu đèn: G13 Phổ ánh sáng: Ánh sáng ban ngày Công suất: 40W

Quang thông: 2650 Lm Hiệu suất quang: 66Lm/W Điện áp: 220 V

Hệ số truyền màu: 74 Ra Ống tube: T10

Model: FL 40S.W Đầu đèn: G13 Phổ ánh sáng: Ánh sáng vàng ấm Công suất: 40W

Quang thông: 3000 Lm Hiệu suất quang: 75Lm/W Điện áp: 220 V

Hệ số truyền màu: 74 Ra Ống tube: T10

Model: CFL 2U Đầu đèn: E27 Màu đèn: Daylight (6500oK) Công suất(W): 7W Quang thông: 315 Lm Hiệu xuất quang: 45 Lm/W Điện áp: 110/220 V

Hệ số truyền màu: >=80 Ra Kích thước: 220x178x121 mm

CFL2U 9W-WW

Đèn Compact 2U 9W Daylight

Model: CFL 2U Đầu đèn: E27

Màu đèn: Daylight (6500oK)

Model: CFL 3U Đầu đèn: E27 Màu đèn: Daylight (6500oK) Công suất(W): 13W Quang thông: 650 Lm Hiệu xuất quang: 50 Lm/W Điện áp: 110/220 V

Hệ số truyền màu: >=80 Ra Kích thước: 265x214x140 mm

BẢNG THÔNG SỐ KỸ THUẬT

Mã sản phẩm Công Suất (W) Điện áp (V) Quang thông (lm) Mầu sắc Tuổi thọ (giờ)

DAYLIGHT CF-H 4U/50W 50W 220V 3200

Model: 400HPM Đầu đèn: E40 Phổ ánh sáng: 5700oK Cơng suất: 400W Quang thơng: 20.000Lm Hiệu xuất quang: 50Lm/W Điện áp 220V

Đèn halogen kim loại

Model: 400MH Đầu đèn: E40 Phổ ánh sáng: 4200oK Cơng suất: 400W Quang thơng: 34.000Lm Hiệu xuất quang: 85Lm/W Điện áp 220V

Model: 400NH Đầu đèn: E40 Phổ ánh sáng: 2100oK Cơng suất: 400W Quang thơng: 25.000Lm Hiệu xuất quang: 100Lm/W Điện áp 220V

Đèn nung sáng

Đầu đèn: B22,E27 Cơng suất: 75W Điện áp: 110V - 240V Quang thơng: trong 1120lm, mờ 1085lm

Hiệu xuất quang: trong 14.9 Lm/W, mờ 14.5 Lm/W Loại tĩc: Xốn kép Kích thước: 610 x 305 x 220

Đầu đèn: B26,E27 Cơng suất: 25W Điện áp: 220V - 240V Quang thơng: trong 250lm, mờ 240lm

Hiệu xuất quang: trong 10 Lm/W,

mờ 9.6 Lm/W Loại tĩc: Xốn kép Kích thước: 510 x 255 x 200

Đầu đèn: B22,E27 Cơng suất: 25W Điện áp: 220V - 240V Quang thơng: trong 250lm, mờ 240lm

Hiệu xuất quang: trong 10 Lm/W,

mờ 9.6 Lm/W Loại tĩc: Xốn kép Kích thước: 610 x 305 x 220

Đầu đèn: B22,E27 Cơng suất: 60W Điện áp: 110V - 240V Quang thơng: trong 870lm, mờ 845lm

Hiệu xuất quang: trong 14.5 Lm/W, mờ 14.1 Lm/W Loại tĩc: Xốn kép Kích thước: 610 x 305 x 220

3 Các dạng chiếu sáng:

- Chiếu sáng làm việc: Là loại chiếu sáng thông thường hàng ngày Chiếu sáng làm việc phải

hoạt động liên tục, không lệ thuộc vào các hệ bổ sung khác

- Chiếu sáng sự cố :Phải đảm bảo cho việc di tản người ra khỏi vùng có tai nạn trong trường

hợp hệ chiếu sáng làm việc bị mất Hơn nữa, chiếu sáng sự cố phải hỗ trợ được cho các hoạt động đảm bảo an toàn

- Chiếu sáng dự phòng : Để thay thế chiếu sáng bình thường khi có sự cố Loại chiếu sáng này

cho phép tiếp tục thực hiện công việc hàng ngày bình thường hoặc ít nhiều tuỳ theo đặc điểm thiết kế và thời gian mất hệ chiếu sáng làm việc Hệ thống chiếu sáng sự cố phải tự hoạt động ngay khi hệ chiếu sáng dự phòng không làm việc được nữa

4 Độ rọi và hệ số phản xạ

a Các giá trị độ rọi tiêu chuẩn:

Chọn độ rọi phải chính xác nhằm đảm bảo đáp ứng đầy đủ về độ sáng, phù hợp với môi trường làm việc

b Hệ số phản xạ của tường,trần và sàn:

Thạch cao Đá

Xi măng Gạch Gỗ

0,85 0,50 0,40 0,20

0,1 ÷ 0,14

II PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG

1 Đối tượng chiếu sáng:

Được nghiên cứu theo các góc độ sau :

− Hình dạng , kích thước , các bề mặt, các hệ số phản xạ các bề mặt, màu sơn, đặc điểm và sự phân bố các đồ đạc, thiết bị …

− Mức độ bụi, ẩm, rung, ảnh hưởng của môi trường

− Các điều kiện về khả năng phân bố và giới hạn

− Đặc tính cung cấp điện (nguồn 3 pha , 1 pha)

− Loại công việc tiến hành

− Độ căng thẳng công việc

− Lứa tuổi người sử dụng

− Các khả năng và điều kiện bảo trì …

2 Lựa chọn độ rọi yêu cầu :

+ Độ rọi là độ sáng trên bề mặt được chiếu sáng Độ rọi được chọn phải đảm bảo nhìn rõ mọi chi tiết cần thiết mà mắt nhìn không bị mệt mỏi

+ Khi lựa chọn giá trị độ rọi phải dựa trên thang đo độ rọi, không được chọn giá trị ngoài thang đo độ rọi

3 Chọn hệ chiếu sáng :

Gồm có các hệ chiếu sáng:

+ Hệ 1 : với hệ chiếu sáng chung, không những bề mặt làm việc được chiếu sáng mà tất cả mọi nơi trong phòng được chiếu sáng Trong trường hợp này đèn được phân bố phía trên với độ cao cách sàn tương đối lớn

+ Hệ 2: Hệ chiếu sáng hỗn hợp gồm các đèn chiếu sáng chung và các đèn đặt trực tiếp tại chổ làm việc khi cần nâng cao độ rọi Các yếu tố sau sẽ ảnh hưởng tới sự lựa chọn hệ chiếu sáng :

$ Yêu cầu của đối tượng chiếu sáng

$ Đặc điểm , cấu trúc căn nhà và sự ï phân bố của thiết bị

$ Khả năng, kinh tế, điều kiện bảo trì

4 Chọn nguồn sáng :

Chọn nguồn chiếu sáng phụ thuộc vào các yếu tố

+ Nhiệt độ màu của nguồn sáng theo biểu đồ Kruithof

+ Các tính năng của nguồn sáng: đặc tính điện ( điện áp, công suất), kích thước, hình dạng bóng đèn, đặc tính ánh sáng, màu sắc tuổi thọ đèn

+ Mức độ sử dụng , nhiệt độ môi trường , kinh tế

+ Chọn nhiệt độ màu T m : Biểu đồ Kruithof (bảng 3 phụ lục) cho phép lựa chọn độ đèn theo

độ rọi yêu cầu trong môi trường tiện nghi

+ Chọn chỉ số màu R a : chiếu các đèn khác nhau lên cùng một vật , ta sẽ thấy vật có màu

khác nhau Sự biến đổi này do sự phát xạ phổ khác nhau của các bóng đèn, được đánh giá qua độ sai màu và gán cho một chỉ số màu Ra với các đèn có:

Ra < 50: Các màu của vật được chiếu hoàn toàn thay đổi

Ra <70 : Sử dụng trong công nghiệp khi sự thể hiện màu thứ yếu

70< Ra <80: Sử dụng ở những nơi thông thường, ở đó sự thể hiện màu có thể chấp nhân được

Ra > 80: Sử dụng ở nơi đòi hỏi ở nơi sự thể hiện màu rất quan trọng

5 Chọn bộ đèn: việc chọn bộ đèn dựa trên :

− Tính chất môi trườn xung quanh

− Các yêu cầu về sự phân bố ánh sáng , sự giảm chói

− Các cấp bộ đèn đã được phân chia theo tiêu chuẩn IEC, kinh tế

− Căn cứ vào cac yêu cầu trên ta chọn bộ đèn trong bảng 5 phụ lục

6 Lựa chọn chiều cao treo đèn :

− Tuỳ theo đặc điểm ta có thể phân bố các đèn sát trần (h’=0) hoặc cách trần một khoảng h’ Chiều cao bề mặt làm việc có thể trên độ cao 0.8m so với sàn hoặc ngang với sàn tuỳ theo công việc Khi đó độ cao treo đèn so với bề mặt làm việc :htt = H – h’ – 0.8

− Cần chú ý rằng đối với đèm huỳnh quang không được vượt quá 4m, nếu không độ sáng trên bề mặt làm việc sẽ không đủ

7 Xác định thông số kỹ thuật chiếu sáng :

Tính chỉ số địa điểm : đặc trưng cho kích thước hình học của địa điểm

)ba(h

abK

tt +

=Với a,b : chiều dài và rộng của căn phòng; htt : chiều cao h tính toán

• Tính hệ số bù : Có thể chọn giá trị hệ số bù theo bảng 7 phụ luc tuỳ thuộc vào loại bóng

đèn và mức độ bụi của môi trường

• Tính tỷ số treo:

tth'h

'hj+

= vơi : h’ – chiều cào từ bề mặt đèn đến trần

• Xác định hệ số sử dụng:

Dựa trên các thông số loại bộ đèn , tỷ số treo, chỉ số địa điểm, hệ số phản xạ trần, tường, sàn tra giá trị hệ số sử dụng trong các bảng do các nhà thiết kế chế tạo sẵn

Trong trường hợp loại bộ đèn không có bảng cógiá trị hệ số sử dụng, thì ta xác định cấp của bộ đèn đó, rồi tra giá trị có ích trong bảng 7.1 phụ lục Từ đó xác định hệ số sử dụng U:

i i d

Trong đó : ηd,ηi −hiệu suất trực tiếp và gián tiếp của đèn

−i

d,u

u hệ số có ích ứng với nhóm trực tiếp và gián tiếp

8 Xác định quang thông tổng yêu cầu :

φ : Quang thông tổng các bộ đèn (lm)

9 Xác định số bộ đèn :

+ Số bộ đèn được xác định bằng cách chia quang thông tổng các bộ đèn cho số quang thông các bóng trong một bộ đèn Tuỳ thuộc vào số bộ đền tính được ta có thể làm tròn lớn hơn hoặc nhỏ hơn để tiệc việc phân chia thành các dãy Tuy nhiên sự làm tròn ở đây không được vượt quá khoảng cho phép (-10% ÷20%) ,nếu không số bộ đèn lựa chọn sẽ không đảm bảo đủ độ rọi yêu cầu ( hoặc quá cao hoặc quá thấp)

bộ 1 / cácbóng

tổng bộđèn

N

φ

φ

=

với :φcácbóng/1bộ :Tổng quang thông các bóng trong một bộ đèn

+ Tuy nhiên, nếu trong phần lựa chọn bộ đèn , nếu ta chọn trước số bộ đèn ( thay vì chọn quang thông của bộ đèn) thì ở đây thông số cần xác định sẽ là quang thông của các bóng trong một bộ đèn :

bộđèn

tổng bộ

1 / cácbóng N

= φ Δ

10 Phân bố các bộ đèn :

− Phân bố cho độ rọi đồng đều và tránh chói : đặc điểm kiến trúc của đối tượng , phân bố đồ đạc

− Thoả mãn các yêu cầu về khoảng chách tối đa giữa các dãy và giữa các đèn trong một dãy , dễ dang vận hành và bảo trì

Lngang < Lngang max và khoảng cách giữa các đèn trong một dãy Ldoc < Ldoc max Nếu các khoảng cách đó vượt quá mức cho phép thì phải phân bố lại Nên nhớ chọn khoảng cách từ dãy đèn ngoài cùng đến tường bằng (0.3 ÷ 0.5) khoảng cách giữa các dãy đèn

11 Kiểm tra độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc :

Cần kiểm tra độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc theo công thức:

Sd

U N

E bộđèn cácbóng / 1 bộ

2 Màu sơn:

Trần :………hệ số phản xạ ρtr = ………

Tường :……… hệ số phản xạ ρtg = ………

Sàn : ……….hệ số phản xạ ρs = ………

3 Độ rọi yêu cầu :

Etc =………(Lux) TCVN

4 Chọn hệ chiếu sáng : ………

5 Chọn khoảng nhiệt độ màu:

Tm = ………o K theo đường cong Kruithof

6 Chọn bóng đèn :

Loại: ……… Tm = ……… o K

Ra =………Pd = ………(w) φ=………(Lm)

7 Chọn bộ đèn : loại : ………

Cấp :………hiệu suất ………

Số đèn / 1 bộ: ……….quang thông:……… (Lm)

Lngang max = ……… Ldọc max = ………

8 Phân bố các bộ đèn :

Cách trần h’ =……… (m)

Bề mặt làm việc :……… (m)

Chiều cao treo đèn so với bề mặt làm việc: htt =………(m)

9 Chỉ số địa điểm:

) ( a b h

ab K

=

10 Hệ số bù:

Chọn hệ số suy giảm quang thông:δ =………

Chọn hệ số suy giảm do bám bụi : δ =………

=> chọn hệ số bù: d=

2

1

1δδ

11 Tỷ số treo:

tt

h h

h J

+

Chọn : J = 0 hoặc J= 1/3

12 Hệ số sử dụng: U = Ud ηd +Ui ηi= ………

13 Quang thông tổng :

U

d S

E tc

t

=

14 Xác định số bộ đèn:

boden cacbong

t bd

N

1 /

φ

φ

Chọn số bộ đèn :Nbộ đèn=……… (bộ)

15 Kiểm tra sai số quang thông:

bdtinh

bdtinh bdchon

16 Phân bố các bộ đèn:

Chiều dọc : ……… bộ Chiều ngang: ………bộ

Ldọc = a / số bộ đèn chiều dọc =………(m) < Ldọc max = ………(m)

Lngang = b / số bộ đèn chiều ngang =……(m) < Lngang max = ………(m)

17 Độ rọi trung bình sau thiết kế:

S

U N

E = bdchon φbd.

=………(lx) Độ rọi trung bình sau thời gian bảo hành:

d S

U N

.

φ

18 Công suất tác dụng tính toán:

Công suất chiếu chiếu sáng của toàn bộ bóng đèn:

¾ Công suất tác dụng: Pcs = N.(Pđ + Pballast ) (kW)

Với : Pballast = 25% Pđèn

¾ Công suất phản kháng: Qcs = Pcs tgϕ (kVar)

¾ Công suất biểu kiến: 2 2

cs cs cs

S = P +Q (KVA)

III TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG THỰC TẾ

1 Các công trình thuộc TĐL1:

a Xưởng mộc, xưởng cơ khí, ytế

( do các phòng này có cùng diện tích và cùng yêu cầu về độ rọi nên ta tính chung)

1 – kích thước: Chiều dài: a= 6 m

Chiều rộng: b = 4m

Chiều cao: 4m

Diện tích: S = 6 4 = 24m2

2 – Màu sơn: Trần : Màu trắng ⇒ hệ số phản xạ:Ptrần = 0,7

Tường: xanh nhạt ⇒ hệ số phản xạ:Ptường = 0,5

Nền: gạch ⇒hệ số phản xạ:Pn = 0,3

3 – độ rọi yêu cầu:

Etc = 300( lux)

4 – Chọn hệ chiếu sáng: Chung đều

5 – chọn khoảng nhiệt độ màu: theo đường cong Kruithof, ta chọn: Tm = 3000 (oK)

6 – chọn bóng đèn:

Loại bóng điện huỳnh quang

Tm = 3000 (oK)

Ra = 85; Pđ = 36w; φđ = 3450 (lm)

7 – chọn bộ đèn:

Loại Aresa 202 Cấp bộ đèn: H/T; Cấp hiệu suất: 0,58H + 0,31T;

số đèn/1 bộ = 2;

φcác bóng /1 bộ = 3450 2 = 6900(lm)

Ldọc max = 1,6.htt ; Lngang max = 2.htt

8 – Phân bố các bộ đèn:

Cách trần: h’ = 0 m Bề mặt làm việc: 0,8 m Chiều cao treo đèn so với bề mặt làm việc: htt = 4–0,8 = 3,2 m

9 – chỉ số địa điểm:

h (a+b) 3,2×(6+4)tt

10 - Tính hệ số bù: 1 1

Kết luận: Sai số quang thông thỏa mãn điều kiện cho phép:( -10% ÷20%)

16 – Kiểm tra độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc:

×

Nhận xét: ta thấy E tb > E tc = 300 (lux), thỏa mãn yêu cầu về độ rọi

17 – Phân bố các đèn

Theo cấp bộ đèn đã chọn và theo sách (bài tập cung cấp điện – TS Trần Quang Khánh, NXB: Khoa Học và Kỹ Thuật) ta có:

L/htt ≤ 1,5 ⇒ L ≤ 1,5 htt = 1,5 3,2 = 4,8 m

Chọn khoảng cách các đèn theo chiều dọc là: Ld = 3 m

Khoảng cách từ đèn đến tường a, thỏa mãn:

Ta chia 2 dãy đèn theo chiều dọc, 2 dãy đèn theo chiều ngang

18 – Công suất chiếu sáng của các đèn:

- Công suất tác dụng: Pcs = N.( Pđ + Pballast ) (kW)

N:Số bóng đèn

Với: Pballast = 25%× Pđ = 0,25 × 36 = 9 (W)

⇒ Pcs = 4×2 × ( 36+ 9) = 360W = 0,36(kW)

- Công suất phản kháng:

Qcs = Pcs × tgϕ (kVar) Với: Cosϕ = 0,6 ⇒ Qcs = 0,36× 1,333 = 0,48 (kVar)

- Công suất biểu kiến:

Diện tích của nhà xe là: S = 10,7 6 = 64,2 m2

Chọn suất chiếu sáng Po = 12 W/m2

⇒P = 12 64,2 = 770,4 W

Chọn bóng đèn huỳnh quang, loại Aresa 202,đèn đôi, l=1.2m, công suất Pđèn = 36W ⇒ số bóngä đèn cần dùng là: n = 770, 4

36 =21,4 ⇒ chọn n = 24 (bóng) Công suất chiếu sáng: Pttcs = 24 (36 + 25% 36) = 1080 (W) = 1,08kW

Với Cosϕ = 0,6 Qttcs = 1080 tg(Cosϕ-10,6) = 1439,6(var) = 1,44kVar

………

2 Phần tính toán, thiết kế chiếu sáng của tất cả các hạ mục công trình, trực thuộc Xưởng may, được thể hiện cụ thể trong bảng dưới:

CHƯƠNG IV TÍNH PHỤ TẢI TỔNG CỦA TOÀN XƯỞNG

I PHƯƠNG PHÁP TÍNH PHỤ TẢI SINH HOẠT:

Các công thức cơ bản:

P sinh hoạt = m P ổ cắm

Qsinh hoạt = m Q ổ cắm

Trong đó: m- Số ổ cắm

P ổ cắm và Q ổ cắm được tính như sau:

a) Pổ cắm = Upha I ổ cắm cosϕ ổ cắm Ksd

ƒ Với: Upha = 220V

ƒ I ổ cắm = 16A

ƒ Ksd = 0,6

ƒ cosϕ ổ cắm = 0,8

suy ra: Pổ cắm = 220 16 0,8 0,6 = 1689,6 W = 1,7 kW

b) Qổ cắm = Pổ cắm tgϕ ổ cắm = 1,6896 0,75 = 1,3 kVAr

Từ các giá trị m, P ổ cắm , Qổ cắm đã biết:

Suy ra: P sinh hoạt , Qsinh hoạt cụ thể của từng TĐL

1 TĐL1:

Tổng số ổ cắm đặt trong phạm vi cung cấp của TĐL1 là: 25 ổ cắm

Tra hệ số KS bảng B17, Trang H36 sách HDTKLĐĐ theo tiêu chuẩn IEC, ta có: KS = 0,1

Suy ra: P sinh hoạt = 25 1,7 0,1 = 4,25 kW

Q sinh hoạt = 25 1,3 0,1 = 3,25 kVAr

TĐL1 cung cấp điện cho các động cơ và phụ tải chiếu sáng cho các phòng: nhà xe, phòng máy

phát điện, xưởng cơ khí, xưởng mộc, nồi hơi, ytế, khu vệ sinh

BẢNG THỐNG KÊ PHỤ TẢI TÍNH TOÁN TĐL1:

Phụ tải Ptt ( kW) Qtt (kVAr) Stt ( kVA) Cosϕtt Itt (A)

2 BẢNG THỐNG KÊ PHỤ TẢI TÍNH TOÁN TĐL2:

Phụ tải Ptt ( kW) Qtt (kVAr) Stt ( kVA) Cosϕ tt Itt (A)

3 BẢNG THỐNG KÊ PHỤ TẢI TÍNH TOÁN TĐL3:

Phụ tải Ptt ( kW) Qtt (kVAr) Stt ( kVA) Cosϕtt Itt (A)

Cung cấp nguồn cho, nguồn lạnh, phụ tải sinh hoạt và phụ tải chiếu sáng của tầng trệt và lầu

1 của khu nhà phía cửa chính của xưởng, cụ thể gồm các phòng sau:

Tầng trệt: kho thành phẩm, phòng hàng tồn, phòng hàng lỗi, KCS, phòng tẩy, khu đóng gói

bao bì, khu ủi

Lầu 1: phòng P.Giám đốc, phòng kiểm hàng, phòng Giám đốc, phòng Khách, phòng trưng bày,

Phòng kỹ thuật, Phòng Đào tạo, Phòng Tổng hợp, Phòng Chuyên gia, Phòng Ban quản trị,

Phòng soạn nước

Đặt 60 ổ cắm chia đều, tương ứng với diện tích các phòng tại các phòng:

Tra hệ số KS bảng B17, Trang H36 sách HDTKLĐĐ theo tiêu chuẩn IEC, ta có: KS = 0,5

⇒P sinh hoạt = 60 × 1,7 × 0,5 = 51 (kW)

Với Cosϕ = 0,8 ⇒ tgϕ = 0,75 ⇒ Qsinh hoạt = 60 × 1,3 × 0,5 = 38,25 (kVAr)

** BẢNG THỐNG KÊ PHỤ TẢI TÍNH TOÁN TĐL4:

Phụ tải Ptt ( kW) Qtt (kVAr) Stt ( kVA) Cosϕtt Itt (A)

Cung cấp nguồn cho hệ thống chiếu sáng và phụ tải sinh hoạt của các phòng sau:

Kho nguyên liệu, kho Phụ liệu, Phòng Cơ điện, Phòng Máy may, Tổ cắt

Đặt 15 ổ cắm:

Do có phòng cắt, sử dụng các máy cắt hoạt động đồng thời nên ta chọn : KS = 0,6

⇒P sinh hoạt = 15 × 1,7 × 0,6 = 15,3(kW)

Với Cosϕ = 0,8⇒ tgϕ = 0,75 ⇒ Qsinh hoạt = 15,3 × 0,75 = 11,48 (kVAr)

** BẢNG THỐNG KÊ PHỤ TẢI TÍNH TOÁN TĐL5:

Phụ tải Ptt ( kW) Qtt (kVAr) Stt ( kVA) Cosϕtt Itt (A)

6 TĐL6:

Cung cấp nguồn cho hệ thống chiếu sáng và phụ tải sinh hoạt của Căn tin:

Đặt 16 ổ cắm trong căn tin:

Tra hệ số KS bảng B17, Trang H36 sách HDTKLĐĐ theo tiêu chuẩn IEC, ta có: KS = 0,1

⇒P sinh hoạt = 16 × 1,7 × 0,1 = 2,72 (kW)

Với Cosϕ = 0,8⇒ tgϕ = 0,75 ⇒ Qsinh hoạt = 2,72 × 0,75 = 2,04 (kVAr)

Ngoài ra, Căn tin treo 18 quạt trần

Công suất 1 quạt = 75 W, Cos ϕ = 0,8

⇒ P∑ = 18 × 75 = 1,35 kW

Q∑ = 1,35 × 0,75 = 1,0125 kVAr

** BẢNG THỐNG KÊ PHỤ TẢI TÍNH TOÁN TĐL6:

Phụ tải Ptt ( kW) Qtt (kVAr) Stt ( kVA) Cosϕtt Itt (A)

Tổng số phòng: 49 Phòng

Số người/1 phòng: 4 Người

Suất đơn vị: 150W/1 người

⇒ P∑ = 49 × 4 × 150 = 29,4 kW

Với Cos ϕ = 0,8 ⇒ Q∑ = 29,4 × 0,75 = 22,05 kVAr

** BẢNG THỐNG KÊ PHỤ TẢI TÍNH TOÁN TĐL7:

Phụ tải Ptt ( kW) Qtt (kVAr) Stt ( kVA) Cosϕtt Itt (A)

Chung 29,4 22,05 36,75 0,8 55,83

8 NỒI HƠI

6,5 7,605 10 0,65 15,19

9 PCCC.( Phòng cháy chữa cháy)

30 30,6 42,85 0,7 62,5

10 CHIẾU SÁNG NỘI BỘ ( CSNB)

Căn cứ theo chiều dài đưòng đi quanh xưởng, và theo đặc điểm địa hình của xưởng ta bố trí

tổng cộng 16 đèn, khoảng cách giữa hai đèn là 25 m

Ta chọn đèn Natri cao áp SYPLANT – MAC 150W

*/ Công suất chiếu sáng của tất cả các đèn:

- Công suất tác dụng:

Với: Cosϕ = 0,85 ⇒ Qcs = 3× 0,62 = 1,86 (kVAr)

- Công suất biểu kiến:

TPPC của toàn Xưởng may được đặt tại phòng đặt máy phát dự phòng, tại đây đảm bảo được

thuận lợi về việc vận hành cung cấp điện cho toàn xưởng và thuận lợi trong quá trình sửa chữa

khi có sự cố

Bảng thống kê phụ tải của TPPC

Phụ tải Ptt ( kW) Qtt (kVAr) Stt ( kVA) Cosϕtt Itt (A)

Dựa vào sơ đồ nguyên lý và tra bảng B16 trang B35 sách HDTKLĐĐ theo tiêu chuẩn IEC,

NXB:KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT, ta xác định được KS = 0,8

- Công suất tác dụng:

Ptt = Kđt i=1∑n Pti

= 0,8.( 0,8 × ( P2 + P3 + P4 + P5 + P6 ) + P1 + PNồi hơi + P7 + PCSĐĐ ) + PPCCC

= 0,8 ( 0,8 × ( 68,928 + 68,928 + 81,96 + 22,68 + 7,31) + 40,72 + 6,5 + 29,4 + 3) + 30

= 293,84 (kW)

( Do tải phòng cháy chữa cháy không ổn định, nên ta không tính trong khi tra hệ số đồng thời)

- Công suất phản kháng:

CHƯƠNG V LỰA CHỌN SƠ ĐỒ CHỌN MÁY BIẾN ÁP MÁY PHÁT DỰ PHÒNG VÀ BÙ CÔNG SUẤT

I LỰA CHỌN SƠ ĐỒ

Lựa chọn sơ đồ cung cấp điện là một bước rất quan trọng trước khi chúng ta tiến hành chọn MBA và chọn các thiết bị của mạng phân phối Chúng ta có thể lựa chọn sơ đồ phân phối gồm một Máy Biến Áp, hoặc hai Máy Biến Áp làm việc song song

Việc chọn sơ đồ chính xác phụ thuộc vào:

+ Hạng phụ tải của đối tượng cung cấp điện

+ Tính kinh tế của từng sơ đồ

Đối với xưởng May, Do công suất tính toán của toàn Xưởng nhỏ, Khi mất điện gây thiệt hại không lớn về kinh tế kỹ thuật, Bên cạnh đó nhà máy có sử dụng nguồn dự phòng là máy phát Diezen nên chúng ta sử dụng sơ đồ một Máy Biến Aùp Với sơ đồ một máy biến áp và có hệ thống chuyển đổi nguồn ở phía hạ áp với máy phát dự phòng, đảm bảo tính cung cấp điện liên tục cho Xưởng trong điều kiện bình thường, cũng như trong quá trình sự cố, sửa chữa

I CHỌN MBA

Ở đây chúng ta sử dụng phương pháp chọn MBA trước khi bù, Phương pháp này có những

ưu điểm sau:

- Trường hợp tụ bù bị hư MBA vẫn làm việc bình thường, không xảy ra sự cố

- Phần công suất dư của máy biến áp có thể đáp ứng nhu cầu mở rộng phụ tải trong tương lai

Chọn một máy biến áp:

Thỏa mãn: SđmBA ≥ Stt

Chọn công suất MBA theo sách Hướng Dẫn Thiết Kế Cung Cấp Điện( Tg: Phan Thị Thanh Bình, Dương Lan Hương, Phan Thị Thu Vân)

Chọn MBA phân phối do hãng ABB chế tạo

• Có thể mở rộng phụ tải trong tương lai

• Đảm bảo SđmMBA ≥ Stt

Như vậy ta chọn MBA cho nhà máy có công suất định mức là SđmMBA = 400 (kVA)

II CHỌN MÁY PHÁT DỰ PHÒNG:

Như đã nói ở trên, nhà máy này hoạt động có tính chất liên tục nên để dự phòng khi có sự cố MBA, ta phải dùng một máy phát điện diesel có cùng công suất máy biến áp để có thể chịu được tải lớn nhất trong thời gian máy bị sự cố, trong lúc sửa chữa hoặc thay thế

Tuy nhiên việc lắp đặt máy phát dự phòng còn phụ thuộc vào điều kiện kinh tế của nhà máy Nhiệm vụ thiết kế là ta chỉ đưa ra phương án để khách hàng so sánh và lựa chọn phương án phù hợp nhất và tối ưu nhất Để chọn nguồn dự phòng cho phù hợp với đặc điểm của nhà

máy cần có mối quan hệ mật thiết với phụ tải, cấp điện áp, sơ đồ cung cấp, bảo vệ tự động hóa và chế độ vận hành

- Về công suất của máy phát, theo tính toán ở chương trước ta có:

Stt = 375,26 (kVA) Vậy ta chọn máy phát có công suất là:

SMF = 400 (kVA)

III TÍNH TOÁN BÙ HỆ SỐ CÔNG SUẤT

1 Ýù nghĩa của việc nâng cao hệ số công suất

Nâng cao hệ số công suất cosϕ là một trong những biện pháp quan trọng để tiết kiệm điện năng Phần lớn các thiết bị dùng điện đều tiêu thụ công suất tác dụng P và công suất phản kháng Q Để tránh truyền tải một lượng Q khá lớn trên đường dây, người ta đặt gần các hộ dùng điện các máy sinh ra Q (tụ điện, máy bù đồng bộ) để cung cấp trực tiếp cho phụ tải, làm như vậy được gọi là bù công suất phản kháng Khi có bù công suất phản kháng thì góc lệch pha giữa

dòng điện và điện áp trong mạch sẽ nhỏ đi, do đó hệ số công suất Cosϕ của mạch được nâng

cao Giữa P, Q và góc ϕ có quan hệ như sau:

Khi hệ số cosϕ được nâng cao thì đưa đến những hiệu quả sau:

- Giảm được tổn thất công suất trong mạng điện

- Giảm được tổn thất điện áp trong mạng điện

- Tăng khả năng truyền tải của dây và MBA

2 Xác định dung lượng bù

Dung lượng bù được xác định theo công thức sau:

Qbù=Ptruoc bu(tg ϕtt-tg ϕchuan)

Trong đó:

px

ϕ : ứng với hệ số công suất (cosϕpx) của phân xưởng

chuan

ϕ : ứng với hệ số công suất (cosϕchuan) của phân xưởng sau khi chọn

hệ số: Cosϕchuan = 0,9 ÷ 0,95

ta chọn : Cosϕchuan = 0,93 ⇒ tgϕchuan = 0,4

Suy ra : Q bù = 293,84 × ( 0,794 - 0,4 ) = 115,77 (kVAr)

Sau khi bù thì công suất của phân xưởng là:

= ϕ

á Chọn thiết bị bù :

Với : Qbù = 115,77 ( KVar)

¾ Với dung lượng như thế ta chọn bộ tụ:

Loại: KC2 - 0.38- 50-3Y3

Công suất định mức : 50 Kvar

Điện dung định mức : 1102 F μ

Kiểu tụ : đấu tam giác

¾ Sau khi đặtụ bù, công suất phản kháng được bù vào là:

Sttpx(sau bù) = (293,84) +(83,412) = 305,45 (KVA) 2 2

¾ Hệ số công suất sau khi đặt tụ bù:

Cosϕ =293,84

305,45 = 0,962

¾ Sơ đồ nối dây tụ bù:

6 lựa chọn CB và dây dẫn cho tụ bù:

Ưùng với Qbù = 150 Kvar ta xác định dòng định mức tụ theo công thức :

Chọn CB mã hiệu NS250N của hãng MERLIN GERIN có Iđm=250 (A)

Chọn dây dẫn cho tụ bù:

- do có sự tồn tại các thành phần sóng hài nên dòng điện định mức dây cáp phải bằng 1,5 lần dòng điện định mức dẫn qua bộ tụ đang khảo sát Tức là:

Iđm = 228 × 1,5 = 342 (A)

Chọn cáp đồng 1 lõi cách điện PVC, do hãng LENS chế tạo, tiết diện là 120 mm2 ,

ICP = 343 A

¾ Khi vận hành máy bù phải đảm bảo điều kiện sau :

Tụ điện phải đặt ở nơi khô ráo, ít bụi bặm, không dễ nổ, dễ cháy và không có khí ăn mòn

+ Điều kiện nhiệt : Phải giữ cho nhiệt độ không khí xung quanh tụ điện không vượt quá 350C

+ Điều kiện điện áp : phải giữ điện áp trên cực của tụ điện không vượt quá 110% điện áp định mức Khi điện áp của mạng vượt quá giới hạn cho phép nói trên thì phải cắt tụ điện ra khỏi mạng

+ Trong lúc vận hành nếu thấy tụ điện bị phình ra thì phải cắt ngay ra khỏi mạng, vì đó là hiện tượng của sự cố nguy hiểm, tụ có thể bị nổ

CHƯƠNG VI LỰA CHỌN CB VÀ DÂY DẪN

I LỰA CHỌN CB

1 Giới thiệu chung về CB

- Chức năng: bảo vệ quá tải và ngắn mạch

- Phân loại:

9 Hiệu chỉnh được

9 Không hiệu chỉnh được

9 Điều khiển đóng cắt bằng tay

9 Điều khiển đóng cắt tự động từ xa

Một số đặc điểm của CB theo tiêu chuẩn IEC

Ngưỡng chuẩn dạng

C 5In≤Im≤10In

Ngưỡng cao dạng D (1)

10In≤Im≤20In

C 7.In<cđ<10In

Ngưỡng cao dạng D hoặc K

Có thể điều chỉnh:

Ngưỡng thấp:2 đến 5 In

Ngưỡng chuẩn:5 đến 10In

Bộ tác động tức thời hoặc có trễ ngắn.

Ngưỡng cao dạng D và K Bảo vệ mạch trong trường

hợp dòng quá độ ban đầu lớn

I

hợp với công tắc tơ ngắt

- Thông số kĩ thuật:

Uđm : điện áp định mức

Iđm : dòng điện định mức

ICu : dòng cắt lớn nhất của CB

Ir : dòng làm việc của CB

Icắt từ : Dòng cắt có thời gian của CB

Icắt nhanh : Dòng cắt tức thời của CB

2 Điều kiện lựa chọn CB