Đang tải... (xem toàn văn)
Nhiệm vụ đầu tiên của người thiết kế cung cấp điện cho một công trình là xác định chính xác nhu cầu điện của công trình đó, tức là xác định phụ tải của công trình đó đồng thời có tính toán đến đến sự phát triển của phụ tải trong tương lai. Trên cơ sở giá trị công suất tính toán mà ta lựa chọn nguồn điện và thiết bị như MBA, dây dẫn, thiết bị phân phối, thiết bị bảo vệ. Việc xác định không chính xác công suất tính toán của nhà máy sẽ dẫn đến việc lãng phí trong đầu tư khi phụ tải tính toán lớn hơn phụ tải thực tế cũng như việc cung cấp điện không đảm bảo làm giảm tuổi thọ các thiết bị, có thể gây cháy nổ và quá tải khi phụ tải tính toán nhỏ hơn phụ tải thực tế. Trong thực tế có nhiều phương pháp tính toán phụ tải độ chính xác khác nhau như: Theo công suất đặt và hệ số nhu cầu. Theo công suất trung bình và độ lệch công suất tính toán với công suất trung bình. Theo công suất trung bình và hệ số hình dáng. Theo công suất trung bình và hệ số cực đại Theo lượng tiêu thụ điện năng trên một đơn vị sản phẩm. Theo lượng điện năng trên một dơn vị diện tích. Việc lựa chọn phương pháp tính toán phụ thuộc vào độ chính xác cho phép cũng như dữ liệu cho trước. Tuy nhiên phương pháp được coi là chính xác nhất là phương pháp dựa trên dữ liệu của từng thiết bị riêng lẻ. Những lưu ý khi tính toán thiết kế cung cấp điện Tổng công suất tiêu thụ lớn nhất thực tế của nhóm thiết bị luôn nhỏ hơn tổng công suất định mức của chúng vì không phải lúc nào chúng cũng làm việc với công suất định mức và thời điểm tiêu thụ công suất cực đại cũng không phải lúc nào cũng trùng nhau. Khi xác định công suất tính toán của nhà máy cần lưu ý đến tính chất không đều của tải theo giờ, ngày, tuần, tháng, năm, tức là cần phải phân tích đồ thị phụ tải. Việc lựa chọn sơ đồ cung cấp điện và các phần tử trong hệ thống cung cấp phải tiến hành dựa trên cơ sở tính toán kinh tế kỹ thuật để lựa chọn ra phương án tối ưu. Phương án được lựa chọn phải là phương án đảm bảo cung cấp điện tin cậy đồng thời tiết kiệm về mặt kinh tế (Chi phí đầu tư, phí tổn vận hành hàng năm, tổn thất điện năng …). Những đại lượng chính được đề cập đến khi tính toán phụ tải: công suất biểu kiến S(kVA), công suất tác dụng P(kW), công suất phản kháng (kVar), và dòng điện I (A). Hệ thống cung cấp điện được thiết kế phải đảm bảo an toàn cho người và thiết bị, thuận tiện cho người vận hành, sửa chữa. Các bước chính trong thiết kế hệ thống cung cấp điện công nghiệp: a. Xác định phụ tải tính toán của từng phân xưởng. b. Xác định phương án về nguồn điện c. Xác định sơ đồ cấu trúc mạng điện. d. Chọn, kiểm tra dây dẫn và thiết bị bảo vệ. e. Thiết kế hệ thống nối đất an toàn. f. Thiết kế hệ thống chống sét. g. Xây dựng bản vẽ nguyên lý và bản vẽ thi công
ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TRƯƠNG VIỆT ANH CHƯƠNG V TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG I ĐẶT VẤN ĐỀ Trong nhà máy, xí nghiệp công nghiệp, hệ thống chiếu sáng có vai trò quan trọng việc đảm bảo chất lượng sản phẩm, suất lao động, an toàn sản xuất sức khỏe người lao động Nếu ánh sáng không đủ, người lao động phải làm việc trạng thái căng thẳng, hại mắt ảnh hưởng tới sức khỏe, kết hàng loạt sản phẩm không đạt tiêu chuẩn kỹ thuật suất lao động kém, chí gây tai nạn làm việc Do dó, tính toán thiết kế chiếu sáng cần phải tính toán kỹ lưỡng Yêu cầu thiết kế chiếu sáng - Hệ thống chiếu sáng gọi đạt yêu cầu thoã mãn tiêu kinh tế kỹ thuật: + Độ rọi phải đảm bảo theo yêu cầu + Phải tạo độ rọi đồng mặt phẳng làm việc + Màu sắc ánh sáng phải phù hợp với tính chất công việc, thường chọn ánh sáng ban ngày + Không gây chói mắt + Đơn giản , dể lắp đặt , linh hoạt tái cấu trúc tương lai + Tính tiện nghi cao, có hệ thống đóng mở tự động, điều khiển xa + Không tạo bóng tối mặt phẳng làm việc, tính thẩm mỹ cao + Mức độ an toàn phòng chống cháy nổ theo yêu cầu môi trường làm việc + Tính kinh tế cao giá phải chăng, tiết kiệm điện + Không gây tượng hoạt nghiệm mặt phẳng làm việc - Tính mềm dẻo - Tính an toàn : thể qua yếu tố sau: + Cực tiểu hoá thời gian làm việc + Giảm hư hỏng , gây nguy hiểm cho người thiết bị + Phải có hệ thống chiếu sáng khẩn cấp , báo hiệu xắp xảy tai nạn +Yêu cầu lắp đặt bảo trì +Yêu cầu tiết kiệm điện II TRÌNH TỰ THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG Xác định kích thước phân xưởng Chiều dài phân xưởng a = 54 m Chiều rộng phân xưởng b = 18 m Chiều cao phân xưởng h = m Diện tích phân xưởng S = 972 m2 SVTH: NGUYỄN VĂN CÔNG LÝ MSSV: 10102081 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TRƯƠNG VIỆT ANH Xác định hệ số phản xạ tường , trần sàn Vì chiếu sáng cho phân xưởng công nghiệp nhẹ, nên ta chọn hệ số sau : Hệ số phản xạ tường ρt% =50% Hệ số phản xạ trần ρTr % = 30% Hệ số phản xạ sàn ρs% = 10% Chọn đèn Phân xưởng cao 7m, cần ánh sáng chiếu trực chiều sâu phân bố Do đó, ta chọn kiểu choá phẳng có Chọn bóng đèn loại đèn huỳnh quang Tra bảng 10.1 Thông số loại bóng đèn giáo trình Cung cấp điện TS Quyền Huy Ánh ta có : Pđ = 50W; Φđ = 3200 lm ; chiều dài đèn 120 mm Chọn số bóng đèn bóng Quang thông công suất đèn Fbđ = Fđ x ( số bóng đèn ) = 3200 x = 6400 (lm) Pbđ = Pđ x ( số bóng đèn đèn ) = 50 x = 100 (W) Chọn độ cao treo đèn Htt Độ cao treo đèn Htt tính từ đáy đèn đến mặt phẳng làm việc Tra bảng 10.6 Độ cao treo đèn giáo trình Cung cấp điện TS Quyền Huy Ánh ta có: Công suất bóng đèn: 20 (W) ta chọn Ờ ta chọn: Xác định hệ số sử dụng đèn CU Chỉ số phòng i xác định công thức sau : Trong đó: D1, D2, S chiều rộng, chiều dài diện tích khu vực chiếu sáng Từ i = 3, ρt% =50%, ρTr % = 30% , ρs% = 10% tra bảng 10.4 Đặc tuyến phân bố cường độ sáng số đèn thông dụng giáo trình Cung cấp điện TS Quyền Huy Ánh ta có CU = 0.92 Với kiểu chóa đèn phẳng ta có hệ số sử dụng đèn CU = 0.92 = 0.6 Xác định hệ số mát ánh sáng LLF ( Light Loss Factor ) Môi trường làm việc trung bình , với loại đèn huỳnh quang chế độ bảo trì 12 tháng Tra bảng 10.7 hệ số LLF giáo trình Cung cấp điện TS Quyền Huy Ánh ta có : LLF = 0.66 Chọn độ rọi theo tiêu chuẩn Emin ( lux ) Đây phân xưởng sửa chữa khí, với chi tiết trung bình Tra bảng 10.3 Độ rọi yêu cầu giáo trình Cung cấp điện TS Quyền Huy Ánh ta : E y/c = 150 lux Xác định số đèn SVTH: NGUYỄN VĂN CÔNG LÝ MSSV: 10102081 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TRƯƠNG VIỆT ANH đèn Phân bố đèn Chọn Emax = 200 Lux Emin = 100 Lux Eyc = 150 Lux nbđ = 62 đèn -Ta bố trí dãy đèn sau : + Gồm 10 cột hàng ( hàng 10 đèn , cột đèn ) + Khoảng cách cột kế L = m + Khoảng cách hàng kế L = 6m + Cột đầu cột cuối cách tường Dt = m + Hàng hàng cuối cách tường Dt = 3m *Tiêu chuẩn kiểm tra độ đồng thông qua tỷ số sau : với L khoảng cách đèn, H đ chiều cao treo đèn tính toán, D t khoảng cách đèn với tường + Nếu α = 0,8÷2 β = 0,4÷0,6 ⇒ Đạt yêu cầu Nhận thấy : ⇒ Đạt yêu cầu độ đồng chiếu sáng Sơ đồ phân bố đèn chiếu sáng sau SVTH: NGUYỄN VĂN CÔNG LÝ MSSV: 10102081 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TRƯƠNG VIỆT ANH Bước 10 Vạch phương án dây mạng điện chiếu sáng a.Chọn dây dẫn vá cáp -Cáp dẩn từ tủ phân phối MDB đến tủ chiếu sáng DLB gồm dây pha, dây trung tính Với phương án khay cáp kẹp sát tường -Dây dẫn từ tủ DLB đến dãy đèn , ta chọn phương án dây , đặt ống nhựa kẹp sát tường *Chọn cáp từ MDB đến DLB -Tổng công suất chiếu sáng toàn phân xưởng Pcs = Pbđ Nbđ = 250x27 = 6750 W= 6,75 KW -Dòng điện cho phép cáp Chọn CB: nên ta chọn Iđm =20A -Xác định hệ số hiệu chỉnh theo điều kiện lắp đặt K k1 = ( cáp không ) k2 = 0,72 (số mạch cáp cho tủ chiếu sáng ) k3 = ( nhiệt độ môi trường 30oc ) ⇒ k = k1 k2 k3 =1 x 0,72 x = 0,72 -Dòng hiệu chỉnh cho phép : -Từ dòng phát nóng cho phép cho phần chiếu sáng CB L , ta chọn cáp CADIVI sản xuất loại CVV , lõi cách điện PVC, với dây pha A , B, C loại Tra bảng Catalogue cáp điện lực ta chọn sau : SVTH: NGUYỄN VĂN CÔNG LÝ MSSV: 10102081 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TRƯƠNG VIỆT ANH Dây pha CVV 7/0.8 Bảng thông số cáp cho phần chiếu sáng Dâ y cáp Số Đườn Đườn Trọng Cường Tiết sợi / g kính g kính lượng độ diện Đường dây tổng gần dòng dây kínhsợ dẫn dây điện dẫn i mm dẫn kg / tối đa F N/ mm km A mm2 mm L 7/0.8 2,4 4,2 12,2 27 3,5 Chiều dài đoạn cáp m *Chọn cáp từ DLB đến dãy đèn -Ba dãy đèn có công suất tính toán, chọn dây ta cần tính toán chọn cho dãy đèn dãy loại -Công suất chiếu sáng dãy đèn Pdđ = Pbđ x ( số bóng đèn dảy ) = 250x9 = 2250 W= 2,25 KW -Dòng điện cho phép cáp Chọn CB: nên ta chọn Iđm =20A -Xác định hệ số hiệu chỉnh theo điều kiện lắp đặt K k1 = 0,95 ( dây treo không ) k2 = (số mạch cáp ) k3 = ( nhiệt độ môi trường 30oc ) ⇒ k = k1 k2 k3 =0,95 x x = 0,95 -Dòng hiệu chỉnh cho phép : -Từ dòng phát nóng cho phép cho phần chiếu sáng CB L1 cho dãy đèn , ta chọn cáp CADIVI sản xuất loại dây mềm VCm , 2lõi cách điện PVC, với dây pha , dây trung tính loại Tra bảng Catalogue cáp điện lực ta chọn sau : Dây mềm VCm x 1.5 Bảng thông số cáp mềm VCm SVTH: NGUYỄN VĂN CÔNG LÝ MSSV: 10102081 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN Dây cáp Số sợi / Đường kínhsợi N / mm VC m 2x5002 Đường kính tổng dây dẫn mm 3,7x7, GVHD: TRƯƠNG VIỆT ANH Trọng lượng gần kg / km 5,69 Cường độ dòng điện tối đa A 18 Chọn tủ chiếu sáng thiét bị bảo vệ: Tủ chiếu sáng gắn với bảng điện điều khiển đặt gần cửa vào phân xưởng Trong tủ chiếu sáng đặt CB tổng pha nhận điện từ tủ phân phối CB nhánh pha điều khiển cấp điện cho dãy đèn Căn vào số liệu tính toán, ta chọn CB hãng FADERAL cho bảng điều khiển tủ chiếu sáng sau: 01 MCCB mã S100-4 cực có Iđm=25A 03 CB FMB-C cực có Iđm=25A Tủ chiếu sáng tủ CLISPAL mã số CTDBA06/100SG Kích thước: Chiều dày 137 mm, Chiều rộng 357 mm Chiều cao 592 mm III TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG Phương thức tính toán: - Xác định số khoang: SVTH: NGUYỄN VĂN CÔNG LÝ MSSV: 10102081 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TRƯƠNG VIỆT ANH Trong đó: L chiều dài phòng (m), W chiều rộng phòng (m), h khoảng cách từ sàn trần (m) - Xác định hệ số phản xạ khoang Các hệ số phản xạ khoang phải xác định cho “khoang trần” cho “khoang sàn” Những giá trị xác định bảng 5.1 trang 105 sách Giáo trình CAD kỹ thuật điện – PGS.TS Quyền Huy Ánh - Chọn loại đèn, từ ta có hệ số sử dụng CU(20% sàn nhà) đèn Hiệu chỉnh cho phù hợp với hệ số phản xạ sàn thực tế theo công thức: CU = CU(20% sàn nhà)x ρfcthực tế - Xác định đèn theo công thức: Trong đó: LLF hệ số mát ánh sáng S diện tích phân xưởng Ereq độ rọi yêu cầu Ffix quang thông bóng đèn • • • • Tính toán chiếu sáng chung phân xưởng: Sử dụng đèn Metal Halide Công suất 250W Quang thông bóng đèn 20500lm Chiều cao treo đèn: 7m (treo sát trần) Các hệ số phản xạ là: 50%, 30%, 10% Hệ số mát ánh sáng LLF = 0,69 lấy theo phần mềm VISUAL(với độ bụi môi trường trung bình, thời gian lau chùi đèn 1lần/1tháng) Độ rọi yêu cầu Ereq chọn 215 lux, theo sách Giáo trình CAD kỹ thuật điện – PGS.TS Quyền Huy Ánh Vậy số đèn cần dùng cho phân xưởng là: đèn Kiểm tra lại phần mềm VISUAL, ta có độ rọi sau: SVTH: NGUYỄN VĂN CÔNG LÝ MSSV: 10102081 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TRƯƠNG VIỆT ANH Tính toán chiếu sáng cho phòng KCS: Chiếu sáng cho phòng KCS thuộc chiếu sáng cục bộ, với yêu cầu độ rọi cao phân xưởng nên ta phải tính toán riêng Với chiếu sáng phòng KCS ta sử dụng đèn huỳnh quang để chiếu sáng, đèn huỳnh quang sử dụng để thiết kế cho phòng có thông số: bóng đôi, có chóa, chấn lưu điện tử, công suất 32W, dài 1,2m Phòng KCS: • Diện tích: S = 8x6 = 48m2 • Các hệ số phản xạ: Trần: 80% Tường: 50% Sàn: 20% • Loại đèn: Kiểu: CRRS 32 TUBI CU: 0.58 Số đèn/bộ: Quang thông: 2900lumen Hệ số mát ánh sáng LLF = 0,49(với độ bụi môi trường trung bình, thời gian lau chùi đèn 1lần/1tháng) Công suất đầu vào: 62 W • Độ cao treo đèn: H = 3m • Độ rọi yêu cầu Ereq chọn 250 lux, theo sách Cung cấp điện – Nguyễn Xuân Phú Vậy số đèn cần dùng cho phòng KCS là: đèn Kiểm tra lại phần mềm VISUAL, ta có độ rọi sau: SVTH: NGUYỄN VĂN CÔNG LÝ MSSV: 10102081 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN SVTH: NGUYỄN VĂN CÔNG LÝ GVHD: TRƯƠNG VIỆT ANH MSSV: 10102081 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN SVTH: NGUYỄN VĂN CÔNG LÝ GVHD: TRƯƠNG VIỆT ANH 10 MSSV: 10102081 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TRƯƠNG VIỆT ANH IV CHỌN DÂY DẪN VÀ THIẾT BỊ BẢO VỆ CHO HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG Tính toán phụ tải chiếu sáng: Công suất toàn bóng đèn HID: P’HID = NHID.(P1bóng + PballastHID) = 33.292 = 9636 W Các đèn HID chia pha, nên: Công suất chiếu sáng phòng KCS: PHQ = Nb.(Phq + Pballast) = 9.62 = 558 W Công suất chiếu sáng lớn pha: P1phamax = 3212 + 558 = 3770 W Tổng công suất chiếu sáng: P = P1phamax = 3.3770 = 11310 Dòng điện làm việc cực đại: Chọn dây dẫn CB bảo vê: Dây dẫn từ tủ phân phối T đến tủ chiếu sáng: Sử dụng dây dẫn lõi, mương (rãnh) cáp kín Nhiệt độ môi trường 400C Do đó, ta có hệ số: K1 = 0.95 K2 = K3 = 0.87 K = 0.95*1*0.87 = 0.8265 Dòng điện cho phép định mức dây là: Vậy: Chọn dây dẫn CADIVI sản xuất cho đoạn từ tủ phân phối T đến tủ chiếu sáng với thông số: - Tiết diện ruột dẫn: 1,5mm2 - Dòng điện định mức: 27 A - Độ sụt áp: 25 mV SVTH: NGUYỄN VĂN CÔNG LÝ 11 MSSV: 10102081 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TRƯƠNG VIỆT ANH Chọn CB bảo vệ có thông số: Mã số Số cực Dòng mức In A 25 định Khả cắt Kích thước mạch, kA WxHxD 1.5 75×130×60 EBE30 Dây dẫn từ tủ chiếu sáng đến dãy đèn: Sử dụng dây đơn lõi nhiều sợi, ống ruột gà Nhiệt độ môi trường 400C Do đó, ta có hệ số: K1 = 0.95 K2 = K3 = 0.87 K = 0.95*1*0.87 = 0.8265 Dòng điện làm việc cực đại pha: Dòng điện cho phép định mức dây là: Vậy: Chọn dây dẫn CADIVI sản xuất cho đoạn từ tủ phân phối T đến tủ chiếu sáng với thông số: - Tiết diện: VC1,5mm2 - Dòng điện định mức: 23 A - Đường kính: mm Chọn CB bảo vệ có thông số: Dòng Mã số Số cực mức In A SVTH: NGUYỄN VĂN CÔNG LÝ định 12 Khả cắt Kích thước mạch, kA WxHxD MSSV: 10102081 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TRƯƠNG VIỆT ANH 20 1.5 75×130×60 EBE20 Ta chọn dây dẫn CB bảo vệ nhánh chiếu sáng nhau, tải pha tương đối cân SVTH: NGUYỄN VĂN CÔNG LÝ 13 MSSV: 10102081 [...]...ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TRƯƠNG VIỆT ANH IV CHỌN DÂY DẪN VÀ THIẾT BỊ BẢO VỆ CHO HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG 1 Tính toán phụ tải chiếu sáng: Công suất của toàn bộ bóng đèn HID: P’HID = NHID.(P1bóng + PballastHID) = 33.292 = 9636 W Các đèn HID được chia đều trên 3 pha, nên: Công suất chiếu sáng trong phòng KCS: PHQ = Nb.(Phq + Pballast) = 9.62 = 558 W Công suất chiếu sáng lớn nhất trên... phân phối chính T đến tủ chiếu sáng với các thông số: - Tiết diện ruột dẫn: 1,5mm2 - Dòng điện định mức: 27 A - Độ sụt áp: 25 mV SVTH: NGUYỄN VĂN CÔNG LÝ 11 MSSV: 10102081 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TRƯƠNG VIỆT ANH Chọn CB bảo vệ có thông số: Mã số Số cực Dòng mức In A 3 25 định Khả năng cắt Kích thước mạch, kA WxHxD 1.5 75×130×60 EBE30 Dây dẫn từ tủ chiếu sáng đến từng dãy đèn: Sử dụng... bảo vệ có thông số: Dòng Mã số Số cực mức In A SVTH: NGUYỄN VĂN CÔNG LÝ định 12 Khả năng cắt Kích thước mạch, kA WxHxD MSSV: 10102081 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN 2 GVHD: TRƯƠNG VIỆT ANH 20 1.5 75×130×60 EBE20 Ta chọn dây dẫn và CB bảo vệ trên mỗi nhánh chiếu sáng là như nhau, do tải trên các pha tương đối cân bằng SVTH: NGUYỄN VĂN CÔNG LÝ 13 MSSV: 10102081 ... Dòng điện làm việc cực đại trên 1 pha: Dòng điện cho phép định mức của dây là: Vậy: Chọn dây dẫn do CADIVI sản xuất cho đoạn từ tủ phân phối chính T đến tủ chiếu sáng với các thông số: - Tiết diện: VC1,5mm2 - Dòng điện định mức: 23 A - Đường kính: 3 mm Chọn CB bảo vệ có thông số: Dòng Mã số Số cực mức In A SVTH: NGUYỄN VĂN CÔNG LÝ định 12 Khả năng cắt Kích thước mạch, kA WxHxD MSSV: 10102081 ĐỒ... P1phamax = 3212 + 558 = 3770 W Tổng công suất chiếu sáng: P = 3 P1phamax = 3.3770 = 11310 Dòng điện làm việc cực đại: 2 Chọn dây dẫn và CB bảo vê: Dây dẫn từ tủ phân phối chính T đến tủ chiếu sáng: Sử dụng dây dẫn 4 lõi, đi trong mương (rãnh) cáp kín Nhiệt độ môi trường 400C Do đó, ta có các hệ số: K1 = 0.95 K2 = 1 K3 = 0.87 K = 0.95*1*0.87 = 0.8265 Dòng điện cho phép định mức của dây là: Vậy: Chọn dây