Bài tập lớn Kỹ thuật chiếu sáng CS ngoài trời,đường,trong nhà,phân xưởng

BÀI TẬP LỚN KỸ THUẬT CHIẾU SÁNG CHƯƠNG 1: TÌM HIỂU KỸ THUẬT CHIẾU SÁNG A PHẦN LÝ THUYẾT : Các loại đèn : Khái niệm chung : Đèn điện là nguồn sáng nhân tạo biến đổi điện thành quang năng, Có thể chia làm nhóm chính sau: 1.1 Đèn sợi đốt : Đèn sợi đốt được biết đến đầu tiên và là loại đèn xuất hiện đầu tiên Là một lựa chọn hữu hiệu và được sử dụng mọi hệ thống chiếu sáng, đặc biệt là những nơi cần tính chân thực của màu sắc và không yêu cầu độ sáng cao Đèn sợi đốt bao gồm loại là đèn sợi đốt thường và sợi đốt halogen 1.1.1 Đèn sợi đốt thông thường : Đèn sợi đốt tạo ánh sáng nhờ việc đốt nóng dây tốc ở nhiệt độ rất cao, qua đó phát bức xạ nhìn thấy được ĐIỆN CLC – K8– NHÓM BÀI TẬP LỚN KỸ THUẬT CHIẾU SÁNG Các bộ phận chính của đèn sợi đốt gồm dây tốc, dây tóc hỗ trợ, bóng đèn thủy tinh, khí trơ và đui đèn - Dây tóc: được làm bằng wolfram có nhiệt độ nóng chảy cao và độ bay thấp - Bóng đèn: là lớp vỏ bao bọc bằng thủy tinh bao quanh dây tóc và chứa khí trơ, cách li dây tóc với không khí (giữ dây tóc không bị cháy) - Khí trơ: làm giảm sự bay của dây tóc, Các khí thường được sử dụng là Argon và nitơ Năng lượng được chuyển hóa thành quang rất thấp so với nhiệt tỏa ra, vậy hiệu quả chiếu sáng không cao (đèn lượng thải) Ưu điển của đèn sợi đốt là chỉ số hoàn màu CRI cao và không cần thiết bị phụ trợ để nối với nguồn 1.1.2 Đèn sợi đốt Halogen : Sự khác biệt chính giữa đèn sợi đốt thông thường và đèn sợi đốt halogen là lớp khí halogen bầu thủy tinh Ngoài ra, nhiệt độ đèn halogen phải cao và kích thước bóng nhỏ so với đèn sợi đốt thông thường Ưu thế của đèn sợi đốt halogen là tuổi thọ cao hơn, hiệu quả phát sáng cao hơn, kích thước nhỏ, nhiệt độ màu cao và ít tổn hao quá trình sử dụng 1.2 Đèn phóng điện huỳnh quang : Đèn phóng điện huỳnh quang (đèn huỳnh quang) là loại đèn phóng điện môi trường thủy ngân áp suất thấp, đó ánh sáng tạo chủ yếu nhờ việc bột huỳnh quang được tác động bằng lượng của tia cực tím tạo phóng điện giữa hai cực Đèn huỳnh quang bao gồm loại: huỳnh quang ống và huỳnh quang compact 1.2.1 Đèn huỳnh quang ống (Fluorescent Tube ) : Thân bóng có dạng là một ống thủy tinh dài và được bịt kín bởi hai điện cực ở đầu ống, bên có chứa thủy ngân áp suất thấp và một lượng nhỏ khí trơ để đánh lửa và điều chỉnh hồ ĐIỆN CLC – K8– NHÓM BÀI TẬP LỚN KỸ THUẬT CHIẾU SÁNG quang Bề mặt ống được bao phủ bởi lớp bột huỳnh quang (hoặc phốt pho) có chức định lượng ánh sáng phát và nhiệt độ màu của đèn Bóng đèn huỳnh quang phát ánh sáng có nhiệt độ màu nằm khoảng 2700K - 6500K Đèn huỳnh quang ống được chia thành nhiều loại tông màu và chỉ số tái tạo màu Theo tiêu chuẩn CIE, được chia thành nhóm chính: - Ánh sáng trắng ban ngày: TC > 5000 K - Ánh sáng trắng trung tính: 5000 K ≥ TC ≥ 3000 K - Ánh sáng trắng ấm: TC > 3000 K Đèn huỳnh quang ống đòi hỏi thiết bị phụ trợ là chấn lưu và tắc te, bên canh đó cần có một tụ bù để nâng cao hệ số công suất Đèn làm việc tốt nhất sau phút và cần thời gian từ 4-15 phút trước khởi động lại 1.2.2 Đèn huỳnh quang compact ( Compact Fluorescent Lamp ): Đèn compact huỳnh quang là đèn huỳnh quang được thiết kế với bộ khởi động nhỏ gọn nằm bên đui đèn Đèn compact huỳnh quang có hình dáng nhỏ gọn, bóng đèn được uốn cong theo hình chữ U hoặc xoắn ốc, hiệu suất phát quang tốt, nhiệt độ màu trung bình 2700 K - 4100 K, chỉ số hoàn màu cao (80-90) Tuổi thọ cao và tiết kiệm điện 1.3 Đèn phóng điện cường độ cao (HID): Đèn phóng điện cường độ cao (HDI) bao gồm: thủy ngân cao áp, Metal-Halide và đèn Sodium 1.3.1 Đèn thuỷ ngân cao áp HPM ( High Pressure Mercury ): Là thế hệ đèn HID đầu tiên, phóng điện chất khí phát ánh sáng nhờ sự kích thích nguyên tử thủy ngân môi trường áp suất 1-10 atm ĐIỆN CLC – K8– NHÓM BÀI TẬP LỚN KỸ THUẬT CHIẾU SÁNG Đèn thuỷ ngân cao áp có nhiệt độ màu nằm khoảng 3000K-4300K, chỉ số hoàn màu thấp, 40-55 Do thủy ngân bị xuống cấp nhanh chóng đồng thời hiệu suất phát quang thấp nên đèn thuỷ ngân cao áp không thích hợp với chương trình chiếu sáng hiệu suất cao 1.3.2 Đèn Metal Halide : Ống phóng điện: Nó được làm bằng thạch anh tinh khiết Đôi khi, một lớp màu trắng của zirconium oxide được bao phủ phía ngoài của khoang điện cực để tăng nhiệt độ tường tại điểm đó Điện cực: Nó tương tự bóng đèn thủy ngân cao áp Vỏ bóng đèn: Vỏ của đèn metal halide được làm thủy tinh cứng hoặc thạch anh Một số loại thậm chí không có vỏ thủy tinh Bề mặt bên của vỏ thủy tinh hình bầu dục có một lớp phosphor để biến bức xạ cực tím thành bức xạ nhìn thấy được Tuy nhiên, halogenua sử dụng cho đèn metal halide chỉ tạo một lượng nhỏ tia cực tím, và chủ yếu, nó phát bức xạ quang phổ vùng bước sóng tia cực tím, nơi chuyển đổi thành bức xạ nhìn thấy được là rất yếu Hỗn hợp khí ống phóng điện: Các ống phóng điện cho vào một hỗn hợp các khí trơ (neon và argon hoặc argon krypton-), một dosis của thủy ngân và các hợp chất halogenua, tùy thuộc vào loại đèn ĐIỆN CLC – K8– NHÓM BÀI TẬP LỚN KỸ THUẬT CHIẾU SÁNG Đèn Metal Halide Hỗn hợp khí vỏ đèn: Vỏ thủy tinh của một bóng đèn metal halide có ống phóng điện được bơm đầy với một hỗn hợp của neon argon, thì phải được bơm đầy với neon để áp suất neon bên và bên ngoài ống là Trong trường hợp ống phóng điện được bơm đầy với một hỗn hợp của krypton- argon, thì nitơ có thể được sử dụng vỏ thủy tinh, hoặc chất nào khác, hay là có thể không cần khí bên Điều kiện làm việc của đèn metal halide rất giống đèn thủy ngân cao áp thường Nó được mắc nối tiếp với một chấn lưu và một tụ bù để hạn chế dòng điện Đèn metal halide có điện áp đánh lửa là rất cao Phải sử dụng một tắc te hoặc thiết bị đánh lửa với điện áp sốc lên đến 0,8-5 KV Hầu hết các loại đèn cho phép đánh lửa lại lập tức lúc đèn nóng (ngay sau được tắt), bằng cách sử dụng điện áp sốc lên đến 35-60 KV Nếu không, phải chờ cho đèn mát khoảng thời gian bốn đến mười lăm phút trước được làm việc trở lại 1.3.3 Đèn Sodium cao áp HPS ( High Pressure Sodium ) : ĐIỆN CLC – K8– NHÓM BÀI TẬP LỚN KỸ THUẬT CHIẾU SÁNG Các bộ phận chính của đèn sodium cao áp gồm những bộ phận sau: - Ống phóng điện: Các ống phóng điện được làm từ gốm oxit nhôm (nhôm thiêu kết) khả chịu nhiệt tốt và có phản ứng hóa học với natri - Điện cực: điện cực được bao phủ bởi một lớp vật liệu phát xạ, bao gồm một wolfram được bọc xoắn xung quanh - Khí bơm: Bên ống phóng điện là là natri, thủy ngân và khí hiếm (xenon hoặc argon) đó natri là thành phần tạo ánh sáng chính của đèn - Vỏ thủy tinh: Vỏ đèn thường là rỗng Có hình dạng là hình bầu hoặc hình ống Đầu tiên có một lớp phủ bên Tuy nhiên, ống phóng điện của đèn sodium cao áp hầu không phát bất kỳ bức xạ cực tím nào, lớp phủ chỉ đơn giản là một lớp bột khuếch tán màu trắng, để giảm độ chói của ống phóng điện Vỏ đèn luôn làm bằng thủy tinh suốt Tắc te hỗ trợ khởi động: Nhiều đèn sodium cao áp có một bộ hỗ trợ khởi động kết hợp, giúp giảm lượng điện áp đánh lửa cao điểm cần thiết cho việc đánh lửa đèn Đôi khi, cả hai bộ khởi động và bộ khởi động phụ trợ tích hợp được tích hợp đèn ĐIỆN CLC – K8– NHÓM 6 BÀI TẬP LỚN KỸ THUẬT CHIẾU SÁNG Những đèn này có một bộ thiết bị phụ trợ gồm một chấn lưu và một bộ kích xung điện tùy loại, cần có thêm một tụ bù, giá trị hoạt động bình thường đạt được sau năm phút từ đánh lửa Khi đèn tắt, một áp lực rất lớn của ống phóng điện, nó cần được làm mát xuống khoảng bốn phút trước được bật trở lại Đèn sodium cao áp tỏa lượng thông qua một phần ánh sáng quang phổ nhìn thấy được Vì vậy, so sánh với các đèn sodium thấp áp, độ hoàn màu có thể chấp nhận được 1.3.4 Đèn Sodium thấp áp LPS ( Low Pressure Sodium ) : Ống phóng điện phận hỗ trợ: Ống phóng điện của đèn sodium thấp áp có hình chữ U, để có được nhiều nhất không gian và tạo một tường cách nhiệt tốt Nó được làm bằng thủy tinh natri-canxi, và bề mặt bên được bảo vệ bởi kính borat để tạo thành một lớp bảo vệ cho natri Các ống này có một số khe hở hoặc lỗ nhỏ, nơi mà natri lắng đọng quá trình làm việc Ống phóng điện: Bên ống phóng điện gồm natri kim loại có độ tinh khiết cao và hỗn hợp của neon và argon, mà hoạt động khí mồi và khí ngắt Điện cực: đèn sodium thấp áp có điện cực phóng điện lạnh Bao gồm một dây wolfram, điều này khiến cho một số lượng lớn kim loại phát xạ được trì Vỏ thủy tinh: Nó rỗng và được bao phủ bởi một lớp màng mỏng vật liệu phản xạ hồng ngoại ở bề mặt bên của nó Các bức xạ hồng ngoại phát hầu hết là bức xạ nhiệt và được trở ĐIỆN CLC – K8– NHÓM BÀI TẬP LỚN KỸ THUẬT CHIẾU SÁNG vào ống phóng điện, giữ ống ở nhiệt độ mong muốn Theo cách này, bức xạ nhìn thấy được truyền Đèn này chắc chắn cần một thiết bị phụ trợ gồm có một thiết bị cung cấp điện với một biến áp tự động hoặc chấn lưu và tắc te với điện áp xung tùy loại, cần có một tụ bù kèm theo Giá trị tối đa đạt được sau mười lăm phút từ đánh lửa Khi đèn được tắt,cần có một vài phút làm nguội để có thể đánh lửa trở lại Bóng đèn này có hiệu suất phát sáng lên đến 200 lm/ W và có tuổi thọ cao 1.4 Đèn LED (Lighting Emitting Diode) : LED (Light-emitting diode – Đi-ốt xạ ánh sáng): Bản chất của LED là một đi-ốt, nó chứa một chíp bán dẫn có pha các tạp chất để tạo một tiếp giáp P-N, kênh P chứa lỗ trống, kênh N chứa điện tử, dòng điện truyền từ A-nốt( kênh P) đến K-tốt (kênh N), điện tử lấp đầy chỗ trống nó sinh bức xạ ánh sáng, các bước sóng phát có màu khác tùy thuộc vào tạp chất chíp bán dẫn, LED phân thành ba loại chính theo dải công suất: cỡ nhỏ, cỡ trung bình, cỡ lớn – LED cỡ nhỏ tiêu thụ dòng điện từ mA đến 20 mA điện áp đặt chíp từ 1,5V đến 3V, chúng được thiết kế đơn chiếc phục vụ cho mục đích hiển thị trạng thái của máy, chiếu sáng cục bộ – Đèn LED cỡ trung: được thiết kế có chân cắm để hàn vào mạch in hoặc thành chíp chân để giúp tản nhiệt tốt, chúng được ghép thành bảng mạch với nhiều LED nối tiếp hoặc song song Loại đèn LED này thường sử dụng làm các biển báo, đèn chiếu hậu ô-tô, đèn chiếu sáng khẩn cấp, chúng tiêu thụ dòng điện cỡ 100 mA – LED công suất lớn hay HPLED tiêu thụ dòng điện vài trăm mA đến vài Ampe, tiêu thụ dòng điện lớn nên loại này nhất thiết phải gắn với một bộ tỏa nhiệt tốt, nếu không HPLED hỏng sau vài giây Hiệu suất của HPLED rất cao có thể lên tới 105 lm/W Ứng dụng của HPLED là để thay loại đèn chiếu sáng nhà, ngoài trời Bản thân công nghệ LED cho phép nó phát sáng đến 100,000 h, hiệu suất phát quang cao và rất tiết kiệm điện Bảng 1.4 Thông số chi tiết các loại đèn điện: ĐIỆN CLC – K8– NHÓM BÀI TẬP LỚN KỸ THUẬT CHIẾU SÁNG Dải công suất H (lm/W) D (h) T (K) CRI (%) Sodium Sợi đốt Huỳnh quang Thủy ngân Cao áp Cao áp 25-600 5-100 50-1000 10-20 60-85 10002000 28003200 100 800012000 27006000 55-99 Thấp áp MetalHalide LED 35-1000 18-180 32-2000 1-10 46-55 80-125 170-190 70-110 7-131 1500024000 30004300 40-55 1200032000 20002500 20-70 800016000 19002100 10-15 600024000 30006000 60-90 40000100000 30008000 10-70 ộ đèn : Các bộ đèn dùng chiếu sáng công cộng là một tập hợp các thiết bị quang, điện, khí nhằm thực hiện hoặc toàn bộ các chức Đầu nối điện vào bóng đèn, bảo vệ bóng đèn và phân bố ánh sáng của bóng đèn thích hợp với từng mục đích sử dụng Bộ đèn phải đáp ứng các yêu cầu sau: – Tạo phân bố ánh sáng thích hợp, trì quang thông, tuổi thọ của bóng đèn, tạo chế độ điện áp, dòng đúng theo tiêu chuẩn quy định – Kiểm soát độ chói, tránh gây khó chịu cho người sử dụng – Bảo vệ nguồn sáng và các thiết bị phụ kiện kèm theo chống lại các tác động của môi trường bên ngoài – Đảm bảo an toàn cho người sử dụng và bảo dưỡng Các thiết bị chiếu sáng thường dùng chiếu sáng công cộng là: – Các đèn chiếu sáng đường phố – Các đèn kết hợp chiếu sáng và trang trí dùng chiếu sáng sân vườn, công viên, vườn hoa, đường bộ –Các đèn dùng chiếu sáng cầu, dưới đường hầm –Các đèn pha dùng chiếu sáng các không gian lớn và các công trình kiến trúc 2.1 Bộ phận : Bộ phận có chức định vị và bảo vệ đèn chống lại các ảnh hưởng từ môi trường sử dụng như: chống nước, chống bụi, chống va đập, cháy nổ… Tạo liên kết giữa các bộ phận khác của đèn và tăng tính thẩm mĩ cho công trình lắp đặt Bộ phận có cấp chuẩn bảo vệ là: Độ kín IP và bảo vệ chống chịu va đập học IK Độ kín IP cho ta biết khả chống chịu vật rắn xâm nhập, bụi và nước các môi trường làm việc khác của bộ đèn Ký hiệu IPxy, đó: Số thư Thâm nhập của vật rắn và bụi vào các thiết bi ĐIỆN CLC – K8– NHÓM Số thư hai y Thâm nhập của nước vào các thiết bi B BÀI TẬP LỚN KỸ THUẬT CHIẾU SÁNG nhất x Không được bảo vệ Bảo vệ chống lọt vật rắn có kích thước ≥ 50nm2 Bảo vệ chống lọt vật rắn có kích thước ≥ 12nm2 Bảo vệ chống lọt vật rắn có kích thước ≥ 2,5nm2 Bảo vệ chống lọt bụi có kích thước lớn 0,5nm2 Bảo vệ chống lọt bụi với lượng đủ gây cản trở làm việc bình thường Bảo vệ chống lọt bụi hoàn toàn Ví dụ: thiết bị có IP34 nghĩa là: _X=3: Bảo vệ chống lọt vật rắn có kích thước ≥ 2,5nm2 _Y=4: Bảo vệ chống nước phun bắn vào từ mọi hướng Không được bảo vệ Bảo vệ chống giọt và nước rơi thẳng đứng Bảo vệ chống giọt và nước rơi nghiêng 15 độ Bảo vệ chống nước phun vào theo góc 60 độ so với phương thẳng đứng Bảo vệ chống nước phun bắn vào từ mọi hướng Bảo vệ chống tia nước áp lực thấp phun từ mọi hướng Bảo vệ chống nước biển, tia áp lực cao phun từ mọi hướng Bảo vệ chống lọt nước nhúng ở độ sâu 1m Bảo vệ nhúng sâu Bảo vệ chống chịu va đập học IK cho ta biết khả chống chịu lực tác động từ bên ngoài của bộ đèn quá trình làm việc, bao gồm các cấp sau: Cấp bảo vệ chống chiu học IK00 IK01 IK02 IK03 IK04 IK05 IK06 IK07 IK08 IK09 IK10 2.2 - Khả chiu được mưc độ va đập Jun (J) Không bảo vệ 0,15J 0,20J 0,35J 0,50J 0,70J 1J 2J 5J 10J 20J Bộ phần điện : Bộ phận điện của bộ đèn bao gồm đui đèn, thiết bị mồi đèn, cùng các cần đấu để kết nối bóng và thiết bị mồi đèn với nguồn điện Bộ phận điện chủ yếu bao gồm: Tụ bù: Bộ phận của đèn chiếu sáng quan trọng không bộ phận bóng đèn là tụ bù Trong trường hợp điện áp tụt xuống 200V, tụ bù bù áp cho đủ áp 220V để bóng đèn hoạt động ĐIỆN CLC – K8– NHÓM 10 BÀI TẬP LỚN KỸ THUẬT CHIẾU SÁNG Measuring room Huỳnh quang ống 11 110 1210 Office Huỳnh quang ống 23 110 2530 Huỳnh quang ống 110 440 Huỳnh quang ống 16 72 1152 Huỳnh quang ống 110 220 Re-grinding room Huỳnh quang ống 15 110 1650 Resting room Huỳnh quang ống 36 216 Resting room Huỳnh quang ống 72 144 Spare part storage Huỳnh quang ống 36 108 Toilet Led 70 420 Tool room Huỳnh quang ống 36 108 Training room Huỳnh quang ống 110 990 Tool room Huỳnh quang ống 72 72 Heat treatment Huỳnh quang ống 42 55 2310 Tranformer Huỳnh quang ống 36 72 Passage way Sodium cao áp 40 320 Garden Sodium cao áp 60 120 Plating chemical room Plating material room Plating measurement room 2.1 Thiết kế chiếu sáng cho các phòng phân xưởng bằng Dialux : Giới thiệu về Dialux : DIALux là phần mềm thiết kế chiếu sáng độc lập phát triển bởi công ty DIAL GmbH DIALux tính toán chiếu sáng dựa theo tiêu chuẩn châu Âu EN 12464, CEN 8995 Một các ưu điểm của phần mềm là đưa nhiều phương án lựa chọn bộ đèn Không chỉ các bộ đèn của DIALux mà còn có thể nhập vào bộ đèn của những hãng khác DIALux còn đưa các thông số kỹ thuật ánh sáng, giúp ta thực hiện nhanh chóng quá trình tính toán hoặc cho phép ta sửa đổi thông số đó Dialux cho phép chèn nhiều vật dụng khác vào dự án ĐIỆN CLC – K8– NHÓM 23 BÀI TẬP LỚN KỸ THUẬT CHIẾU SÁNG : bàn, ghế, TV, giường, gác lửng, cầu thang…Bên cạnh đó là một thư viện khá nhiều vật liệu để áp vào các vật dụng dự án…cũng dễ dàng hiệu chỉnh mặt bằng theo ý muốn của mình Tính toán chiếu sáng những không gian đặc biệt (trần nghiêng, tường nghiêng, có đồ vật, vật dụng phòng) điều kiện có và không có ánh sáng tự nhiên Thiết kế bằng Dialux : Điền đầy đủ thông tin phòng cần thiết kế vào các khung thông tin 2.2 _Khung thứ : Điền thông tin , kích thước phòng _Khung thứ : Chọn catalog của đèn bằng cách chọn catalog và chọn hãng _Khung thứ : Chọn cao độ đèn Sau chọn được bộ đèn ưng ý phần chọn catalog của đèn, nhấn add, xong chọn next để bắt đầu bước vào tính toán Chọn Caculator để Dialux tự tính toán, ta được hình sau: ĐIỆN CLC – K8– NHÓM 24 BÀI TẬP LỚN KỸ THUẬT CHIẾU SÁNG Sau tính toán bằng Dialux, ta có được kết quả thiết kế chiếu sáng các phòng sau : IV TÍNH TOÁN PHỤ TẢI CHIẾU SÁNG : Tính toán phụ tải chiếu sáng : Từ thiết kế chiếu sáng ta tính được phụ tải chiếu sáng tính toán của nhà máy Yamaha : Trong đó Pi: là công suất chiếu sáng từng phòng Pbđ: là tổng công suất của bóng đèn sử dụng từng phòng Vd: Đối với phòng Copper plating room : Sử dụng 35 bộ (1 bóng bộ) mỗi bóng công suất 55 w Vậy ta có công suất chiếu sáng của phòng là: Ptt =35.55+ 35.10=2275w (công suất của chấn lưu cho mỗi bộ đèn 10w) Tính toán tương tự cho các phòng khác kết quả ghỉ bảng sau: Bảng 4-1: Kết quả tính toán phụ tải chiếu sáng cho phòng: Phòng ĐIỆN CLC – K8– NHÓM P (W) 25 S (VA) Q (VAR) BÀI TẬP LỚN KỸ THUẬT CHIẾU SÁNG Copper plating room 2275 2676,471 1409,918 Electrical room 780 917,6471 483,4006 Electrical room1 780 917,6471 483,4006 Generator room 820 964,7059 508,1904 H/T measuring room 1500 1764,706 929,6165 H/T measuring office 552 649,4118 342,0989 Improvement room 368 432,9412 228,0659 Main product area 27919 32845,88 17302,64 Measuring room 1300 1529,412 805,6676 Office 2nd floor 3100 3647,059 1921,207 Plating chemical room 520 611,7647 322,2671 Plating material room 1400 1647,059 867,6421 Plating measurement room 260 305,8824 161,1335 Re-GRINDING ROOM 2028 2385,882 1256,842 Resting room 276 324,7059 171,0494 Resting room 184 216,4706 114,033 Spare part storage 138 162,3529 85,52472 Toilet 420 420 Toilet 420 420 Tool room 168 197,6471 104,117 Training room 1170 1376,471 725,1009 Heat treatment area 3150 3705,882 1952,195 Passageway 400 470,5882 247,8977 Garden 140 164,7059 86,76421 Chọn sơ đồ cấp điện cho phân xưởng : *) Sơ đồ cấp điện cho phân xưởng được bố trí bản vẽ cuối bài tập lớn Trong đó nguồn điện được lấy từ trạm biến áp và được phân phối đến tủ phân phối tổng cho toàn bộ khu vực phân xưởng và được đặt phòng: Electrical room và electrical room ĐIỆN CLC – K8– NHÓM 26 BÀI TẬP LỚN KỸ THUẬT CHIẾU SÁNG - Tủ điện phân phối tổng MSB (Main Distribution Switchboard) là loại tủ điện được lắp đặt sau các trạm hạ thế (từ 15kV xuống 380VAC), chức chính của tủ MSB là đóng cắt, bảo vệ an toàn cho hệ thống điện phụ tải Dòng điện định mức có thể đến 6300A Tủ được thiết kế nhiều ngăn, mỗi ngăn tủ được thiết kế với chức riêng biệt như: ngăn chứa ACB/MCCB tổng, ngăn chứa các MCCB/MCB ngõ tải, ngăn chứa tụ bù, ngăn chứa khối chuyển nguồn ATS, giám sát từ xa thông qua GPRS… Do vậy ta có thể đặt các tụ bù công suất phản kháng tại tủ điện này Tủ MSB được thiết kế và lắp ráp theo tiêu chuẩn IEC60439-1, áp dụng cấp bảo vệ IP42 cho tủ điện đặt nhà và IP54 cho tủ điện đặt ngoài trời Tủ điện phân phối tổng MSB - Tại các phòng ta bố trí các tủ điện phân phối DB (Distribution Board) là tủ phân phối được sử dụng các mạng điện hạ thế Vị trí của tủ DB thường là sau các tủ phân phối tổng (MSB) tại các nút Dòng điện định mức có thể đến 1000A, cung cấp điện cho nhóm thiết bị hoặc thiết bị đầu cuối (máy bơm, động cơ, máy móc ) Nó là loại tủ điện nhỏ nhất, nó đặt gần các phụ tải, bên tủ chỉ bao gồm MCB/RCCB, đèn báo pha, cầu chì ĐIỆN CLC – K8– NHÓM 27 BÀI TẬP LỚN KỸ THUẬT CHIẾU SÁNG Tủ điện phân phối DB Chọn dây dẫn cho mạng điện chiếu sáng : Tiết diện dây dẫn được chọn theo điều kiện phát nóng và kiểm tra tổn thất điện áp: -Điều kiện phát nóng dây dẫn: ICP: dòng điện phát nóng lâu dài cho phép ứng với tiết diện dây cáp chọn nhà chế tạo cho tra phụ lục 6,2 và 6,3 k1: là hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ, ứng với môi trường đặt dây dẫn, cáp; k2: là hệ số hiệu chỉnh kể đến số lượng cáp chung một rãnh, (Đối với cáp chiếu sáng một cách gần đúng có thể coi k1 = k1=1, Do vây chỉ cần chọn ICPItt Xác định dây dẫn từ trạm biến áp đến tủ phân phối : • Dòng điện chạy dây dẫn từ trạm biến áp đến phòng copper plating room là: Chọn dây dẫn cáp lõi đồng cách điện PVC CADIVI chế tạo có I CP=15A ứng với dây dẫn có tiết diện 1mm2 Chọn tương tự cho các phòng khác ta có kết quả ghỉ bảng 4.3 : Bảng 4.3 : Bảng chọn dây dẫn hạ áp từ tủ phân phối đến phòng ĐIỆN CLC – K8– NHÓM 28 BÀI TẬP LỚN KỸ THUẬT CHIẾU SÁNG Đường kính dây (mm) Đường kính tổng thể (mm) Dòng cho phép (A) Điện trở 200c Phòng I Tiết diện (mm2) Copper plating room 7,023914 1,20 9,00 15 18,10 Electrical room 2,408199 1,20 9,00 15 18,10 Electrical room1 2,408199 1,20 9,00 15 18,10 Generator room H/T measuring room H/T measuring office Improvement room Main product Area Measuring room 2,531696 1,20 9,00 15 18,10 4,631152 1,20 9,00 15 18,10 1,704264 1,20 9,00 15 18,10 1,136176 22 21,8 102 0,84 86,19809 1,20 9,00 15 18,10 4,013665 1,20 9,00 15 18,10 Office 2nd floor Plating chemical room Plating material room Plating measurement room Re-GRINDING ROOM Resting room 9,571047 1,20 9,00 15 18,10 1,605466 1,20 9,00 15 18,10 4,322408 1,20 9,00 15 18,10 0,802733 1,20 9,00 15 18,10 6,261317 1,20 9,00 15 18,10 0,852132 1,20 9,00 15 18,10 Resting room Spare part storage Toilet 0,568088 1,20 9,00 15 18,10 0,426066 1,20 9,00 15 18,10 1,481969 1,20 9,00 15 18,10 Toilet 1,481969 1,20 9,00 15 18,10 Tool room 0,518689 1,20 9,00 15 18,10 ĐIỆN CLC – K8– NHÓM 29 BÀI TẬP LỚN KỸ THUẬT CHIẾU SÁNG Training room Heat treatment area Passage way 3,612298 1,20 9,00 15 18,10 9,725419 1,20 9,00 15 18,10 1,234974 1,20 9,00 15 18,10 Garden 0,432241 1,20 9,00 15 18,10 Chọn MBA cho hệ thống chiếu sáng nhà 4.1 Chọn công suất và số lượng máy biến áp : - Ta có tổng công suất chiếu sáng là: máy : Pcs = Pcs đèn+Pchấn lưu = 50068(W) = 50,068 (kW) - Ta sử dụng hai loại đèn với đèn LED có hệ số cosϕ=1, và đèn phóng điện có sử dụng tụ bù có hệ số cosϕ=0,85 Công suất tiêu thụ MBA : Pcs = 50,068 (kW) = (kVA) - Từ các thông số ta chọn công suất và số lượng máy biến áp 22/0,4 kV theo phương án sau: Phương án 1: dùng máy 2x50 (kVA) Phương án 2: dùng máy 100 (kVA) *) Phương án 1: dùng máy 2x50 (kVA) ABB chế tạo - Đối với phương án Trạm biến áp có máy biến áp ta phải chọn theo điều kiện: Trong đó : : là cống suất định mức của một máy biến áp, KVA là hệ số quá tải của máy biến áp, lấy Thông số số của máy biến áp bảng sau: SBA, kVA Điện áp ĐIỆN CLC – K8– NHÓM ΔP0 ,kW 30 ΔPk ,kW Uk % I0 % BÀI TẬP LỚN KỸ THUẬT CHIẾU SÁNG 50 22/0,4 0,2 1,25 4,0 7,5 Vậy ta có : 1,4 (KVA) Do vậy trạm biến áp chọn thoả mãn điều kiện *) Phương án 2: dùng máy 100(kVA) ABB chế tạo: Đối với trạm có máy biến áp ta chọn theo điều kiện sau: Vậy: (KVA) Vậy máy biến áp chọn thoả mãn yêu cầu Do máy biến áp cấp điện cho hệ thống chiếu sáng, không có yêu cầu cao về ván đề cung cấp liên tục nên ta lựa chọn phương án là sử dụng một máy biến áp Ta lựa chọn máy biến áp có công suất danh định 100kVA-22/0,4 ABB chế tạo Thông số của máy biến áp bảng sau: SBA, kVA Điện áp ΔP0 ,kW ΔPk ,kW Uk % I0 % 100 22/0,4 0,32 2,05 4,0 7,5 Các xà trạm, ghế thao tác và thang trèo đều được sơn chống gỉ và sơn ghi, Máy biến áp pha : - Công suất danh định: 100kVA - Cấp điện áp: 22/0,4kV - Máy loại cuộn dây đấu Y/Δ - Máy được làm mát bằng dầu tuần hoàn tự nhiên và treo ở độ cao – 4m so với mặt đất Máy biến áp được đặt tại khu vực transformer yard bản vẽ mặt bằng phân xưởng 4.2 Xác đinh hao tổn điện áp máy biến áp : Ta tính hao tổn điện áp máy biến áp dùng cho chiếu sáng: Vậy tổn thất điện áp trạm biến áp trung gian là : ĐIỆN CLC – K8– NHÓM 31 BÀI TẬP LỚN KỸ THUẬT CHIẾU SÁNG 4.3 Xác đinh hao tổn công suất máy biến áp : Tổn thất công suất máy biến áp gồm thành phần: Thành phần không phụ thuộc vào phụ tải là tổn thất lõi thép của máy biến áp hay còn gọi là tổn thất không tải Tổn thất không tải không phụ thuộc vào công suất qua máy biến áp, mà nó chỉ phụ thuộc vào cấu tạo của máy biến áp Nó được xác định: Trong đó: I% là dòng điện không tải tính theo phần trạm ∆Po là tổn thất công suất tác dụng không tải ∆Qo là tổn thất công suất phản kháng không tải n là số MBA Thành phần phụ thuộc vào phụ tải là tổn thất đồng của cuộn dây Nó được xác định : - Trong đó: S là công suất tải của MBA Sdm là công suất định mức của MBA ∆Pn là tổn thất ngắn mạch n là số MBA + Tính toán cho trạm biến áp: Trạm biến áp đặt tại TRANSFORMER YARD 1: 100kVA-22/0,4kV có ΔP = 0,32kW; ΔPN = 2,05KW Tổng tổn thất công suất tác dụng là : ∆P = ∆PBA = 1,031 kW 4.4 Xác đinh hao tổn điện trạm biến áp: Tổn thất điện MBA gồm hai thành phần : - Phần không phụ thuộc vào phụ tải xác định theo thời gian làm việc của MBA ĐIỆN CLC – K8– NHÓM 32 BÀI TẬP LỚN KỸ THUẬT CHIẾU SÁNG - Phần phụ thuộc vào phụ tải xác định theo đồ thị phụ tải, nếu công suất MBA có đồ thị phụ tải thì dùng Tmax để tính τ Tổn thất điện năm tính theo τ là : ∆ABA = ∆P0.T + ∆Pmax.τ = ∆P0.Tb + Smax ∆PN τ S dmB Trong đó: Tb là thời gian vận hành năm của MBA = 8500 – 8760 h Smax – phụ tải cực đại năm của MBA Nếu có n MBA làm việc song song, thì tổn thất điện n MBA là : ∆ABA = n∆P0.T + Smax ∆PN τ n.S dmB + Tính toán cho trạm biến áp: T = 8760 h Tmax = 4480h τ = (0,124 + 10 −4 Tmax ) 8760 = 2866,132 h Vậy tổng tổn thất điện trạm một năm là: ∆A = 124678,877 (kW) 5.1 Chọn các thiết bi bảo vệ : Tính chọn các loại aptomat : Điều kiện chọn aptomat : • Aptomat được chọn theo dòng làm việc lâu dài : Vì công suất chiếu sáng chung là kW nên dòng điện làm việc của mạch chiếu sáng chung là: ĐIỆN CLC – K8– NHÓM 33 BÀI TẬP LỚN KỸ THUẬT CHIẾU SÁNG Các aptomat được chọn bảng dưới : Bảng 4.5.1 : Bảng chọn aptomat bảo vệ phòng Phòng Copper plating room Electrical room Electrical room1 Generator room H/T measuring room H/T measuring office Improvement room Main product area Measuring room Office 2nd floor Plating chemical room Plating material room Plating measurement room Re-GRINDING ROOM Resting room Resting room Spare part storage Toilet Toilet Tool room Training room Heat treatment area Passageway Garden Iđm Loại Aptomat U I I cắt 7,023914 Schneider EZ9F34110 230 10 4,5kA 2,408199 2,408199 2,531696 Schneider EZ9F34106 Schneider EZ9F34106 Schneider EZ9F34106 230 230 230 6 4,5kA 4,5kA 4,5kA 4,631152 Schneider EZ9F34106 230 4,5kA 1,704264 Schneider C60N 230 kA 1,136176 Schneider C60N 230 kA 86,19809 4,013665 9,571047 Schneider C120H Schneider EZ9F34110 Schneider EZ9F34110 230 230 230 100 10 150kA 4,5kA 4,5kA 1,605466 Schneider EZ9F34106 230 kA 4,322408 Schneider EZ9F34106 230 4,5kA 0,802733 Schneider C60N 230 kA 6,261317 Schneider EZ9F34110 230 10 4,5kA 0,852132 0,568088 0,426066 1,296723 1,296723 0,518689 3,612298 Schneider C60N Schneider C60N Schneider C60N Schneider C60N Schneider C60N Schneider C60N Schneider EZ9F34110 230 230 230 230 230 230 230 2 2 2 6 kA kA kA kA 4,5kA kA 4,5kA 9,725419 Schneider EZ9F34110 230 10 4,5kA 1,234974 0,432241 Schneider C60N Schneider C60N 230 230 2 kA 6kA ĐIỆN CLC – K8– NHÓM 34 BÀI TẬP LỚN KỸ THUẬT CHIẾU SÁNG 5.2 Chọn cầu chì : Cầu chì là khí cụ điện dùng để bảo vệ mạch điện xảy ngắn mạch hoặc quá tải Thời gian cắt của cầu chì phụ thuộc vào loại vật liệu làm dây chảy Cầu chì được chọn theo các điều kiện: - Điện áp định mức UdmCC ≥ - Dòng điện định mức IdmCC Udm,m ≥ Icb - Dòng điện cắt định mức IdmCC ≥ IN Trong đó Icb là dòng điện cưỡng bức được xác định phụ thuộc vào số lượng máy biến áp - Nếu trạm một máy thì : Icb = 1,25.IdmB Nếu trạm hai máy thì : Icb = 1,4.IdmB Do giá thành của cầu chì không đắt nên ta chọn cầu chì cao áp cùng một loại dựa các điều kiện chọn cầu chì với dòng cưỡng bức lớn nhất và kiểm tra lại theo điều kiện hóa học Ta chọn cầu chì cho phân xưởng làm việc : Main product area : Iđm= 84,2221 Vậy dòng cưỡng bức là Icb = 105,277625A Vậy chọn cầu chì Schneider 125A DF222V Ta chọn cầu chì cho bộ phận văn phòng : Office room : Iđm= 8,1508 Vậy dòng cưỡng bức là Icb = 10,1885A Vậy chọn cầu chì Schneider DF2EA20 ĐIỆN CLC – K8– NHÓM 35 BÀI TẬP LỚN KỸ THUẬT CHIẾU SÁNG Bảng 4.5.2 : Bảng chọn cầu chì Loại cầu chì Schneider DF222V Schneider DF2EA20 5.3 Idm 84,2221 8,1508 IcatN 125 15 Chọn công tắc tơ: Công tắc tơ là thiết bị dùng để điều khiển đóng cắt mạch điện hạ áp, khác với Aptomat, công tắc tơ chỉ được trang bị role nhiệt để bảo vệ các thiết bị Thông số cần quan tâm của công tắc tơ là dòng định mức Công tắc tơ được chọn tương tự cầu chì Công tắc tơ chỉ đươc sư dụng cho phòng Main product area nên ta có : Iđm của CTT = 1,25.Iđm dãy đèn Do công tắc tơ điều khiển dãy gồm bóng nên ta có : Iđm dãy đèn=8.400/220=14,55(A)  Iđm của CTT=1,25.14,55=18,2(A) Vậy ta chọn công tắc tơ pha có dòng Iđm =18,2 loại Schneider CT/1P/A9C20731 Điều khiển chiếu sáng cho các bộ đèn phòng: _ Các đèn phòng được điều khiển nhờ các công tắc tơ hoặc công tắc được bố trí tủ điện phân phối tại các phòng.Tại tủ phân phối từng phòng còn được bố trí cầu chì để bảo vệ cho từng lộ Chỉ tại khu vực sản xuất chính MAINPRODUCT AREA ta sử dụng các bóng đèn METAL HALIDE có cống suất lớn vậy ta phải sử dụng công tắc tơ để điều khiển đèn Còn đối với các phòng hay khu vực còn lại ta chỉ sử dụng các bóng huỳnh quang công suất nhỏ nên không cần tới công tắc tơ mà chỉ dùng công tắc bình thường để điều khiển đèn _ Đối với các đèn điều khiển bằng công tắc tơ ta có sơ đồ nguyên lý điều khiển sau: ĐIỆN CLC – K8– NHÓM 36 BÀI TẬP LỚN KỸ THUẬT CHIẾU SÁNG Tính toán bù công suất phản kháng cho hệ thống chiếu sáng của phân xưởng: Việc đặt bù có lợi về mặt giảm tổn thất điện áp, điện cho đối tượng là các phụ tải chiếu sáng Tuy nhiên nếu đặt phân tán quá không có lợi về vốn đầu tư, về quản lý vận hành Cho nên việc bố trí đặt tụ bù ở đâu là bài toán cần xem xét kỹ Xác đinh dung lượng bù cần thiết: Yêu cầu hệ số công suất cần nâng lên là cos = 0,9 Nên tg= 0,4843 7.1 Có: nên tg= 0,614 Do đó dung lượng bù cần thiết là: 7.2 Xác đinh vi trí đặt tụ bù : Đối với phân xưởng sản xuất của nhà máy yamaha vì công suất của phân xưởng không quá lớn, công suất các phụ tải chiếu sáng không quá lớn nên không đặt bù ở các tủ phân phối từng phòng, phân tán, và tốn (chi phí cho tủ bù, cho tụ) Hơn nữa việc xác định dung lượng bù tối ưu cho phòng là khó khăn Ngoài tủ chiếu sáng các phụ tải thông thoáng làm mát tiêu thụ công suất phản kháng Như vậy để đơn giản đặt bù tập trung cạnh tủ phân phối Theo dung lượng bù cần thiết tính được ở tra bảng 39.pl giáo trình chọn được tụ điện pha loại KKY-0,38-III có công suất định mức =10 kVAr 7.3 Đánh giá hiệu quả bù công suất phản kháng : Công suất biểu kiến của phân xưởng sau bù là: =+j.( -)=+j.(30,747-10)=+j.20,747 (kVA) Giá trị mô đun của nó là: =54,196 (kVA) Nhận thấy nhỏ nhiều so với giá trị tính toán ban đầu Như vậy các tiết diện chọn ban đầu được đảm bảo điều kiện phát nóng 7.4 Nhận xét và đánh giá hiệu quả bù công suất phản kháng : Như vậy việc đặt tụ bù mang lại hiệu quả kinh tế cao, không những giúp giảm tổn thất mà còn góp phần tiết kiệm chi phí cho phân xưởng Việc chọn tụ bù cho phân xưởng là phù hợp về kinh tế và kỹ thuật ĐIỆN CLC – K8– NHÓM 37 [...]... sân; - Do các công trình cần chiếu sáng có không gian rộng, vì thế độ rọi yêu cầu chiếu sáng ngoài trời nói chung thấp; - Vấn đề an toàn cho chiếu sáng ngoài trời cần được đặc biệt quan tâm b) Phân loại chung về thiết kế chiếu sáng ngoài trời: Chiếu sáng ngoài trời Chiếu sáng trang trí Chiếu sáng các công trình giao thông Chiếu sáng các công trình thể thao... chiếu sáng ngoài trời : a) Đặc điểm chung của thiết kế chiếu sáng ngoài trời : - Thành phần ánh sáng phản xạ nói chung ít được quan tâm; - Chiếu sáng ngoài trời rất đa dạng tuỳ theo công năng của công trình; - Vấn đề hạn chế chói loá phải đặc biệt quan tâm trong chiếu sáng ngoài trời vì tầm nhìn của mắt người theo mọi hướng; - Trong chiếu sáng ngoài. .. kế chiếu sáng ngoài trời : Với mỗi loại đối tượng chiếu sáng ta lại có phương pháp chiếu sáng và tiêu chuẩn riêng cụ thể: +) TCXDVN 259.: 2001 – Tiêu chuẩn thiết kế chiếu sáng nhân tạo đường, đường phố, quảng trường đô thị +) CIE 115: 1995 – Tiêu chuẩn chiếu sáng đường +) TCXDVN 333:2005 – Chiếu sáng nhân tạo bên ngoài các công trình công cộng và kỹ thuật. .. phải đảm bảo yếu tố kĩ thuật và vận hành thuận tiện 4 Phần mềm hỗ trợ thiết kế : Bài tập lớn môn Kỹ thuật chiếu sáng được sử dụng các phần mềm sau: - Phần mềm Dialux - Phần mềm AutoCad III 1 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG : Tính toán thiết kế chiếu sáng cho một phòng trong phân xưởng : Thiết kế chiếu sáng cho “Electrical room” của phân xưởng của nhà máy Yamaha... cường độ ánh sáng của bộ đèn ta xác định được cường độ ánh sáng bộ đèn với nguồn sáng có quang thông bất kì F theo góc γ trên mặt phẳng ‘C’ như sau: 2.4 Một số loại bộ đèn thông dụng : Dựa trên khu vực chiếu sáng, người ta chia ra làm hai loại bộ đèn chính: Bộ đèn chiếu sáng trong nhà và Bộ đèn chiếu sáng ngoài trời 2.4.1 Bộ đèn chiếu sáng trong... cầu chiếu sáng ngoài trời chúng ta còn phải giải quyết bài toán tiết kiệm chi phí tiêu hao năng lượng điện năng vì hệ thống đèn chiếu sáng ngoài trời luôn ngốn một khoản chi phí khá lớn hàng tháng của doanh nghiệp Để giải quyết bài toán này một cách lâu dài, các doanh nghiệp nên chọn sử dụng loại đèn cao áp philips chiếu sáng hệ thống đèn ngoài. .. CHIẾU SÁNG Sau khi tính toán bằng Dialux, ta có được kết quả thiết kế chiếu sáng các phòng như sau : IV 1 TÍNH TOÁN PHỤ TẢI CHIẾU SÁNG : Tính toán phụ tải chiếu sáng : Từ thiết kế chiếu sáng ta tính được phụ tải chiếu sáng tính toán của nhà máy Yamaha : Trong đó Pi: là công suất chiếu sáng trong từng phòng Pbđ: là tổng công suất của bóng đèn sử dụng... quang) đáp ứng độ sáng cho khoảng không gian lớn, điển hình như các hệ thông đèn đường đô thị, đèn pha khu công nghiệp, trong chiếu sáng đáp ứng lĩnh vực thương mại đèn chiếu sáng ngoài trời được sử dụng chiếu sáng bảng hiệu ngoài trời, lối đi, sân khấu Tất cả đều đòi hỏi phải sử dụng các loại đèn cao áp để đáp ứng đủ tiêu chuẩn ánh sáng ĐIỆN CLC... tín hiệu -Sân thể thao ngoài trời ( Sân bóng đá, bóng rổ) … -Công viên - Tượng đài -Vườn hoa -Đường hầm Chiếu sáng ngoài trời cho nhà máy khu công nghiệp -Hành lang -Đường đi … vv -Các công -Cầu … vv trình kiến 1.2 Loại đènvv sử dụng trong thiết kế chiếu sáng ngoài trời : trúc… -Đặc điểm chung : +)Đối với hệ thống đèn chiếu sáng ngoài trời thường đòi... F4=F3+F4’ π 3 π/2 2π 0 0 60 75 5 900 F5 ( Quang thông hướng lên trên) 2.4.2 Bộ đèn chiếu sáng ngoài trời : Bộ đèn chiếu sáng ngoài trời thương sử dụng là: bộ đèn đường và bộ đèn pha 2.4.2.1 Bộ đèn đường : Bộ đèn đường là loại bộ đèn chuyên dùng để chiếu sáng đường Theo sự phân bố ánh sáng của bộ phận quang, ta chia thành 3 loại chính: chụp hẹp, chụp bán

Định dạng
Số trang	37
Dung lượng	1,95 MB
File đính kèm	Thiết kế trên Dialux+Cad.rar (7 MB)