Thiết kế cung cấp điện chiếu sáng cho cầu bính – hải phòng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÕNG ISO 9001:2008 THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHIẾU SÁNG CHO CẦU BÍNH - HẢI PHỊNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY NGÀNH ĐIỆN TỰ ĐỘNG CÔNG NGHIỆP HẢI PHÕNG - 2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÕNG Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam Độc lập – Tự Do – Hạnh Phúc o0o BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÕNG ISO 9001:2008 THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHIẾU SÁNG CHO NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP CẦU BÍNH - HẢI PHỊNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY NGÀNH ĐIỆN TỰ ĐỘNG CƠNG NGHIỆP Sinh viên: Hoàng Mạnh Tuấn Ngƣời hƣớng dẫn: Th.S Đỗ Thị Hồng Lý Sinh viên: Lê Đình Quý – MSV: 1312102022 Lớp: ĐC1701- Ngành Điện Tự Động Công Nghiệp Tên đề tài: Tìm hiều nhà máy điện gió Đi sâu nghiên cứu nhà máy điện gió Phƣơng Mai – Tỉnh Bình Định HẢI PHÕNG - 2017 Cộng hồ xã hội chủ nghĩa Việt Nam Độc lập – Tự Do – Hạnh Phúc o0o - BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÕNG NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Sinh viên : Hoàng Mạnh Tuấn – MSV : 1312102013 Lớp : ĐC1701 - Ngành Điện Tự Động Công Nghiệp Tên đề tài : Thiết kế cung cấp điện chiếu sáng cho Cầu Bính – Hải Phòng NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI Nội dung yêu cầu cần giải nhiệm vụ đề tài tốt nghiệp (về lý luận, thực tiễn, số liệu cần tính tốn vẽ) Các số liệu cần thiết để thiết kế, tính tốn Địa điểm thực tập tốt nghiệp : CÁC CÁN BỘ HƢỚNG DẪN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Ngƣời hƣớng dẫn thứ nhất: Họ tên : Học hàm, học vị : Cơ quan công tác : Nội dung hƣớng dẫn : Ngƣời hƣớng dẫn thứ hai: Họ tên Đỗ Thị Hồng Lý Thạc sỹ Trƣờng Đại học dân lập Hải Phòng Tồn đề tài : Học hàm, học vị : Cơ quan công tác : Nội dung hƣớng dẫn : Đề tài tốt nghiệp đƣợc giao ngày tháng Yêu cầu phải hoàn thành xong trƣớc ngày Đã nhận nhiệm vụ Đ.T.T.N năm 2017 thángnăm 2017 Đã giao nhiệm vụ Đ.T.T.N Sinh viên Cán hƣớng dẫn Đ.T.T.N Hoàng Mạnh Tuấn Th.S Đỗ Thị Hồng Lý Hải Phòng, ngày tháng năm 2017 HIỆU TRƢỞNG GS.TS.NGƢT TRẦN HỮU NGHỊ PHẦN NHẬN XÉT TÓM TẮT CỦA CÁN BỘ HƢỚNG DẪN 1.Tinh thần thái độ sinh viên trình làm đề tài tốt nghiệp Đánh giá chất lƣợng Đ.T.T.N ( so với nội dung yêu cầu đề nhiệm vụ Đ.T.T.N, mặt lý luận thực tiễn, tính tốn giá trị sử dụng, chất lƣợng vẽ ) Cho điểm cán hƣớng dẫn ( Điểm ghi số chữ) Ngày……tháng…….năm 2017 Cán hƣớng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ CỦA NGƢỜI CHẤM PHẢN BIỆN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Đánh giá chất lƣợng đề tài tốt nghiệp mặt thu thập phân tích số liệu ban đầu, sở lý luận chọn phƣơng án tối ƣu, cách tính tốn chất lƣợng thuyết minh vẽ, giá trị lý luận thực tiễn đề tài Cho điểm cán chấm phản biện ( Điểm ghi số chữ) Ngày……tháng…….năm 2017 Ngƣời chấm phản biện (Ký ghi rõ họ tên) MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ CHIẾU SÁNG 1.1 LỊCH SỬ CHIẾU SÁNG VÀ VAI TRỊ CỦA CHIẾU SÁNG ĐƠ THỊ 1.1.1 Lịch sử chiếu sáng 1.1.2 Vai trò chiếu sáng thị 1.2 CÁC ĐẠI LƢỢNG CƠ BẢN ĐO ÁNH SÁNG 1.2.1 Quang thông 1.2.2 Cƣờng độ sáng .6 1.2.3 Độ rọi 1.2.4 Độ chói 1.2.5 Nhiệt độ màu 10 1.2.6 Chỉ số màu 12 1.3 CÁC HIỆN TƢỢNG QUANG HỌC ĐƢỢC ỨNG DỤNG TRONG KỸ THUẬT CHIẾU SÁNG .13 1.3.1 Sự phản xạ 13 1.3.2 Sự truyền xạ 16 1.3.3 Sự khúc xạ 15 1.3.4 Sự che chắn 16 1.3.5 Sự hấp thụ .18 CHƢƠNG CÁC PHƢƠNG PHÁP THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG 20 2.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 20 2.2 PHƢƠNG PHÁP TỶ SỐ R 21 2.2.1 Các thơng số hình học bố trí đèn 22 2.2.2 Các phƣơng án bố trí đèn 25 2.2.3 Xác định khoảng cách cực đại đèn 27 2.2.4 Hệ số sử dung fu, quang thông đèn Фtt .28 2.2.5 Chọn công suất đèn 32 2.2.6 Kiểm tra trị số tiện nghi chói lố 33 2.2.7 Chiếu sáng vỉa hè 33 2.3 PHƢƠNG PHÁP ĐỘ CHÓI ĐIỂM 34 2.3.1 Độ chói điểm mặt đƣờng 35 2.3.2 Phân loại lớp phủ mặt đƣờng 36 2.3.3 Tính tốn độ chói độ rọi điểm 38 CHƢƠNG THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG CẦU BÍNH – HẢI PHÕNG 41 3.1 VAI TRÕ CHIẾU SÁNG CẦU 41 3.2 CÁC PHƢƠNG ÁN THIẾT KẾ 41 3.2.1 Thiết kế lắp đặt đèn giải phân cách trung tâm 41 3.2.2 Thiết kế lắp đặp đèn hai bên đƣờng đối diện .48 3.3 LỰA CHỌN PHƢƠNG ÁN LẮP ĐẶT ĐÈN 51 3.4 LỰA CHỌN MÁY BIẾN ÁP VÀ TIẾT DIỆN DÂY DẪN .52 3.4.1 Lựa chọn máy biến áp 52 3.4.2 Lựa chọn tiết diện dây dẫn 54 3.5 PHÂN PHA 55 KẾT LUẬN 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO 62 LỜI MỞ ĐẦU Hiện nay, xã hội loài ngƣời, cung cấp điện ngành quan trọng Ngành khoa học kỹ thuật nƣớc nhà có bƣớc chuyển nhanh đà phát triển mạnh mẽ Do với phát triển vƣợt bậc nhân loại việc cung cấp điện vấn đề quan trọng, cấp bách với ngành điện nói chung sinh viên sẽ, nghiên cứu lĩnh vực nói riêng Cùng với bƣớc tiến dứt khoát kinh tế nhu cầu điện sử dụng tất ngành công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ tăng lên nhanh chóng Điện khơng phải lƣơng vơ hạn nên để cơng trình điện sử dụng điện cách hiệu ta phải thiết kế hệ thống cung cấp điện cho cơng trình Xuất phát từ u cầu thực tiễn đó, với kiến thức đƣợc học Trƣờng đại học Dân lập Hải Phòng đƣợc tin tƣởng động viên thầy cô khoa môn em nhận đồ án tốt nghiệp: “Thiết kế cung cấp điện chiếu sáng cho cầu Bính - Hải Phòng” Do Thạc Sĩ Đỗ Thị Hồng Lý hƣớng dẫn đồ án gồm nội dung Chƣơng 1: Tổng quan chiếu sáng Chƣơng 2: Các phƣơng pháp thiết kế chiếu sáng Chƣơng 3: Thiết kế chiếu sáng Cầu Bính – Hải Phòng - Lắp đặt đèn cầu Bính: + Sử dụng đèn cao áp sodium bầu dục hình trụ có cơng suất 250W – 25000 lm Chiều cao treo đèn 15 (m) + Số lƣợng cột đèn cần lắp đặt là: 1300 + = 27 đèn 50 + Công suất: P22 = 27.2.270 = 14580 (W) - Lắp đặt đèn chân cầu bên Thuỷ Nguyên: + Sử dụng đèn cao áp sodium bầu dục hình trụ có cơng suất 250W – 25000 lm Chiều cao treo đèn 15 (m) + Số lƣợng cột đèn cần lắp đặt là: 600 + = 13 đèn 50 + Công suất: P23 = 13.2.270 = 7020 (W) => Tổng công suất : ∑P = P21 + P22 + P23 = 8100 + 14580 + 7020 = 29700 W = 29,7 (kW) 3.3 LỰA CHỌN PHƢƠNG ÁN LẮP ĐẶT ĐÈN Bảng 3.1: Bảng so sánh thông số phƣơng án Phƣơng án Lắp đặt đèn giải phân cách trung tâm Lắp đặt đèn hai bên đƣờng đối diện Bộ đèn Bộ đèn sodium cao áp, bầu dục hình trụ có cơng suất 150 W – 14000 lm, chấn lƣu 10 W Bộ đèn sodium cao áp, bầu dục hình trụ có cơng suất 250 W – 25000 lm, chấn lƣu 20W Số lƣợng cột Các thông số Khoảng Chiều Độ vƣơn cách cao (m) (m) (m) Tổng công suất P(kW) 77 35 10 1.2 24.64 110 50 15 2.4 29.7 51 => Để đảm bảo tính kinh tế tiết kiệm lƣợng tính thẩm mỹ thiết kế ta bố trí đèn nhƣ sau: Trên cầu đòi hỏi mỹ quan trang trí cao nên ta chọn phƣơng pháp bố trí đèn hai bên đối diện Hai bên chân cầu có nhiều cối hai bên đƣờng khơng đòi hỏi mỹ quan cao nên ta chọn phƣơng pháp bố trí đèn giải phân cách trung tâm để tiết kiệm kinh phí lắp đặt điện tiêu thụ 3.4 LỰA CHỌN MÁY BIẾN ÁP VÀ TIẾT DIỆN DÂY DẪN 3.4.1 Lựa chọn máy biến áp Với phƣơng pháp bố trí đèn nhƣ trên, tổng công suất đèn: ∑P tt = P11 + P22 +P13 = 6720 + 14580 +5760 = 27060 W = 27,06 (kW) Vì hệ số cơng suất bóng đèn tƣơng đối cao nên ta chọn cosφ = 0.95 Ta có cơng suất tồn phần: S = 27, 06 Ptt = = 28,5 (kVA) cosϕ 0.95 Tra sổ tay tra cứu, ta thấy loại TM 30/6 có cơng suất định mức S BA = 30 kVA, máy biến áp ba pha hai cuộn dây Liên Xơ chế tạo Điện áp phía thứ cấp U = 0,4 (kV) = 400 (V) 52 Đƣờng dây khơng 10kV Cầu dao liên động Cầu chì tự rời BA 10 /0,4 KV Tủ hạ áp 53 3.4.2 Lựa chọn tiết diện dây dẫn Mạch cung cấp mạch ba pha hình có dây trung tính, đèn đƣợc phân bố đêu pha Để đảm bảo điện áp rơi đến đèn cuối nhỏ giá trị cho phép ta bố trí máy biến áp đặt chân cầu phía bên Hải Phòng Ta có sơ đồ mạng chiếu sáng nhƣ sau: IAB IAD A 1300m 600m IAB C 700m D B Hình 3.3: Sơ đồ mạng chiếu sáng a Tiết diện dây dẫn đoạn chân cầu bên Hải Phòng (đoạn AB) Dòng điện đầu đƣờng dây: IAB = P 11 3.U cosϕ 6720 = 3.400.0, 95 = 10,2 (A) Điện áp rơi đoạn AB: ΔU = ρ I AB l AB F Với ΔU = 2,5%U = 10 V ρ = 22 Ω/km/mm2 ta tính đƣợc tiết diện: FAB ≥ l AB = ρ ∆U I AB 22 0, = 13,6 (mm2), chọn F = 14(mm2) AB 10 10, 2 b Tiết diện dây dẫn đoạn cung cấp cho cầu (đoạn AC) Dòng điện đầu đƣờng dây: P 14580 IAC = = = 22 (A) 22 3.U cosϕ 3.400.0, 95 Điện áp rơi đoạn AC: l ρ ΔU = F I AC 54 AC 2 Với ΔU = 2,5%U = 10 (V) ρ = 22 Ω/ km/ mm ta tính đƣợc tiết diện: FAC ≥ ρ I l AC = ∆U AC 22 1, 3.22 102 = 54 mm2 , chọn FAC = 60 (mm2) c Tiết diện dây dẫn đoạn cung cấp cho chân cầu bên Thủy Nguyên (đoạn AD) Dòng điện đầu đƣờng dây: P IAD = 13 3.U cosϕ 5760 = 3.400.0, 95 = 8,75 (A) Điện áp rơi đoạn AC: 3ρ I F ΔU =  l  AD CD  + l  AC   Với ΔU = 2,5%U = 10 V ρ = 22 Ω/ km/ mm ta tính đƣợc tiết diện: FAD ≥ ρ ∆U I l  CD AD  + l AC  =    0, 22 8, 75   +1,  = 53,3 (mm ), chọn 10 2 FAD = 60 (mm2) => Để tiết diện không chênh lệch ta chọn F AB = FAC = FAD = 60 (mm ) Tiến hành kiểm tra ΔU đoạn Điện áp rơi ΔU không đƣợc vƣợt 2,5%Uđm = 10 (V) ΔUAB = ΔUAC = ΔUAD = ρ I AB l AB = FAB I AC l AC = ρ FA C  l + ρ I  CD l AC  FAD AD 22 10, 0, = 2,3 (V) 60 22.22 1, = 9,1 (V) 60  =  22 8, 75. 0.6+1,  60     = 8,9 (V) Các ΔU thỏa mãn nên ta chọ tiết diện dây dẫn F = 60 (mm2) 3.5 PHÂN PHA Mạch cung cấp mạch ba pha hình có dây trung tính, bóng đèn đựợc phân bố cho pha 55 + Đoạn AB: 21 cột đèn Bố trí đèn giải phân cách trung tâm, cột đèn có đèn đối xứng Ta chia cặp đèn cho pha, nhƣ ta có: IA Pha A 10 13 16 19 IB Pha B Pha C 11 14 17 20 IC 12 15 18 20 N + Đoạn AC: Bố trí đèn hai bên đối diện Với đèn đối diện đấu nối vào pha Sơ đồ phân pha nhƣ sau: IA Pha A 10 13 16 19 22 25 IB Pha B 11 14 17 20 23 26 IC Pha C 12 N 56 15 18 21 24 27 + Đoạn AD: Tƣơng tự đoạn AB ta có: IA Pha A 10 13 16 IB Pha B 11 14 17 IC Pha C 12 N  Bố trí đèn sơ đồ mặt nhƣ sau: 57 15 18 58 59 60 KẾT LUẬN Sau thời gian 12 tuần làm đồ án tốt nghiệp, đến em hoàn thành xong đồ án em tìm hiểu giải vấn đề sau: Lịch sử chiếu sáng vai trò chiếu sáng thị nói chung chiếu sáng cầu nói riêng Các định luật quang học Tìm hiểu đƣợc đƣợc số phƣơng pháp thiết kế chiếu sáng Tuy thân có nhiều cố gắng nhƣng thời gian nghiên cứu khơng có nhiều trình độ chun mơn hạn chế nên khơng thể tránh khỏi thiếu sót cần bổ xung hồn thiện Vì em kính mong nhận đƣợc góp ý thầy giáo bạn để đồ án đƣợc hoàn thiện Hải Phòng, ngày tháng năm 2017 Sinh viên thực Hồng Mạnh Tuấn 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO Ngơ Hồng Quang (2003), Thiết kế cung cấp điện, Nhà xuất khoa học – kỹ thuật T.S Trần Quang Khánh (2005), Hệ thống cung cấp điện, nhà xuất khoa học kỹ thuật Nguyễn Mạnh Hà (2 - 2009), Bài giảng kỹ thuật chiếu sáng đô thị, Bảng giá biến áp THIBIDI Đặng Ngọc Dinh, Nguyễn Hữu Khái, Trần Bách (1981), Hệ thống điện, nhà xuất Đại học trung chuyên nghiệp Nguyễn Xuân Phú (2001), Kỹ thuật an toàn điện, Nhà xuất KH&KT Trần Bách (2000), Lưới điện hệ thống điện tập 2, Nhà xuất KH&KT 62 ... quan chiếu sáng Chƣơng 2: Các phƣơng pháp thiết kế chiếu sáng Chƣơng 3: Thiết kế chiếu sáng Cầu Bính – Hải Phòng CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ CHIẾU SÁNG 1.1 LỊCH SỬ CHIẾU SÁNG VÀ VAI TRỊ CỦA CHIẾU SÁNG... CHƢƠNG THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG CẦU BÍNH – HẢI PHÕNG 41 3.1 VAI TRÕ CHIẾU SÁNG CẦU 41 3.2 CÁC PHƢƠNG ÁN THIẾT KẾ 41 3.2.1 Thiết kế lắp đặt đèn giải phân cách trung tâm 41 3.2.2 Thiết kế. .. 1312102013 Lớp : ĐC1701 - Ngành Điện Tự Động Công Nghiệp Tên đề tài : Thiết kế cung cấp điện chiếu sáng cho Cầu Bính – Hải Phòng NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI Nội dung yêu cầu cần giải nhiệm vụ đề tài tốt