Đồ án tốt nghiệp điện tự động công nghiệp tính toán thiết kế chiếu sáng bằng dèn led cho trường mầm non quốc tế him lam, ngô quyền, hải phòng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢN LÝ VÀ CƠNG NGHỆ HẢI PHỊNG - ISO 9001:2015 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH : Điện tự động công nghiệp Sinh viên : Lê Minh Hiếu Giảng viên hướng dẫn:ThS Nguyễn Đồn Phong HẢI PHỊNG – 2020 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢN LÝ VÀ CƠNG NGHỆ HẢI PHỊNG - TÍNH TỐN THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG BẰNG DÈN LED CHO TRƯỜNG MẦM NON QUỐC TẾ HIM LAM, NGƠ QUYỀN, HẢI PHỊNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY NGÀNH: Điên Tự Động Công Nghiệp Sinh viên : Lê Minh Hiếu Giảng viên hướng dẫn: Nguyễn Đồn Phong HẢI PHỊNG – 2020 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢN LÝ VÀ CƠNG NGHỆ HẢI PHỊNG NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Sinh viên : Lê Minh Hiếu Mã SV: 1512102043 Lớp : DC1901 Ngành : Điên Tự Động Công Nghiệp Tên đề tài: Tính tốn thiết kế chiếu sáng đèn LED cho trường mầm non quốc tế Him Lam, Ngơ Quyền, Hải Phịng NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI Nội dung yêu cầu cần giải nhiệm vụ đề tài tốt nghiệp ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… Các tài liệu, số liệu cần thiết ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… Địa điểm thực tập tốt nghiệp ………………………………………………………………………………… CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Họ tên : Học hàm, học vị : Cơ quan công tác : Trường Đại học Quản lý Cơng nghệ Hải Phịng Nội dung hướng dẫn: Đề tài tốt nghiệp giao ngày 30 tháng 03 năm 2020 Yêu cầu phải hoàn thành xong trước ngày 30 tháng 06 năm 2020 Đã nhận nhiệm vụ ĐTTN Đã giao nhiệm vụ ĐTTN Sinh viên Giảng viên hướng dẫn Hải Phòng, ngày tháng HIỆU TRƯỞNG năm 2020 MỤC LỤC CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 1.1 Giới thiệu 1.2 Bản vẽ tổng quát trường học: CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH CƠNG XUẤT TÍNH TỐN 2.1Giới thiệu phương pháp tính phụ tải tính tốn .3 2.1.1Xác định phụ tải tính tốn theo công suất đặt hệ số nhu cầu 2.1.2Xác định phụ tải tính tốn theo suất phụ tải đơn vị diện tích sản xuất 2.1.3Xác định phụ tải tính tốn theo suất tiêu hao điện cho đơn vị sản phẩm 2.1.4Xác định phụ tải tính tốn theo hệ số cực đại k max cơng suất trung bình ptb (cịn gọi phương pháp số thiết bị hiệu nhq) 2.1.5Phương pháp tính tốn chiếu sáng: 2.2Xác định cơng suất phụ tải tính tốn trường học 2.2.1Chia nhóm phụ tải trường học .8 2.2.2Xác định công suất đặt nhóm 2.2.3 Xác định công suất tính tốn trường học 36 Nhóm 4: 38 CHƯƠNG 3: CHỌN PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN CHO TRƯỜNG HỌC 40 3.1Các phương án cung cấp điện 40 3.2Lựa chọn phương án cấp điện cho trường học .43 CHƯƠNG 4: CHỌN THIẾT BỊ CHO MẠNG ĐIỆN 44 4.1Chọn dây dẫn .44 4.1.1Phương pháp lực chọn tiết diện dây dẫn 44 4.1.2 LỰA CHỌN TIẾT DIỆN DÂY DẪN 47 CHƯƠNG V: CHỐNG SÉT 77 5.1 Tính tốn chiều cao cột thu sét 77 5.2Tóm tắt lý thuyết nối đất chống sét 85 CHƯƠNG 6: NỐI ĐẤT BẢO VỆ CÁC THIẾT BỊ 88 I.PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN HỆ THỐNG NỐI ĐẤT 88 Nối đất tự nhiên 88 2Nối đất nhân tạo 88 3.Trình tự tính tốn nối đất 88 4.Tính tốn n ối khơng cho hệ thống thiết bị phân xưởng thiết bị pha ba pha khác 96 tính toán nối đất lặp lại cho hệ thống thiết bị trường học 96 KẾT LUẬN 100 TÀI LIỆU THAM KHẢO 102 CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 1.1 Giới thiệu Trường mầm non quốc tế Him Lam, Ngơ Quyền, Hải Phịng khu nhà bao gồm tầng, tầng có phịng học, phòng dành cho giáo viên, phòng dụng cụ hổ trợ việc học tập giảng dạy, thư viện, phòng thực hành phụ tải trường học chủ yếu phụ tải chiếu sáng Sau diện tích khu vực trường học: Tầng bao gồm phòng học phòng hành chánh tổng diện tích :2022 m tầng hai bao gồm phịng học phịng hành chánh tổng diện tích :2022 m tầng ba bao gồm phòng học phòng hành chánh tổng diện tích :2022 m Diện tích sân trường: 4119 m 2 1.2 Bản vẽ tổng quát trường học: CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH CÔNG XUẤT TÍNH TỐN 2.1 Giới thiệu phương pháp tính phụ tải tính tốn Hiện có nhiều phương pháp để tính phụ tải tính tốn Những phương pháp đơn giản, tính tốn thuận tiện, thường kết khơng thật xác Ngược lại, độ xác nâng cao phương pháp phức tạp Vì tùy theo giai đoạn thiết kế, yêu cầu cụ thể mà chọn phương pháp tính cho thích hợp Sau số phương pháp thường dùng nhất: 2.1.1 Xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất đặt hệ số nhu cầu Cơng thức tính: Ptt= knc.∑𝑛𝑖=1 𝑃𝑑𝑖 Qtt=ptt.tan 𝜑 𝑃𝑡𝑡 Cos 𝜑 Một cách gần lấy Pđ=Pđm 𝑆𝑡𝑡 = √𝑃𝑡𝑡 + 𝑄𝑡𝑡 = Ptt=knc.∑𝑛𝑖=1 𝑃đ𝑚𝑖 Trong đó: Pđi ,Pđmi –cơng suất đặt công suất định mức thiết bị thứ i, kw; Ptt , Qtt, Stt –công suất tác dụng, phản kháng tồn phần tính tốn nhóm thiết bị,kw, kvar, kva; N – số thiết bị nhóm Nếu hệ số cos thiết bị nhóm khơng giống phải tính hệ số cơng suất trung bình theo ct sau: 𝑃1 𝑐𝑜𝑠𝜑 + 𝑃2 𝑐𝑜𝑠𝜑1 + ⋯ + 𝑃𝑛 𝑐𝑜𝑠𝜑𝑛 𝑃1 + 𝑃2 + ⋯ + 𝑃𝑛 Hệ số nhu cầu máy khác thường cho sổ tay Phương pháp tính phụ tải tính tốn theo hệ số nhu cầu có ưu điểm đơn giản, thuận tiện,vì phương pháp dung rộng rãi Nhược điểm phương pháp xác Bởi hệ số nhu cầu knc tra sổ tay số liệu cố định cho trước không phụ thuộc vào chế độ vận hành số thiết bị nhóm máy Mà hệ số CHƯƠNG 6: NỐI ĐẤT BẢO VỆ CÁC THIẾT BỊ I.PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN HỆ THỐNG NỐI ĐẤT phương pháp áp dụng cho việc tính tốn hệ thống nối đất trung tính nguồn máy biến áp tính tốn hệ thống nối đất bảo vệ biết có hai cách thực nối đất nối đất tự nhiên nối đất nhân tạo Nối đất tự nhiên nối đất tự nhiên sử dụng ống dẫn nước hay ống kim loại khác dặt đất trừ ống dẫn nhiên liệu lỏng khí dễ cháy kết cấu kim loại cơng trình nhà cửa có nối đất, vỏ bọc kim loại cáp đặt đất làm trang bị nối đất, bệnh viện khơng có điều kiện nên không sử dụng đối đất tự nhiên phải sử dụng nối đất nhân tạo 2Nối đất nhân tạo nối đất nhân tạo thường thực cọc thép ,thanh thép thép dẹt hình chữ nhật hay thép góc dài 2m - 3m đóng sâu xuống đất cho đầu chúng cách mặt đất khoảng 0,5 m - 0,7 m để chống ăn mịn kim loại ống thép thép dẹt hay thép góc có chiều dày khơng nên bé mm thực tế nối đất tự nhiên khơng đảm bảo quy phạm điện trở nối đất ta phải áp dụng nối đất nhân tạo 3.Trình tự tính tốn nối đất -Bước xác định điện trở nối đất yêu cầu hệ thống nối đất cần thiết kế nối đất R dcp Bước xác định điện trở đất có tính đến ảnh hưởng thời tiết tra bảng 3.1 bảng 3.2 pda=pđ xɵ Trong đó, pd :điện trở suất đất vùng chon cọc nối đất ɵ: hệ số thời tiết bảng 6.3 Điện trở suất số loại đất phổ biến 88 Bảng6.2 Bảng hệ số thời tiết tiêu biểu Bước :Chọn loại cọc nối đất kiểu liên kết cọc nối đất để tính điện trở nối đất cần thiết Rd thông qua bảng 6.3 89 Bảng 6.3Tính tốn điện trở nối đất 90 91 -Bước xác định số cọc lý thuyết : N l1 Nl1= 𝑅đ 𝑅đ𝑐𝑝 Trong R đ điện trở nối đất Rđcp điện trở nối đất cho phép Tùy theo hình thức bố trí cọc mà ta xác định chu vi khu vực bố trí tiếp địa tiến hành phân bố tiếp địa xác định khoảng cách hai tiếp địa a = L/N il Trong L tổng chiều dài phân bố tiếp địa a :Khoảng cách hai cọc Từ ta xác định tỉ số a /1 .thông thường, người ta chọn tỉ số a / 1= 1hoặc = Bước tìm số cọc thực tế cần dùng N n u : hệ số sử dụng ứng với số cọc vừa tính N= 𝑅đ 𝑅𝑑𝑐𝑝.𝑛𝑢 Trong nu hệ số sử dụng ứng với số cọc vừa tính để xác định hệ số sử dụng n a tra bảng 6.4 bảng 6.4 Tìm hệ số na 92 Bước tính chiều dài độ chôn sâu ngang liên kết cọc nối đất với thành hệ thống hoàn chỉnh chiều dài lối L= x N độ chon sâu nối htb= h0 + 𝑏 bước tra bảng 6.3 tính điện trở nối ngang bước tính điện trở nối đất tổng thể cọc nối Trong R d điện trở nối đất cọc R đng điện trở nối đất nối ngang so sánh điện trở nối đất cho phép R∑ < R cp thỏa mãn R∑ > R cp ta phải tính lại 93 Phương pháp tính tốn hệ thống nối đất Tính tốn nối đất trung tính nguồn cho trạm biến áp 10 /0,4 kv Bước 1theo quy phạm bệnh viện sử dụng điện áp < 1000 v nên điện trở nối đất trung tính nguồn cho trạm biến áp Rdcp = 4𝝮 Bước tính tốn điện trở suất tính tốn đất có tính đến ảnh hưởng thời tiết Giả sử bệnh viện xây dựng đất thịt Tra bảng ta có Pd = 0,6 104 𝝮 cm Và tra bảng ta ɵ = 1,4 Vậy pda = 0,6 104 1,4= 0,84.104 𝝮 cm - Bước chọn loại cọc kiểu kết nối cọc để tìm điện trở nối đất cần thiết Rđ Chọn cọc nối đất loại cọc thép mạ kẽm V63.63.6 b =6 dài m => 200 cm chôn độ sâu h = 80 cm độ chôn sâu cọc 𝑙 200 2 h t b = h0 + = 80 + = 180 cm Từ áp dụng cơng thức tra bảng 𝑃𝑑𝑎 Rđ= Rđ= 2.𝜋𝑙 2𝑙 4ℎ𝑡𝑏 + 𝑙 𝑏 4ℎ𝑡𝑏−𝑙 (ln + ln( 0,84.10^4 2.200.3,14 (ln 2.200 )) 4.180+200 4.180−200 + 𝑙𝑛 ) Rđ=6,68.(4,1 + 0,56)𝝮 Rđ=6,68.4,38=29,2584𝝮 Bước 4, Xác định số cọc lý thuyets N l1 𝑅đ 29,2584 Nlt= = 𝑅𝑙𝑙 =7,3 Bước 5: xác định số cọc cần dung 94 Dao đặc thù trạm biến áp bệnh viện bố trí nối đất khu đất nhỏ 𝑎 Chọn tỉ số = số cọc lý thuyết N lt = cọc từ tra bảng ta có N lt = 0,52 Vậy số cọc cần dùng 𝑅đ N= 𝑅đ𝑐𝑝.𝑛𝑙𝑡 = 29,2584 4.0,52 =14,06 Ta lấy N = 15 cọc tra ngược lại bảng hệ số sử dụng nlt xác cho 15 cọc n lt = 0,52 Vậy điện trở nối đất số cọc vừa tính R= 𝑅đ 29,2584 𝑁.𝑛𝑙𝑡 = 4.0,52 =14,06 Bước tính điện trở nối cọc với chon sâu 0,8 m so với mặt đất tự nhiên Vậy tổng chiều đo ngang Ta chọn tỷ số tương đối a/1 = nên a = Do L = 1.N = 200 15 = 3000 cm l khoảng cách cọc ta có 15 cọc lên l = 14 Chiều sâu nối 𝑏 0,04 2 htb =h0 + = 0,8 + = 0,82 m =82 cm Bước điện trở nối đất nối Áp dụng công thức R = 𝑃𝑙𝑐 2𝜋𝑙 2𝐿^2 0,84.10^4 𝑏.ℎ 2.3,14.2700 ln = 2.2700^2 ln 6.0,82 =0,49.14,5=7,105 95 0,8m Thép dẹt 40x4 cọc tiếp địa v63x63x6 Bước điện trở nối đất tổng thể cọc nối R∑ = 𝑅đ.𝑅đ𝑚 = 3,75.7,105 = 2,45 𝝮 𝑅đ+𝑅đ𝑚 3,75 + 7,105 So sánh điện trở nối đất cho phép 2,45 𝝮