TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG BẰNG DIALUX - TÍNH TOÁN ĐIỆN BẰNG ECODIAL - TÍNH CHO 1 DỰ ÁN ĐIỂN HINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP LỜI NÓI ĐẦU Điện dạng lượng quang trọng thời đại Ưu điểm điện so với dạng lượng khác dể dàng chuyển hóa thành dạng lượng khác nhau, dể dàng truyền xa tổn hao Điện dạng hàng hóa khơng thể lưu trữ lâu dài Các trình điện xảy nhanh nên cần phải có tự động hóa để điều khiển Cơng nghiệp điện lực có liên quan mật thiết với nghành cơng nghiệp khác Người ta đánh giá trình độ phát triển nước qua cơng nghiệp điện lực nước Nước ta trình cơng nghiệp hóa đại hóa, nghành điện phải ưu tiên phát triển để đáp ứng nhu cầu kinh tế Trong trình phát triển kinh tế phụ tải điện phát triển ngày nhanh đòi hỏi phải huy hạch xây dựng mạng điện Khóa luận cung cấp điện giúp em áp dụng kiến thức học để thiết kế tính tốn mạng điện khu vực, từ giúp em hiểu sâu sắc kiến thức lý thuyết học sau thời gian làm đồ án với nổ lực thân, đồng thời với giúp đỡ thầy cô giáo môn, đặc biệt hướng đẫn tận tình thầy ThS Nguyễn Hồng Phương Song với kiến thức cịn hạn chế với đề tài tính tốn hệ thống cung cấp điện tương đối khó phức tạp, địi hỏi phải có nhiều kinh nghiệm chun mơn cao, nên q trình tính tốn, em khơng tránh khỏi sai sót Vì em mong nhận xét góp ý thầy để em tốt Mỹ Tho, ngày 10 tháng 12 năm 2010 Sinh viên Bùi Quang Khải GVHD:Th.S NGUYỄN HOÀNG PHƯƠNG SVTH: BÙI QUANG KHẢI KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP MỤC LỤC Phần mở đầu: 1.1 Lý chọn đề tài 1.2 Mục tiêu đề tài 1.3 Giả thuyết nghiên cứu 1.4 Phạm vi đề tài 1.5 Phương pháp nghiên cứu 1.6 Đóng góp đề tài Phần nội dung: Phần 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CUNG CẤP ĐIỆN Chương 1: Chiếu sáng: 1.1) Khái niệm chiếu sáng 1.2) Tính tốn chiếu sáng theo phương pháp Ksd 1.3) Tính tốn chiếu sáng theo phương pháp quang thông .9 Chương 2: Lựa Chọn Thiết Bị Trong Lưới Cung Cấp Điện: 10 2.1) Khái niệm 10 2.2) Lựa chọn dây dẫn .10 2.3) Lựa chọn máy biến áp 12 2.4) Lựa chọn áptomát 13 2.5) Lựa chọn gớp 12 2.6) Lựa chọn cầu chì 14 Chương 3: Xác Định Phụ Tải Điện: 15 3.1) Tính tốn phụ tải ổ cắm 15 3.2) Tính tốn phụ tải điện .15 Chương 4: Tổn Thất Trong Lưới Cung Cấp Điện : 16 4.1) Tổn thất điện áp .16 4.2) Tổn thất công suất 16 4.3) Tổn thất điện 16 Chương 5: Ngắn Mạch:…………………………………………………………………… 17 5.1) khái Niệm Ngắn Mạch .17 5.2) Tính Tốn Ngắn Mạch Hạ Áp……………………………………………… 17 Chương 6: Nối Đất:………………………………………………………………………….18 6.1) khái niệm 18 6.2) Vai trò bảo vệ nối đất .18 6.3) Tính tốn nối đất 19 Phần 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT PHẦN MỀM ECODIAL 25 Chương : Tổng Quan Về Phần Mềm Ecodial: 25 1.1) Giới thiệu phần mềm ecodial 25 1.2) Các đặc điểm chung ecodial 25 1.3) Nguyên tắc tính tốn ecodial 25 1.4) Một số hạn chế ecodial 25 Chương : Sơ Đồ Khối Tính Tốn Và Hệ Thống Menu Chính: 25 GVHD:Th.S NGUYỄN HOÀNG PHƯƠNG SVTH: BÙI QUANG KHẢI KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP 2.1) Sơ Đồ khối tình tự tính tốn ecodial 25 2.2) Thực đơn 27 2.3) Thư viện phần tử ecodial 29 2.4) Kỹ thuật ghép tầng kỹ thuật chọn lọc 31 2.5) Hệ thống nối đất ecodial 32 2.6) Các mạch cấp điện 32 Chương : Trình Tự Thao Tác Tính Tốn Với Ecodial:…………… 34 3.1) Khởi động phần mềm 34 3.2) Nhập đặc tính chung 34 3.3) Hiệu chỉnh sơ đồ 35 3.4) Nhập thông số cho phần tử 36 3.5) Xác định công suất nguồn .45 3.6) Tính tốn mạng điện 47 3.7) Phối hợp đặc tuyến bảo vệ .49 3.8) Hiển thị kết tính tốn In .49 Phần 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT PHẦN MỀM DIALUX………… ………………………51 Chương : Tổng Quan Về Phần Mềm Dialux:……………………………………………51 1.1) Giới thiệu phần mềm dialux: 51 1.2) Một số hạn chế dialux .52 1.3) Giao diện dialux 52 Chương : Hệ Thống Menu Chính:………………………………………………………54 2.1) File menu .55 2.2) Edit menu .66 2.3) View menu .69 2.4) Cad menu 71 2.5) Paste menu .74 2.6) Luminaire selection menu .77 2.7) Output menu 78 2.8) Window menu 80 2.9) Online menu 82 2.10) Help menu 82 Phần 4: TÍNH TỐN ỨNG DỤNG THỰC TRIỂN:…………………………………… 83 Chương 1: Tông Quan Về khu C Trường Đại Học Tiền Giang:……………………… 83 1.1) Mặt khu C .83 1.2) Các đặc điểm phụ tải điện 83 1.3) Các yêu cầu cung cấp điện 84 1.4) Vị trí – đặc điểm khí hậu 84 1.5) Giải pháp mặt phân khu chức 84 Chương 2: Tính Tốn Bằng Lý Thuyết:………………………………………………… 85 2.1) Tính tốn chiếu sáng 85 2.2) Chọn dây dẫn áptômát cho hệ thống chiếu sáng .89 2.3) Tính tốn chọn dây dẫn áptomát ổ cắm 92 2.4) Tính tốn chọn dây dẫn áptomát quạt 94 2.5) Tính tốn chọn dây dẫn áptomát phụ tải phòng – tầng 96 2.6) Tính tốn ngắn mạch .102 2.7) Tính tốn tổn thất điện áp 108 GVHD:Th.S NGUYỄN HOÀNG PHƯƠNG SVTH: BÙI QUANG KHẢI KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP 2.8) Tính tốn tổn thất cơng suất 110 2.9) Tính tốn tổn thất điện 111 2.10) Tính tốn nối đất 111 Chương 3: Tính Tốn Bằng Phần Mềm: 115 3.1) Tính tốn chiếu Sáng dialux 115 3.2) Tính tốn cung cấp điện ecodial 125 PHẦN KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 44 3.1) Ưu điểm 144 3.2) Khuyết điểm 144 3.3) Hướng phát triển 144 GVHD:Th.S NGUYỄN HOÀNG PHƯƠNG SVTH: BÙI QUANG KHẢI KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP PHẦN MỞ ĐẦU TỔNG QUÁT ĐỀ TÀI 1.1) Lý chọn đề tài Trong năm gần với phát triển nhanh chóng cùa cơng nghệ thơng tin, nhiều Phần Mềm trở thành công cụ đắc lực gúp cho người tính tốn, thiết kế nhanh chóng toán phức tạp kỹ thuật Để thiết kế hệ thống cung cấp điện cho xí nghiệp nhà máy …người thiết kế phải giải khối lượng lớn tính tốn kinh tế kỹ thuật phức tạp nhiều thời gian yếu tố khách quan khác ảnh hưởng đến tiến độ công trình sai sót tính tốn thiết kế cung cấp điện Trong chuyên nghành cung cấp điện việc thiết kế lưới điện hạ áp chủ đề quan trọng công việc thiếu với sinh viên, kỹ sư ngành điện Qua việc phân tích lý qua thời gian làm việc lĩnh vực thiết kế tác giả cảm thấy cần phải có phần mềm để ứng dụng vào việc tính tốn cung cấp điện cho cơng trình cơng nghiệp dân dụng, tác giả cảm thấy cần “ Nghiên cứu ứng dụng phần mềm Dialux Ecodial tính tốn cung cấp điện” Việc nghiên cứu ứng dụng phần mềm sẻ giải cho việc tính tốn thiết kế cung cấp điện nhanh hơn, phục vụ cho việc giản dạy sinh động phong phú đảm bảo tính an tồn kỹ thuật theo tiêu chuẩn quốc gia sở để tìm hiểu thêm tiêu chuẩn EN(pháp) tiêu chuẩn IEC(quốc tế) 1.2) Mục tiêu đề tài Tính tốn chiếu sáng Tính tốn cung cấp điện lý thuyết Tính tốn chiếu sáng phần mềm dialux Tính toán cung cấp điện phần mềm ecodial 1.3) Giả thuyết nghiên cứu Việc tính tốn cung cấp điện phức tạp GVHD:Th.S NGUYỄN HOÀNG PHƯƠNG SVTH: BÙI QUANG KHẢI KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Nếu ứng dụng phần mềm dialux ecodial đề tài đề xuất sẻ mang lại hiệu lĩnh vực tính tốn cung cấp điện cho cơng trình cơng nghiệp dân dụng, giảng dạy 1.4) Phạm vi đề tài Tính tốn chiếu sáng phần nội thất (khơng nghiên cứu hệ số tiện nghi độ chói độ phản xạ vật liệu) Tính tốn cung cấp điện phần hạ áp ( khơng tính tốn ngắn mạch pha pha pha chạm đất) Không nghiên cứu biến áp hạ áp Ecodial dùng để thay đổi sơ đồ nối đất 1.5) Phương pháp nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu lý thuyết đọc sách, báo khoa hoc, internet Phương pháp phân tích, phân loại, tổng hợp hệ thống hóa lý thuyết Phương pháp mơ hình hóa Phương pháp kiểm tra kết nghiên cứu Phương pháp phân tích đánh giá Phương pháp tổng kết kết thực nghiệm 1.6) Đóng góp đề tài Trong mặt khoa học: nghiên cứu sở lý luận nghuyên lý làm việc phần mềm so với lý thuyết tính tốn cung cấp điện Trong mặt thực triễn: Nếu phương pháp nghiên cứu ứng dụng phần mềm Dialux Ecodial để tính tốn cung cấp điện tác giả thành công sẻ mang lại: Trong cơng việc tại: sẻ tính tốn xác an tồn, kỹ thuật cơng trình cung cấp điện, tiết kiệm thời gian tính tốn thiết kế yếu tố khách quan khác Trong giản dạy: giúp người học hiểu sâu kiến thức lý thuyết học Bài giảng sinh động, trực quan phần cở sở để hiểu tiêu chuẩn Việt Nam tiêu chuẩn Pháp Quốc tế GVHD:Th.S NGUYỄN HỒNG PHƯƠNG SVTH: BÙI QUANG KHẢI KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP Phần CƠ SỞ LÝ THUYẾT CUNG CẤP ĐIỆN Chương 1: CHIẾU SÁNG: 1.1) khái niệm chiếu sáng: - Mọi vật xạ không gian lượng định dạng sóng điện từ Năng lượng phát sinh dao động phần tử vật chất cấu tạo nên vật phân tử hây nguyên tử bị kích thích điện tử (electron) chúng sẻ thay đổi mức lượng khác đồng thời giải phóng lượng dạng sóng điện từ - Các xạ vật phát có bước sóng từ đế vô cùng, thực nghiệm xác định xạ có bước sóng nằm dải 380nm 760 nm có tác dụng lên tế bào thần kinh võng mạc gây cảm giác nhìn thấy mắt người cịn gọi ánh sáng nhìn thấy Như ánh sáng nhìn thấy sóng điện từ có mang theo lượng +) đại lượng đo ánh sáng: a) Góc khối (góc đặc) (  ): - Là phần khơng gian hình nón có đỉnh nằm tâm nguồn sáng có đường sinh dựa chu vi mặt phẳng chiếu sáng ks  r  s s r k.s Ta giả thuyết có nguồn sáng có điểm dặt tâm hình cầu rỗng có bàn kính R kí hiệu S ngun tố mặt hình cầu Hình nón đỉnh cắt S hình cầu biểu diễn góc khối  , nguồn sáng nhìn mặt S góc Góc khối  định nghĩa tỉ số diện tích S với bình phương bán kính R: S = R Ta có giá trị cực đại góc khối  từ tâm ta chắn khơng gian, tức tồn mặt cầu: S 4. R =  = = R2 R Đơn vị góc khối steradian, ký hiệu Sr GVHD:Th.S NGUYỄN HOÀNG PHƯƠNG SVTH: BÙI QUANG KHẢI KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP Vậy Sr góc khối có đỉnh tâm mặt cầu tưởng tượng chắn mặt cầu có diện tích bình phương bán kính mặt cầu b) Quang thơng F(lumen): Năng lượng nguồn sáng phát qua diện tích đơn vị thời gian gọi thông lượng quang Nhưng ánh sáng nguồn quang phát gồm nhiều sóng điện từ có độ dài sóng khác dó lượng nguồn quang điện biểu thị biểu thức: λ 2 e d E1 =  � 1 e : hàm phân bố lượng Trong đó:  : bước sáng E1 : thông lượng quamh măng từ 1 đến  Thơng lượng tồn phần: E � =  e d � Trong nguồn quang có cơng suất lớn,nhưng có bước sóng khác sẻ gây cho mắt ta cảm giác khác Do người ta đưa thêm vào khái niệm độ rõ, kí hiệu V Cuối người ta định nghĩa quang thơng tích phân thơng lượng quang hàm độ rõ V F � � v e d đơn vị quang thông lumen (lm) c) Cường độ sáng I (cd): Nếu có nguồn sáng S xạ theo phương,trong góc đặc d  truyền quang thơng dF đại lượng dF gọi cường độ sáng nguồn sáng : d dF d Nếu dF tính lumen, góc đặc tính staradian cường độ sáng tính nến quốc tế, gọi tắt nến, kí hiệu Cd d) Độ rọi E(lux): I = Độ rọi mật độ quang thông rơi bề mặt có đơn vị lux E Trong đó: = F S : quang thông nguồn sáng (lm) F S : diện tích chiếu sáng (m²) GVHD:Th.S NGUYỄN HỒNG PHƯƠNG SVTH: BÙI QUANG KHẢI KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP 1.2Tính toán chiếu sáng theo phương pháp hệ số sử dụng a) Xác định độ cao treo đèn: H= h-h1-h2 (1.1.1) Trong đó: h: độ cao nhà xưởng (m) h1: khoảng cách từ trần đến bóng đèn (m) h2: khoảng cách từ đến mặt làm việc (m) b) Xác định khoảng cách đèn kề nhau: Tỷ số L/H tra bảng 7.4 trang 172 giáo trình cung cấp điện c) Căn vào bố trí đèn mặt bằng, mặt cắt xác định hệ số pản xạ trường,trần, sàn nhà d) Xác định số phịng (có kích thước axb) axb φ= (1.1.2) H ( a  b) Từ hệ số phản xạ tường, trần tra bảng tìm hệ số Ksd e) Xác định quang thơng đèn: Ftt= KESZ nKsd (1.1.3) Trong đó: K: hệ số dự trữ, tra bảng 7.5 trang 173 sách giáo trình cung cấp điện E: độ rọi (lx) theo yêu cầu nhà xưởng S: diện tích nhà xưởng (m²) Z: hệ số tính tốn Z=0.8÷1.4 n: số bóng đèn xác định xác sau bố trí đèn mặt f) Tra sổ tay tìm cơng suất bóng có quang thơng: F ≥ Ft t 1.3 Tính tốn chiếu sáng theo phương pháp quang thơng: a) Tổng lượng quang thông cần thiết: SE (1.1.4) FTT = U M F F Trong đó: FTT : Tổng lượng quang thơng cần thiết bóng đèn (lm) E: Độ rọi trung bình cần đạt bề mặt cơng trình, chọn theo tiêu chuẩn việt nam cơng trình cụ thể (lx) S: Diện tích bề mặt cơng trình chiếu sáng (m²) UF: Hệ số sử dụng quang thơng có tính đến hao hụt quang thơng đèn quang thơng hao phí ngồi đèn, thơng thường UF=0.35÷0.50 MF: Hệ số trì chung tùy thuộc vào cấp bảo vệ đèn (tra bảng trang TCVN 333 năm 2005) a) Số lượng đèn cần sử dụng (làm tròn lên): FTT N= (1.1.5) Fbd Fbd: Quang thông đèn ( trường hợp đèn bóng) - Ngồi phương pháp cịn có phương pháp tính tốn theo cường độ sáng GVHD:Th.S NGUYỄN HỒNG PHƯƠNG SVTH: BÙI QUANG KHẢI KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP Chương 2) LỰA CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN TRONG LƯỚI CUNG CẤP ĐIỆN(PHẦN HẠ ÁP): 2.1) khái niệm: - Hệ thống điện bao gồm thiết bị điện chắp nối vơi theo nguyên tắc chặt chẽ tạo nên cấu đồng bộ, hoàn chỉnh Mỗi thiết bị điện cần lựa chọn để thực tốt chức sơ đồ cấp điện gớp phần làm cho hệ thống cung cấp điện vận hành đãm bảo tiêu kỹ thuật, kinh tế an toàn 2.2) Chọn tiết diện 2.2.1) Chọn tiết diện dây dẫn theo dòng điện lâu dài cho phép: K1K2Icp ≥ Itt (1.2.1) Trong đó: K1: Hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ kể đến chênh lệch nhiệt độ môi trường chế tạo môi trường đặt dây (pl 27 trang 207 giáo trình cung cấp điện ) K2: Hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ kể đến số lượng cáp đặt chung rãnh(pl 28 trang 208 giáo trình cung cấp điện ) Icp: Dịng điện làm việc lớn (dài hạn qua dây tra bảng dòng cho phép loại dây nhà sản xuất công bố, hay tiêu chuẩn nghành 18 năm 2006) - Sau chọn dây theo điều kiện cần hết hợp với điều kiện kiểm tra thiết bị bảo vệ a) Điều kiện kiểm tra: ΔUbt ≤ ΔUbtcp ΔUsc ≤ ΔUsccp Isc ≤ Icp Trong đó: ΔUbt: Tổn thất điện áp lúc đường dây làm việc bình thường ΔUsc: Tổn thất điện áp lúc đường dây bị cố nặng nề (đứt đường dây lộ kép) ΔUbtcp: Trị số tổn thất điện áp cho phép lúc bình thường ΔUsccp: Trị số tổn thất điện áp cho phép lúc đường dây bị cố - với U ≥ 110(KV): ΔUbtcp = 10℅Uđm ΔUsccp = 20℅Uđm - với U ≤ 35(KV): ΔUbtcp = 5℅Uđm ΔUsccp = 10℅Uđm - Riêng với cáp cấp điện áp phải thỏa mãn điều kiện ổn định nhiệt dòng ngắn mạch F ≥ α I∞ tqd (1.2.2) Trong đó: F: Tiết diện cần thiết điều kiện ổn định nhiệt ngắn mạch α : Hệ số,với nhôm α =11, với đồng α =6 I∞ : Giá trị hiệu dụng dòng điện ngắn mạch chế độ ổn định tqd : Thời gian quy đổi, với ngắn mạch trung, hạ áp cho phép lấy tqd=tc : (thời gian cắt ngắn mạch), thường tc=(0.5÷1)s b) Điều kiện kết hợp với thiết bị bảo vệ: + bảo vệ cầu chì: Idc K1.K2.Icp ≥ (1.2.3)  GVHD:Th.S NGUYỄN HỒNG PHƯƠNG 10 SVTH: BÙI QUANG KHẢI ... 11 0 2.9) Tính tốn tổn thất điện 11 1 2 .10 ) Tính tốn nối đất 11 1 Chương 3: Tính Tốn Bằng Phần Mềm: 11 5 3 .1) Tính tốn chiếu Sáng dialux 11 5 3.2) Tính tốn... Phần 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CUNG CẤP ĐIỆN Chương 1: Chiếu sáng: 1. 1) Khái niệm chiếu sáng 1. 2) Tính tốn chiếu sáng theo phương pháp Ksd 1. 3) Tính tốn chiếu sáng. .. 1. 2) Mục tiêu đề tài Tính tốn chiếu sáng Tính tốn cung cấp điện lý thuyết Tính tốn chiếu sáng phần mềm dialux Tính tốn cung cấp điện phần mềm ecodial 1. 3) Giả thuyết nghiên cứu Việc tính toán