THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG CHO XƯỞNG SẢN XUẤT CÁP ĐIỆN

Ngày nay điện không thể thiếu trong bất kì ngành công nghiệp nào, đặc biệt trong quá trình đất nước ta đang công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước.điện đang được sử dụng rộng rãi trong mọi lĩnh vực của đời sống: sinh hoat, dịch vụ, công nghiệp, nông nghiệp.. Hệ thống cung cấp điện bao gồm sản xuất, truyền tải, phân phối điện năng để cấp điện cho một khu vực…v.v Vấn đề tính toán, thiết kế hệ thống cung cấp điện cho một khu vực để đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, an toàn khi sử dụng, … là một yêu cầu khó nhưng lại cần đạt cho tất cả người học về điện. Trong tất cả phần cung cấp điện nào thì hệ thống chiếu sang không thể thiếu .hiện nay hệ thống chiếu sang đang được sử dụng rộng rãi và đang tiêu thụ một nguồn năng lượng rất lớn nhưng vấn đề sử dụng cũng như chất lượng vẫn chưa còn đảm bảo. Dưới sự hướng dẫn của thầy Nguyễn Quang Thuấn chúng em tìm hiểu va áp dụng để “thiết kế chiếu sang cho xưởng sản xuất cáp điện“. Do kiến thức còn hạn hẹp nên bài của em còn thiếu sót , chúng em mong được sự giúp đỡ của thầy. Chúng em xin cảm ơn.

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

KHOA ĐIỆN

*****

BÀI TẬP LỚN:

THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG CHO XƯỞNG SẢN XUẤT CÁP ĐIỆN

Giáo viên hướng dẫn : NGUYỄN QUANG THUẤN

Sinh viên thực hiện : TRẦN QUỐC DŨNG

VŨ HOÀNG DŨNG

ĐINH TIẾN DŨNG

Lớp : điện 1-k7

HÀ NỘI

MỤC LỤC

PHẦN I THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG CHO PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT CÁP ĐIỆN

1.1 thiết kế sơ bộ……… 4

1.2 kiểm tra thiết kế ……….6

1.2.1 kiem tra do roi tren mat phang lam viec ……….7

1.2.2 kiem tra choi loa mat tien nghi……… 9

PHẦN II PHẦN MỀM THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG DIALUX PHẦN III : TÍNH TOÁN CUNG CẤP ĐIỆN Chương I : XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN VÀ PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN I.Đặc điểm xưởng……… 16

II.Xác định phụ tải tính toán ……….16

III Phương án cung cấp điện………17

CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN CUNG CẤP ĐIỆN I.Tính chọn các phần tử trên sơ đồ……….17

II.Cung cấp điện cho nhà xưởng ………18

Kết luận……… 22

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay điện không thể thiếu trong bất kì ngành công nghiệp nào, đặc biệt

trong quá trình đất nước ta đang công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước điện đangđược sử dụng rộng rãi trong mọi lĩnh vực của đời sống: sinh hoat, dịch vụ, công nghiệp, nông nghiệp

Hệ thống cung cấp điện bao gồm sản xuất, truyền tải, phân phối điện năng để cấpđiện cho một khu vực…v.v Vấn đề tính toán, thiết kế hệ thống cung cấp điện cho một khu vực để đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, an toàn khi sử dụng, … là một yêu cầu khó nhưng lại cần đạt cho tất cả người học về điện

Trong tất cả phần cung cấp điện nào thì hệ thống chiếu sang không thể thiếu hiện nay hệ thống chiếu sang đang được sử dụng rộng rãi và đang tiêu thụ một nguồn năng lượng rất lớn nhưng vấn đề sử dụng cũng như chất lượng vẫn chưa còn

đảm bảo Dưới sự hướng dẫn của thầy Nguyễn Quang Thuấn chúng em tìm hiểu

va áp dụng để “thiết kế chiếu sang cho xưởng sản xuất cáp điện“ Do kiến thức

còn hạn hẹp nên bài của em còn thiếu sót , chúng em mong được sự giúp đỡ của thầy Chúng em xin cảm ơn

PHẦN I THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG CHO PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT CÁP ĐIỆN

1.1 thiết kế sơ bộ

- chọn độ rọi yêu cầu và cấp quan sát :

Theo TCVN 7114 : 2002 ( phục lục 4.2-t 211) độ rọi yêu cầu Eyc = 300 lx đối với phân xưởng lắp ráp máy và cấp quan quan sát ở mức B-C

- chọn bóng đèn :

+ yêu cầu mức độ quan sát cấp (B-C) và thể hiện màu (CRI ) vừa phải

+ dựa vào biểu đồ Kruithof, với độ rọi Eyc = 300 lx nên chọn đèn có T =

- Sơ đồ bố trí bộ đèn

+ chọn khoảng cách từ bộ đèn đến trần : h’ = 0,5của m

→ h = H- h’ – 0,85của = 9 – 0,5của – 0,85của = 7.65của m

+ chỉ số treo đèn và chỉ số không gian :

J= h '

h+h ' = 7.65+0,50,5 = 0,061 , chọn j = 0

K= h(a+b) ab = 7,65(78+30)78.30 = 2,83

+ để đảm bảo bộ đồng đều độ rọi trên mặt phẳng làm việc đối với loại đèn B,

khoảng cách giữa các bộ đèn phải thỏa mãn điều kiện sau ( xem bảng 4.2):

Số bộ tối thiểu của nhà xưởng là : Nmin = Na.Nb = 9.4 = 36 bộ

- Tổng quang thong trong không gian chiếu sáng

FΣ = E yc S δ

η U = 300.78.30 1,40,75.0.93 = 1409032,26 lm

Tra phục lục 4.3 ứng với đèn metal-halide trong môi trường bụi trung bình và bảo dưỡng tốt được δ = 1,4 Phục lục 4.4 với bộ đèn C có j = 0 , k = 2,83 và hệ số phản

xạ trần, tường, nền 3: 3: 1 tra được hế số lợi dụng quang thong U = 0,93

- Chọn công suất đèn, số lượng đèn và bố trí đèn phù hợp

+ quang thông của một bóng đèn :

Hình 1.1 phân bố đèn trên mặt bằng phân xưởng

→ như vậy bố trí 45của bộ đèn với các kích thước đã nêu trên đảm bảo độ rọi yêu cầu

và sự đồng đều độ rọi trên mặt phẳng làm việc của nhà xưởng

1.2 kiểm tra thiết kế

Kết quả bố trí bộ đèn xác định được khi thiết kế sơ bộ :

A =78 m, b = 30 m, h = 9m, n = 13 m, q = 6,5của m; m = 3,75củam, p = 1,88 m; j = 0, k =2,83 , δ = 1,4

1.2.1 Kiểm tra độ rọi trên mặt phẳng làm việc :

Để kiểm tra nhanh và chính xác , trực quan ta nên sử dụng các phần mềm chiếu sáng Sau đây sẽ trình bày phương pháp điểm tra tính toàn thực hiện gần đứng bằng tay với nguồn sáng

Hình 1.2 kiểm tra độ đồng đều độ rọi

+ bằng trực quan, có thể nhận thấy trên mặt phẳng làm việc hình 1.2, điểm A ( giữa

bộ đèn9và 17) có độ rọi nhỏ nhất, còn điểm B ( là tâm bộ đèn 28 ) có độ rọi lớn nhất : EA = Emin, EB = Emax

 Độ rọi tại điểm A do bộ đèn 9 tạo nên : e9

Ta có h = 30, p = n/2 =6.5của/2 = 3,25của (m); l = 0,5của4 nên :

p

h = 3,2530 =0.1 e6 = 80 lx ( theo đồ thị hình 4.11b)

l

h = 0,5430 = 0.018

Tính toán tương đương ta có bảng tổng kết sau :

Độ rọi tương đối tại điểm A do 48 điểm tạo nên , lx

-Tỷ số E min

E max = 186513 =0.36>0.3

-tỷ số E min

E tb =186309 = 0,6>0,5của

-> Độ đồng đều độ dọi đạt yêu cầu

1.2.2 kiểm tra chói lóa mất tiện nghi

A, chói lóa khi nhìn tường (hoặc vách bên) và trần

Độ rọi trung bình trên trần E1, trên cổ trần E2 ( E2 = E1 ), trên tường E3 và trên mặt phẳng làm việc E4 xác định theo công thức :

→ Fukp’= 0,5của6 = 627 + (828-627).(0,5−0)(1−0) = 727,5của

Km=1,5của; kp = 0,5của6.km = 0,5của6.1,5của = 0,84

F’ ukp = 0,9045của = 425của + (844-425của)(0,84−0)(1,5−0) = 65của9,64Nội suy theo km :

Fu’( kp = 5của6, km = 0,65của) = 727,5của+ (844-727,5của)(0,65−0,5)(1,5−1) = 762,45của

- Xác định hệ số R, S :

Tra bảng phục lục 4.5của theo j và các hệ số phản xạ ρ1 : ρ2 : ρ3 = 3 : 3: 1

R1 R3 R4 S1d S3d S4d S1T S3T S4T

1,5của -0,062 -1,313 0,865của 137 1364 15của6 - -

Độ rọi trên trần ( E1), trên tường (E3) và trên mặt phẳng làm việc ( E4) :

Đánh giá sai số số độ rọi trên mặt phẳng làm việc :

- Kiểm tra độ chói khi nhìn trần :

+ độ chói khi nhìn bộ đèn dưới góc quan sát 75của0 theo công thức :

Ibdy = 75của = I0

bdy = 75của F bđ

1000 = 26.325001000 =845củacd

I0

bdy = 75của tra được từ biểu đồ phân bố cường độ ánh sáng

Sbk = a.b.cos 75của + a.c.sin75của = 0,092

B:chói lóa khi nhìn trực tiếp từ bộ đèn :

- theo hướng nhìn ngang bộ đèn, ta có :

Tg γ = H L = 8,5−1,278−2,5 = 84o >45o nên cần kiểm tra chói lóa do nhìn ngang bộ đèn-theo hướng nhìn dọc bộ đèn:

Tg γ = H L = 8,5−1,230−2,4 = 75o >45o nên cần kiểm tra chói lóa do nhìn dọc bộ đèn

PHẦN II PHẦN MỀM THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG DIALUX

Dialux là phần mềm của hang Dial GmbH của Germany ( Đức ) , cho phép tính toàn thiếu kế chiếu sáng trong nhà và ngoài trời với dao diện 3D trược quan sinh động Một trong những ưu điểm của phần mềm là đưa ra nhiều phương án lựa chọn

bộ đèn, không chỉ các bộ bộ đèn của hang Osram mà còn hỗ trợ nhiều database củanhiều hang đèn khác nhau trên thế giới như : Phillips, Erco,… và thậm chí cả RạngĐông hay Quang Điện của Việt Nam

Dialux đưa ra thong số kỹ thuật ánh sáng, giúp chúng ta thực hiện nhanh chóng quá trình tính toán hoặc cho phép sửa đổi các thong số đó Phần mềm đưa ra một chương trình Wizard rất dễ dàng sử dụng để tính toán chiếu sáng trong các đối tượng như : mặt tiền, bảng hiệu…

Dialux cho phép chèn nhiều vật dụng khác nhau vào dự án : bàn , ghế, tivi…bên cạnh đó, phần mềm có một thư viện mới khác nhiều vật liệu màu sắc phù hợp ( cửachính, cửa sổ, …) dễ dàng thay đổi, hiệu chỉnh phù hợp với dự án một cách rất trựcquan sinh động

Úng dụng phần mềm Dialux để kiểm tra kết quả cho bài thiết kế :

Hình 2.1:các thông số

Hình 2.2:độ rọi các điểm

Hình 2.3 phân bố các bộ đèn

Nhận xét:

-Giữa kết quả từ phần mềm và tính toán có sự sai số không đáng kể,thiết kế bằng phần mềm sẽ nhanh và ít sai sót,khi thiết kế bằng phần mềm dễ dàng thay đổi đượccác thông số và thiết kế,có cái nhìn tổng quan và kiểm tra kĩ càng khi áp dụng vào thực tế nhằm đảm bảo đúng yêu cầu kĩ thuật

PHẦN III : TÍNH TOÁN CUNG CẤP ĐIỆN Chương I : XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN VÀ PHƯƠNG ÁN CUNG

CẤP ĐIỆN I.Đặc điểm xưởng

*Xưởng sản suất cáp điện có đặc điểm :

Trong đó : Pđ là công suất của bộ đèn

Pb là công suất của bóng đèn

Pcl là công suất chỉnh lưu

 Công suất chiếu sáng cho nhà xưởng là 33,4 KW

Công suất của các thiết bị khác khoảng 125của,305của KW

Vậy công suất tổng của cả xưởng là :

P= 33,4+125của,305của=15của8,705củaKW

III Phương án cung cấp điện

Với công suất tính toán P=33,4 KW và Kdt=0,85của nguồn điện chiếu sáng được lấy từtrạm biến áp 315củaKVA (điện áp 22/0,4KV) của nhà xưởng , qua tủ phân phối tổng

đi đến tủ điện trung tâm của nhà xưởng

Tại tủ điện phân phối chiếu sáng của nhà xưởng đặt một aptomat tổng và chia thành từng nhánh cấp điện cho nhà xưởng

CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN CUNG CẤP ĐIỆN

I.Tính chọn các phần tử trên sơ đồ

a) Chọn các phần tử từ trạm biến áp vào tủ điện phân phối tổng

Dòng điện qua dây dẫn :

I =U cosφφ P

√3 k =0,38.0,85 158,705

√3.0,85của = 241,13 A-Vỏ tự tạo

-Theo tiêu chuẩn quốc tế ta chọn loại aptomat NS400E do hãng Merlin Gerin sản xuất có Iđm = 400 A

-Chọn cáp đồng có 4 lõi cách điện PVC do hãng LENS của Pháp chế tạo với thông

R0

(Ω/km)

Icp (A)185của 15của,6 5của0 5của9 8175của 0,1 45của0

+Kiểm tra độ sụt áp :

Với độ dài cáp là 25củam từ trạm biến áp đến tủ điện phân phối tổng Ta có :

∆ U = ρl S I = 22.0,025185 .241,13 = 0,72 V

K1.k2.Icp > Itt mà dây đặt ngoài trời nên k1 = k2 =1 Ta thấy giá trị trên thỏa mãn.b) Chọn phần tử từ tủ điện phân phối tổng sang tủ điện phân phối chiếu sángCông suất chiếu sáng là 33,4KW

Dòng điện qua dây dẫn :

I = Up cosφφ P = 0,22.0,8533,4 = 178,6 A

-Vỏ tự tạo

-Chọn aptomat loại NS225củaEdo hãng Merlin Gerin chế tạo có Iđm= 225củaA

-Chọn cáp đồng 4 lõi cách điện PVC do hãng LENS sản xuất với thông số :

F(mm2) Dlõi (mm) Dlõi min

(mm)

Dlõi max

(mm)

M(kg/km)

II.Cung cấp điện cho nhà xưởng

-Nhà xưởng được thiết kế với 48 bóng đèn Metal halide có công suất bóng đèn là 400W Công suất chiếu sáng là :

Pcs = 48.400 = 19200W=19,2kW

-Dựa vào cách bố trí đèn ở phần thiết kế chiếu sáng ta chia làm 6 nhánh cấp điện , mỗi nhánh cấp điện cho 8 bộ đèn giống nhau.

- Dòng điện qua mỗi nhánh là :

In= Up cosφφ Pc sφ =220.0,85400.8 = 17,1 A

Chọn aptomat 1 pha cho mỗi nhánh loại EA5của2G do Nhật Bản chế tạo có Iđm=30A

Ta có :

K1 = 0,9 với nhiệt độ tiêu chuẩn của môi trường xung quanh là 25của0C lấy khi nhiệt

độ môi trường xung quanh là 35của0C

K2 = 0,8 với số sợi cáp đặt song song là 7 ,khoảng cách mỗi sợi là 6,5củam

Icp.k > In hay 34.0,72 >19,25của A đạt yêu cầu

*Kiểm tra điều kiện chọn dây kết hợp với aptomat

Ta thấy :

Icp.k > Inh3,5 hay 19,25của.0,72 > 30.1,253,5 => 13,86 A > 10,7 A

 Đạt yêu cầu

*Kiểm tra độ sụt áp :

-Theo sơ đồ đi dây thì chạy dọc theo phòng đoạn dây có tải tập trung , còn chạy ngang theo phòng đến các cụm đèn là tải phân bố đều do đó độ sụt áp trên mỗi đoạn dây được tính như sau :

+ ∆ U1nhanh là sụt áp trên đoạn dây từ bảng điện đến cụm đèn xa nhất tính bằng chiêudài của nhà xưởng a =2.70=140m

∆ U1nhanh = ρ l S I = 22.0,143,5 19,25của =16,94 V

+∆ U2nhanh là sụt áp trên đoạn dây tính cụm đèn đầu tiên đến cụm đèn cuối cùng,tính bằng chiều rộng của nhà xưởng b = 30m

∆ U2nhanh = ρ l S I = 22.0,033,5 19,25của =3.63 V

 Tổng sụt áp trên đoạn dây là :

∆ Utongnhanh = ∆ U1nhanh + ∆ U2nhanh = 16.94 + 3,63 = 20,5của7 V

-Với đoạn dây dẫn đi vào đèn là dây 1 pha có 2 lõi , cách điện PVC do hãng LENSsản xuất có thông số kĩ thuật :

F (mm2) Ddd (mm) D (mm) Icp (A) R0 (Ω/km)

Vì đoạn dây dẫn đi vào đèn là ngắn , dây được chọn là vượt cấp nên không cần kiểm tra độ sụt áp

Vậy tổng sụt áp từ trạm biến áp đến cụm đèn xa nhấy là :

∆ UTONG = ∆ Ut + ∆ Utongnhanh = 0,88 + 20,5của7 = 21,45của V < ∆ Ucp

 Đạt yêu cầu

Sơ đồ :

Kết luận

Sau một thời gian tìm hiểu và tham khảo các tài liệu, cùng với sử dụng một số phần mềm Autocad, Dialux…chúng em đã hoàn thành xong đồ án với nội dung:

Tính toán thiết kế chiếu sáng cho xưởng sản xuất cáp điện

Sau khi hoàn thành đồ án chúng em đã có được cái nhìn tổng quan hơn về môn học, học hỏi và tích lũy được những kiến thức bổ ích cho bản thân…

Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Quang Thuấn đac tận tình giúp đỡ chúng em những khó khăn, vướng mắc trong suốt quá trình thực hiện đồ án Do vốn kiến thức của chúng em còn hạn hẹp, kinh nghiệm còn hạn chế nên đồ án không thể tránh khỏi những thiếu xót, vậy rất mong được sự chỉ bảo của các thầy cô và bạn bè