Nghiên cứu và thiết kế hệ thống điện tự dùng cho trạm biến áp 110kV – Đồng Niên – Tp.Hải Dương

Do vậy, vấn đề đặt ra là chúng ta cần phải thiết kế hệthống điện tự dùng một cách có bài bản và đúng quy cách, phù hợp các tiêuchuẩn kỹ thuật hiện hành để đảm bảo trạm biến áp được vận h

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp, ngoài sự nỗ lực của bản thân tôi cònnhận được rất nhiều sự quan tâm, giúp đỡ nhiệt tình của các tập thể, cá nhântrong và ngoài trường

Trước hết tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới các thầy cô giáo đãgiảng dạy và dẫn dắt tôi trong suốt những năm vừa qua

Đặc biệt tôi xin chân thành cám ơn đã trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo vàgiúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực tập và thực hiện đề tài của mình

Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể các thầy cô giáo trong bộ môn Hệthống điện – Khoa Cơ Điện, Việt Nam đã tạo điều kiện và giúp đỡ tôi trongsuốt quá trình vừa qua

Tôi xin gửi lời cám ơn tới tập thể cán bộ kỹ sư, công nhân viên Xínghiệp lưới điện cao thế – Trạm biến áp 110kV Đồng Niên – Tp Hải Dương

đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực tập tại công ty

Cuối cùng tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè vàngười thân đã động viên, khích lệ và đóng góp những ý kiến quý báu để tôihoàn thành đồ án này Tôi xin kính chúc toàn thể thầy cô giáo trong khoa CơĐiện, các cán bộ công nhân viên Xí nghiệp điện cao thế – Trạm biến áp110kV Đồng Niên – Tp Hải Dương, cùng toàn thể bạn bè và người thân sứckhỏe và thành đạt

Hà Nội, ngày tháng 5 năm 2016

Sinh viên

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

MỤC LỤC ii

DANH MỤC BẢNG iv

DANH MỤC HÌNH v

LỜI MỞ ĐẦU vii

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU VỀ TRẠM BIẾN ÁP 110kV - ĐỒNG NIÊN – TP.HẢI DƯƠNG 1

1.1 Vị trí địa lý, đặc điểm tự nhiên, kinh tế, xã hội của Thành phố Hải Dương1 1.2 Giới thiệu về trạm biến áp 2

CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG CHO TRẠM BIẾN ÁP 7

2.1 Vai trò của chiếu sáng trạm biến áp 7

2.2 Yêu cầu về chiếu sáng trạm biến áp 7

2.2.1 Chiếu sáng trong nhà 7

2.2.2 Chiếu sáng ngoài trời của trạm 8

2.3 Một số phương pháp thiết kế chiếu sáng 9

2.3.1 Phương pháp hệ số sử dụng Ksd 9

2.3.2 Phương pháp tính gần đúng 11

2.3.3 Phương pháp thiết kế chiếu sáng UTE71-121 12

2.4 Thiết kế chiếu sáng khu vực làm việc trong nhà của trạm biến áp 15

2.5 Thiết kế hệ thống chiếu sáng khu vực ngoài trời của trạm biến áp 32

CHƯƠNG 3 TỔNG HỢP PHỤ TẢI TỰ DÙNG CỦA TRẠM BIẾN ÁP 37 3.1 Phương pháp xác định phụ tải của trạm biến áp 37

3.1.1 Cơ sở lý luận 37

3.1.2 Khái niệm phụ tải tính toán 37

3.1.3 Giới thiệu một số phương pháp xác định phụ tải tính toán 38

3.2 Xác định phụ tải tính toán tự dùng của trạm biến áp 43

3.2.1 Phân nhóm các phụ tải trong trạm 43

3.2.2 Xác định phụ tải tính toán tự dùng của trạm biến áp 45

CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN TỰ DÙNG CHO TRẠM BIẾN ÁP 50

4.1 Lựa chọn máy biến áp 50

4.1.1 Vị trí của trạm biến áp 51

4.1.2 Chọn dung lượng máy biến áp 52

4.1.3 Kiểu trạm biến áp 53

4.2 Lựa chọn dây dẫn 54

4.2.1 Một số phương pháp chọn dây dẫn 54

4.2.2 Tính toán và lựa chọn tiết diện dây dẫn 58

4.3 Lựa chọn thiết bị hạ áp 61

4.3.1 Tủ phân phối 61

4.3.2 Aptomat 62

4.4 Chọn thiết bị cao áp 66

4.4.1 Lựa chọn thanh dẫn 66

4.4.2 Lựa chọn cầu chì tự rơi 66

4.4.3 Lựa chọn chống sét van 67

KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ 68

1 Kết luận 68

2 Kiến nghị 68

TÀI LIỆU THAM KHẢO 70

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 Khoảng cách cực đại giữa hai đèn liên tiếp 10

Bảng 2.2: Thông số các phòng cần thiết kế chiếu sáng 17

Bảng 2.3: Bảng tra hệ số có ích 21

Bảng 2.4: Các thông số thiết kế chiếu sáng từng phòng 25

Bảng 2.5: Công suất chiếu sáng trong nhà của trạm 31

Bảng 3.1: Bảng tra quan hệ giữa hệ số nhu cầu và công suất đặt 39

Bảng 3.2: Bảng tra hệ số đồng thời 42

Bảng 3.3: Bảng chú thích ký hiệu tải trong hình 3.1 44

Bảng 3.4: Bảng thống kê phụ tải của trạm 45

Bảng 3.5: Phụ tải tính toán của hệ thống điện tự dùng trong trạm 49

Bảng 4.1: Tiết diện dây dẫn của hệ thống điện tự dùng trong trạm 59

Bảng 4.5: Kết quả lựa chọn aptomat cho các phòng 64

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.3 : Mô hình quản lý trạm E8.1 4

Hình 1.4: Máy biến áp T1 5

Hình 1.5 : Máy biến áp T2 5

Hình 1.6: Máy biến áp T3 6

Hình 1.7 : Máy biến áp T4 6

Hình 2.1: Sơ đồ khu vực làm việc trong nhà trạm biến áp 16

Hình 2.2: Bộ 2 bóng đèn huỳnh quang T5 FH 28W/865 FSL, G5 18

Hình 2.3: Bộ 2 bóng đèn huỳnh quang Philips BrightBoost TL-D 36W/830 19 Hình 2.4: Sơ đồ bố trí đèn chiếu sáng và đi dây phòng phân phối 22kV (1) .24 Hình 2.5: Sơ đồ bố trí đèn chiếu sáng và đi dây phòng phân phối 22kV (2) .26 Hình 2.6: Sơ đồ bố trí đèn và đi dây phòng điều khiển 1 26

Hình 2.7: Sơ đồ bố trí đèn và đi dây phòng điều khiển 2 26

Hình 2.8: Sơ đồ bố trí đèn và đi dây cho phòng làm việc 27

Hình 2.9: Sơ đồ bố trí đèn và đi dây phòng giám đốc 27

Hình 2.10: Sơ đồ bố trí đèn và đi dây phòng phó giám đốc 27

Hình 2.11: Sơ đồ bố trí đèn và đi dây phòng kho 28

Hình 2.12: Sơ đồ bố trí đèn và đi dây phòng acquy 28

Hình 2.13: Sơ đồ bố trí đèn và đi dây phòng ăn c 28

Hình 2.14: Sơ đồ bố trí đèn và đi dây phòng họp 29

Hình 2.15: Sơ đồ bố trí đèn và đi dây phòng WC 29

Hình 2.16: Sơ đồ bố trí đèn và đi dây phòng kỹ thuật 29

Hình 2.17: Sơ đồ bố trí đèn hành lang 30

Hình 2.18 : Bóng đèn huỳnh quang quang compacte CFL 3UT4 15W H8 31

Hình 2.19: Bản vẽ cột đèn cao áp liền cần đôi 33

Hình 2.20 Hình ảnh bóng đèn cao áp SON – 250W 34

Hình 2.21: Tăng phô cao áp HBL – 250W – L300 34

Hình 2.23: Một số hình ảnh thực tế khu vực ngoài trời của trạm 36

Hình 3.1 Sơ đồ mạng điện tự dùng trong trạm 43

Hình 4.1 Vị trí đặt máy biến áp tự dùng trong trạm 52

Hình 4.2: Hình ảnh Máy biến áp dầu ABB 3 pha, 160 kVA - 35/0.4kV 53

Hình 4.3: Bản vẽ thiết kế trạm biến áp kiểu treo 53

Hình 4.4: Sơ đồ bố trí tủ phân phối trong trạm 62

LỜI MỞ ĐẦU

Trong những năm gần đây, nước ta đã đạt được những thành tựu tolớntrong phát triển kinh tế, xã hội Số lượng các nhà máy công nghiệp, cáchoạt động thương mại, dịch vụ, … gia tăng nhanh chóng, dẫn đến sản lượngđiện sản xuất và tiêu dùng ở nước ta tăng lên đáng kể và dự báo sẽ tiếp tụctăng nhanh trong những năm tới Do đó, xã hội đang rất cần đội ngũ nhữngngười am hiểu về điện để làm công tác thiết kế cũng như vận hành, cải tạo vàsửa chữa lưới điện nói chung, trong đó có khâu thiết kế hệ thống cung cấpđiện

Với một trạm biến áp, ngoài phần điện cung cấp cho các hộ tiêu thụ thìđiện tự dùng cũng là một phần rất quan trọng Nó đảm bảo cho các thiết bịtrong trạm như chiếu sáng, điều khiển, bảo vệ hay các thiết bị sinh hoạt trongtrạm được hoạt động Do vậy, vấn đề đặt ra là chúng ta cần phải thiết kế hệthống điện tự dùng một cách có bài bản và đúng quy cách, phù hợp các tiêuchuẩn kỹ thuật hiện hành để đảm bảo trạm biến áp được vận hành một cáchhiệu quả nhất

Qua thời gian học tập và thực tập tại Xí nghiệp lưới điện cao thế – Trạm

biến áp 110kV Đồng Niên, tôi chọn đề tài tốt nghiệp "Nghiên cứu và thiết kế

hệ thống điện tự dùng cho trạm biến áp 110kV – Đồng Niên – Tp.Hải Dương" Để thực hiện nhiệm vụ đề tài đặt ra, tôi đã đi sâu tìm hiểu, tính toán

thiết kế để tìm ra phương pháp cấp điện tự dùng tối ưu nhất cho Trạm biến áp

Trong thời gian thực hiện đề tài tôi đã được sự giúp đỡ và hướng dẫntận tình của các thầy cô trong Khoa Cơ Điện – Việt Nam cùng các bạn trong

lớp và trực tiếp là cô Ths Nguyễn Thị Huyền Thanh, đến nay đề tài đã hoàn

thành trong 4 chương:

Chương 1 Giới thiệu về trạm biến áp 110kV – Đồng Niên – Tp.HảiDương

Chương 2 Thiết kế chiếu sáng cho trạm biến áp

Chương 3 Tổng hợp phụ tải tự dùng của trạm biến áp

Chương 4 Thiết kế hệ thống điện tự dùng cho trạm biến áp

Song bản thân tôi còn nhiều hạn chế về kiến thức và thực tiễn, cần phảihọc hỏi nhiều Do đó đồ án tốt nghiệp không tránh khỏi những sai sót và chưathật đầy đủ Vì vậy, kính mong các thầy cô giáo đưa ra ý kiến để tôi có thể rútkinh nghiệm, tăng khả năng chuyên môn của mình, khi ra trường tôi có thểđảm nhiệm những công việc được yêu cầu

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU VỀ TRẠM BIẾN ÁP 110kV - ĐỒNG NIÊN – TP.HẢI

đô Hà Nội 57 km về phía tây, cách thành phố Hải Phòng 45 km về phía đông

Thành phố Hải Dương là thành phố đạt tiêu chuẩn đô thị loại 2thuộc tỉnh Hải Dương Với diện tích 71 km2dân số 253.893 người, thành phốHải Dương gồm 17 phường: Ái Quốc, Bình Hàn, Cẩm Thượng, Hải Tân, LêThanh Nghị, Nhị Châu, Ngọc Châu, Nguyễn Trãi, Phạm Ngũ Lão, QuangTrung, Tân Bình, Thạch Khôi, Thanh Bình, Trần Hưng Đạo, Trần Phú, TứMinh, Việt Hòa và 4 xãAn Châu, Nam Đồng, Tân Hưng, Thượng Đạt.Cácsông lớn chảy qua thành phố có: Sông Thái Bình đi qua giữa thành phố; phíanam có sông Sặt, chi lưu sông Thái Bình; sông Kinh Thầy ở phía đông giápdanh giữa phường Ái Quốc (tp Hải Dương) và xã Lai Vu (huyện Kim Thành).Ngoài ra, thành phố còn có các hồ điều hòa là hồ Bạch Đằng và hồ BìnhMinh

Thành phố Hải Dương là trung tâm công nghiệp, thương mại và dịch vụcủa tỉnh, đồng thời là một trong những trung tâm về công nghiệp của vùngkinh tế trọng điểm Bắc Bộ.Thành phố Hải Dương hiện là 1 đô thị trong vùng

thủ đô Hà Nội Cùng với các thành phố Thái Nguyên, Việt Trì, thành phố HảiDương sẽ được đầu tư để trở thành một trong 3 đô thị cấp trung tâm vùng (đôthị cấp 1) và là trung tâm công nghiệp của toàn vùng Các đô thị phía Tây sẽ

là nơi phát triển dịch vụ và công nghệ cao Các đô thị phía Đông Bắc và phíaBắc như Phủ Lý, thị xã Từ Sơn, Bắc Ninh, thị xã Chí Linh, thành phố VĩnhYên, Hưng Yên sẽ là các đô thị vệ tinh, đảm bảo cho vùng thủ đô phát triểnhài hoà Hiện nay, thành phố có hơn 1.700 doanh nghiệp hoạt động trong cáclĩnh vực, trong đó có hơn 900 doanh nghiệp sản xuất công nghiệp Thu nhậpbình quân đầu người một năm đạt 1.344 USD/người

1.2 Giới thiệu về trạm biến áp

Trạm biến áp Đồng Niên, hay còn gọi là trạm E8.1 nằm ở phía đôngthành phố Hải Dương tiếp giáp giữa hai phường Thành Bình và phường ViệtHoà, Trạm E8.1 có tổng diện tích mặt bằng là 14068

Cùng với sự phát triển ngày càng tăng của phụ tải điện trong lưới điệntỉnh Hải Dương, hiện nay trạm E8.1 đang vận hành 04 máy biến áp 110kV cótổng công suất là 145 MVA, với cấp điện áp phía trung áp là 35kV, 22kV.Trạm E8.1 hiện tại đang chiếm 50,3% (145/288MVA) công suất của các trạm110kV thuộc phân xưởng 110kV đang quản lý Sơ đồ mặt bằng của trạm đượcthể hiện qua hình 1.1

Trạm E8.1 là một trong các điểm nút cấp điện cho các trạm 35kV,22kV của thành phố Hải Dương và các trạm biến áp 35kV của một số huyệntrong tỉnh phục vụ cho sản xuất và sinh hoạt, cho mục tiêu công nghiệp hóa,hiện đại hóa và các hoạt động chính trị, kinh tế, văn hoá xã hội của tỉnh HảiDương Sơ đồ một sợi của trạm được thể hiện qua hình 1.2

Trạm E8.1 lấy nguồn từ nhà máy nhiệt điện Phả Lại theo 2 lộ là 171 và

Phía 110kV cấp điện cho trạm 110kV Tiền Trung theo lộ 174 và trạm110kV Lai Khê Ngoài ra trạm E8.1 còn cấp điện cho trạm 110kV Đại Antheo lộ 173.

Phía 35kV, lộ 378 cấp điện cho huyện Gia Lộc, lộ 379 cấp điện cho nhàmáy chế tạo bơm EBARA, lộ 370 cấp điện 1 phần cho thành phố Hải Dương,

lộ 371 cấp điện cho huyện Nam Sách, lộ 373 cấp điện cho đài NV3, lộ 374cấp điện cho huyện Cẩm Giàng

Phía 22kV có các lộ 486, 488, 472, 474, 476, 478, 480, 473, 477 cấpđiện cho thành phố Hải Dương, lộ 475 cấp điện cho nhà máy nước sạch, lộ

471 cấp điện cho công ty FORD, lộ 478 cấp điện cho nhà máy gạch, lộ 490cấp điện cho Đại học Y Hải Dương

Hiện nay, sau nhiều lần nâng cấp thì công suất của trạm là 145 MVAbao gồm 4 máy biến áp với tên gọi là MBA T1, MBA T2, MBA T3, MBA T4:

+MBA T1 có công suất 25/25/25MVA – 115/38,5/6,6kV do Liên Xôsản xuất;

+ MBAT2 có công suất 40/40/40MVA – 115/38,5/23 kV do Ấn độ sảnxuất;

+ MBAT3 có công suất 40/40/16 MVA – 115/23/6,6 kV do Ấn độ sảnxuất;

+MBA T4 có công suất 40/40/(13,4)MVA - 115/23/ (11) kV do hãngABB Việt Nam sản xuất

Nhiệm vụ của Trạm E8.1 là:

- Đảm bảo cho các thiết bị trạm vận hành an toàn, giảm tần suất xuấthiện sự cố, cấp điện ổn định, liên tục, với mục đích giúp tỉnh Hải Dương:

+ Ổn định chính trị ;

Công ty Điện lực Hải Dương

Phân xưởng 110kV

Trưởng Trạm

Trực Phụ

Bảo vệ Trực Phụ Bảo vệ Trực Phụ Bảo vệ Trực Phụ Bảo vệ

+ Đảm bảo an ninh quốc phòng ;

+ Phát triển kinh tế ;

+ Vui chơi, giải trí, sinh hoạt

- Cung cấp điện cho khách hàng đảm bảo chất lượng điện năng với mụcđích để Công ty điện lực Hải Dương kinh doanh với hiệu quả cao, giảm tổnthất

Năm 2002, Điện lực Hải Dương đã xây dựng thêm nhiều trạm 110kV,nên mô hình quản lý trạm cũng thay đổi Điện lực Hải Dương thành lập Phânxưởng 110kV dưới sự quản lý của Phân xưởng 110kV mô hình quản lý TrạmE8.1 hiện tại như hình 1.3

Hình 1.3 : Mô hình quản lý trạm E8.1

Một số hình ảnh thực tế của các máy biến áp trong trạm E8.1 được thểhiện trên các hình 1.4 ; 1.5 ; 1.6 ; 1.7.

Hình 1.4: Máy biến áp T1

Hình 1.5 : Máy biến áp T2

Hình 1.6: Máy biến áp T3

CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG CHO TRẠM BIẾN ÁP

2.1 Vai trò của chiếu sáng trạm biến áp

Cũng như các công trình chiếu sáng khác thì chiếu sáng trạm biến ápcũng có vai trò tương đối quan trọng Chiếu sáng đảm bảo cho sự theo dõi,bảo vệ các thiết bị trong trạm, hạn chế những sự cố gây ra bởi các yếu tố bênngoài và tạo điều kiện cho quá trình bảo dưỡng, sửa chữa, đảm bảo cho việc

đi lại, làm việc trong trạm

Ngoài ra chiếu sáng trong trạm còn đảm bảo cho việc quan sát, vậnhành, điều khiển các thiết bị trong trạm và chiếu sáng sinh hoạt cho khu vựclàm việc trong nhà của trạm

2.2 Yêu cầu về chiếu sáng trạm biến áp

2.2.1 Chiếu sáng trong nhà

Đảm bảo độ rọi theo yêu cầu xác định theo từng loại công việc cụ thể,tuân theo TCVN 7114 – 1 : 2008 Không có bóng tối, độ rọi phải đồng đềutrên diện tích chiếu sáng (trừ trường hợp riêng).Không gây chói lóa trực tiếpcũng như chói lóa phản xạ để tránh mỏi mắt, thần kinh căng thẳng làm việcmất hiệu quả và có thể gây tai nạn lao động

Quang thông xác định sự che tối và tỷ lệ của độ chói (độ tương phản)cần phải định hướng được cho mắt người thu nhận rõ ràng về mục tiêu cũngnhư không gian xung quanh mục tiêu cần quan sát

Ánh sáng phải được thỏa mãn đồng đều, tức là quan hệ giữa độ rọi cựcđại và cực tiểu của bề mặt không được vượt quá giới hạn nhất định

Chỉ số hoàn màu Ra cho các bóng đèn sử dụng trong hệ thống chiếusáng do các nhà sản xuất bóng đèn cung cấp, phải không nhỏ hơn giá trị quyđịnh trong thiết kế Giá trị này được tra tại mục 5 trong TCVN 7114 – 1 :2008.

Coi trọng yếu tố tiết kiệm điện năng trong chiếu sáng như chọn nguồnsáng và thiết bị chiếu sáng có hiệu suất cao, bố trí nguồn chiếu sáng hợp lý,đảm bảo chiếu sáng tiện nghi, không có hiện tượng nhấp nháy ánh sáng, sấpbóng khi làm việc

2.2.2 Chiếu sáng ngoài trời của trạm

Chiếu sáng ngoài trời của trạm phải đảm bảo độ chói tiêu chuẩn vớitừng khu vực trong trạm như đường đi, các thiết bị ngoài trời…, có tính thẩm

mỹ, hài hòa với cảnh quan môi trường xung quanh

Chiếu sáng phải đạt hiệu quả kinh tế cao, mức tiêu thụ điện năng thấp,

sử dụng nguồn sáng có hiệu suất phát sáng cao, tuổi thọ của thiết bị chiếusáng cao, duy trì tốt các tính năng kỹ thuật trong quá trình sử dụng, giảm chiphí vận hành và sửa chữa thiết bị

Đối với khu vực đặt máy biến áp cùng các thiết bị truyền tải yêu cầuchiếu sáng an toàn Đây là những nơi công việc không được ngắt quãng, vìvậy cần đảm bảo hệ thống làm việc không chỉ khi hệ thống chiếu sáng chung

bị ngắt mà cả khi hệ thống chiếu sáng chung đang làm việc

Hệ thống chiếu sáng đường đi và an ninh coi như chiếu sáng để bảo vệtrạm biến áp Yêu cầu chiếu sáng giúp cho người bảo vệ quan sát dễ dàng bất

cứ người lạ mặt nào vào không gian trạm điện

2.3 Một số phương pháp thiết kế chiếu sáng

2.3.1 Phương pháp hệ số sử dụng K sd

Hệ số sử dụng của nguồn sáng là tỷ số giữa quang thông hữu ích (quangthông cần để nguồn sáng có hiệu quả đối với mặt phẳng sử dụng) và quangthông tổng phát ra lúc ban đầu của tất cả các nguồn sáng Hệ số ksd phụ thuộcvào loại đèn, kích thước và điều kiện phản xạ của phòng

Nội dung tính toán: 

Từ yêu cầu công nghệ, mục đích và không gian sử dụng chiếu sáng,tính chất yêu cầu công việc cần chính xác hay không ta xác định được độ rọi Ecần thiết tra trong bảng tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7114 – 1 : 2008

Xác định quang thông tính toán của một nguồn sáng theo công thức:

(2.1)Trong đó:

- Quang thông do mỗi nguồn sáng phát ra (lm);

E - Độ rọi tối thiểu của không gian chiếu sáng (lx) ;

S - Diện tích cần chiếu sáng (m2);

k - Hệ số dự trữ (tra bảng phụ lục 28 Bài giảng kỹ thuật chiếu sáng);

N - Số nguồn sáng cần bố trí được xác định như sau:

Từ cấp của bộ đèn có chỉ số màu thỏa mãn cần chọn ta xác định được

(n/h)max theo bảng 2.1, rồi từ đó tính được là khoảng cách lớn nhất giữa hainguồn sáng liên tiếp

Bảng 2.1 Khoảng cách cực đại giữa hai đèn liên tiếp

+Tính theo chiều dài a:

Số lượng đèn: , chọn lại n để từ đó xác định khoảng cách p từ đèn

đến tường gần nhất theo chiều dài thỏa mãn (2.2)

Z = 1,15 đối với đèn nung sáng và đèn phóng điện;

Z = 1,11 khi các đèn huỳnh quang phân thành dãy sáng;

Z = 1 khi tính toán độ rọi phản xạ

Từ đó chọn nguồn sáng có

(2.4)Kết luận: Phương pháp hệ số sử dụng để tính toán thiết kế chiếu sáng

chỉ thích hợp tính toán cho phòng có diện tích lớn hơn 10 , không tính toántới hệ số phản xạ trần, tường

sẽ được công suất tổng. 

Từ đó xác định số đèn, loại đèn, độ treo cao

Ta xác định được số lượng nguồn sáng (N) theo như phương pháp hệ số

sử dụng Từ đó ta xác định được công suất tính toán của nguồn sáng theo côngthức:

(2.6)Sau đó dựa vào tính chất công việc để chọn đèn có chỉ số màu, nhiệt độmàu , tuổi thọ và hiệu quả sáng phù hợp sao cho:

(2.7)

2.3.3 Phương pháp thiết kế chiếu sáng UTE71-121

a Chọn độ rọi tiêu chuẩn E tc

Độ rọi được chọn phải đảm bảo nhìn rõ mọi chi tiết cần nhìn mà không

bị mệt mỏi, ảnh hưởng đến chất lượng công việc

Trong Tiêu chuẩn Xây dựng Việt Nam đã cho giá trị độ rọi tiêu chuẩn Etrên bề mặt hữu ích có độ cao trung bình 0,85m ứng với đèn huỳnh quang vàđèn sợi đốt trong mỗi địa điểm khác nhau

b Chọn loại đèn

Hiện nay thị trường có rất nhiều loại đèn với đủ loại kiểu dáng, côngsuất và màu sắc khác nhau Do đó, tùy theo yêu cầu về chất lượng và số lượngcủa hệ thống chiếu sáng để lựa chọn loại đèn cho thật phù hợp với yêu cầu sửdụng Thông thường, việc lựa chọn loại đèn được lựa chọn dựa theo các ưutiên lần lượt :

Chỉ số màu;

Nhiệt độ màu được chọn theo biểu đồ Kruithof;

Việc sử dụng tăng cường hay gián đoạn của địa điểm;

Hiệu quả ánh sáng do đèn phát ra;

Tuổi thọ của đèn

c.Chọn kiểu hệ thống chiếu sáng và bộ đèn

Dựa vào đặc điểm của địa điểm, tính chất công việc và khả năng phản

xạ của tường, chúng ta có thể chọn cách thiết kế theo kiểu chiếu sáng chungđồng đều cho toàn bộ diện tích phòng, chiếu sáng cục bộ tại những vị trí đặcbiệt hoặc kết hợp cả chiếu sáng chung và chiếu sáng cục bộ (chiếu sáng hỗnhợp)

d Chọn chiều cao đèn

Chiều cao đèn h là khoảng cách từ đèn đến bề mặt hữu ích, thườngchọn h cực đại vì có thể chọn đèn với công suất lớn hơn để cho hiệu quả chiếusáng tốt hơn đồng thời giảm thiểu số đèn

Tùy vào mục đích sử dụng ánh sáng của địa điểm là chiếu sáng bán trựctiếp hay chiếu sáng hỗn hợp hay những địa điểm công nghiệp có chiều caophòng lớn mà ta chọn khoảng cách h’ từ đèn đến trần phù hợp (h>2h’)

Thông thường h và h’ được chọn sao cho:

(2.8)Trong đó j được gọi là tỷ số treo

e Bố trí đèn

Việc bố trí đèn là một phần quan trọng trong thiết kế chiếu sáng Bố tríđèn hợp lý giúp tăng chất lượng chiếu sáng, thuận tiện trong vận hành và đảmbảo tính kinh tế của hệ thống chiếu sáng

Sự đồng đều của độ rọi đèn trên bề mặt phẳng làm việc phụ thuộc vàoloại đèn và khoảng cách giữa các đèn Trong đó, loại đèn sẽ quy định đến sựphân bố quang thông, khoảng cách giữa các đèn sẽ quy định sự đồng đều củaquang thông rơi trên mặt phẳng làm việc Để đảm bảo độ đồng đều ánh sáng

yêu cầu trên mặt phẳng làm việc, khi bố trí đèn phải giữ được tỷ số n/h khôngđược vượt quá các trị số cực đại ở bảng 2.1.

Mỗi nhà sản xuất cũng có thể đưa ra các trị số khác nhau tươngứng với các loại đèn mà hãng đó sản xuất Trị số đó có thể giống hay khác sovới các trị số trong bảng 2.1, tùy vào từng loại đèn

Ảnh hưởng đến sự phân bố đồng đều trên mặt phẳng làm việc khôngchỉ khoảng cách tương đối giữa các đèn mà còn bởi hình dạng bố trí, cácphương án bố trí đèn phổ biến nhất là phân bố theo hình chữ nhật, hình vuông,

hay hình bàn cờ Bố trí đèn theo hình chữ nhật, nên để tỷ số Bố

trí đèn theo hình vuông Bố trí theo hình bàn cờ

Các thiết bị cùng với đèn huỳnh quang, thường đặt song song với tường

có cửa sổ hoặc song song theo chiều dọc của phòng

Ngoài ra còn phải xét từ tường đến nguồn sáng gần nhất đảm bảo nằm

trong khoảng từ

Sau khi bố trí đèn theo điều kiện trên chúng ta sẽ xác định được tổnglượng nguồn sáng trong phòng Đó chính là số lượng nguồn sáng tối thiểu đểđảm bảo độ rọi đồng đều trên mặt phẳng làm việc

f Quang thông tổng

Tổng lượng quang thông do N nguồn sáng phát ra:

(2.9)Trong đó:

- Độ rọi tiêu chuẩn của mặt hữu ích (lx);

S – Diện tích bề mặt hữu ích ;

- Hệ số bù suy giảm;

Tùy theo mức độ hoạt động hay tính chất công việc của khu vực chiếusáng, hệ số suy giảm quang thông được tính như sau:

+Địa điểm sạch (văn phòng, lớp học ) : 0,9

+Địa điểm công nghiệp (cơ khí, kho…) : 0,8

+Không khí ô nhiễm (xưởng cưa, xưởng bột…) : 0,7

Để bù lại sự suy giảm này, người ta sử dụng hệ số bù suy giảm : 1,25<

<1,6

- Hiệu suất làm việc của đèn:

U - Hệ số có ích (do nhà sản xuất cung cấp);

U là tỷ số quang thông nhận được trên bề mặt hữu ích với tổng quangthông đi khỏi bộ đèn, phụ thuộc:

Cấp của bộ đèn;

Các hệ số phản xạ của vách;

Kích thước hình học của địa điểm

g Quang thông mỗi đèn

Quang thông tính toán mỗi nguồn sáng: (2.10)

Chọn đèn sao cho thỏa mãn: (2.11)

2.4 Thiết kế chiếu sáng khu vực làm việc trong nhà của trạm biến áp

Sử dụng hệ thống chiếu sáng chung đảm bảo độ rọi đồng đều tại bộ phận, các

Bảng 2.2: Thông số các phòng cần thiết kế chiếu sáng

lượng (lux)

1 Phòng phân phối 22kV(1) 15 x 7,2 x 3,7 1 200 60

2 Phòng phân phối 22kV(2) 14,2 x 6,7 x 3,7 1 200 60

Loại 1: Bóng đèn huỳnh quang T5 FH 28W/865 FSL, G5 hãng Ánh

sao với các thông số sau:

Điện áp nguồn 220V AC- 50Hz;

Chỉ số hoàn màu = 80;

Nhiệt độ màu 6500K;

Quang thông 2350 lm;

Tuổi thọ bóng sử dụng trên 10.000 giờ;

Ánh sáng trắng : cool daylight;

Kích thước : 16 x 1149 mm

Hình 2.2: Bộ 2 bóng đèn huỳnh quang T5 FH 28W/865 FSL, G5 Loại 2: Bóng đèn huỳnh quang Philips BrightBoost TL-D 36W/830

Hình 2.3: Bộ 2 bóng đèn huỳnh quang Philips BrightBoost TL-D

Độ rọi tiêu chuẩn Etc = 200 lx

Do vị trí nằm ven thành phố, có nhiều cây xanh xung quanh nên ít bị ônhiễm, hệ số suy giảm quang thông do bám bụi là 0,9, hệ số già hóa là 0,8

Chiều cao treo đèn: h = 3,7– 0,1 - 0,85 = 2,75 m

Do tính chất phòng cần ánh sáng đồng đều, ta chọn bộ đèn cấp Fsuy ra(n/h)max = 1,5.

nmax = 1,5.2,75 = 4,1 m

Theo chiều dài a:

Số lượng đèn: Chọn = 4, số khoảng n là 3Khoảng cách từ đèn đến tường gần nhất:

8 7 1

7 7 7 7

7 7 5 5

3 1 3 1

7 3 1

7 1 1

5 5 1

5 3 1

5 1 1

3 3 1

3 1 1

1,25 96 95 93 84 83 77 71 67 75 71 67 70 66 1,5 102 90 99 88 89 82 77 73 80 76 72 75 72 2,0 109 95 105 95 97 88 84 81 86 83 80 82 79 2,5 113 98 110 95 97 88 84 81 86 83 80 82 79 3,0 116 99 112 98 106 94 91 88 92 90 87 88 86

4,0 119 101 115 100 110 97 95 92 95 93 91 91 90 5,0 121 103 117 101 113 99 97 95 97 95 93 93 92

Quang thông tính toán của một nguồn sáng: lm

Do quang thông nguồn sáng thỏa mãn:

kđt = 1:

Ptt = 16.28.1,1 = 493 (W)

Đèn huỳnh quang nên có cos = 0,9Công suất tính toán toàn phần :

(VA)Dòng điện tính toán :

(A)Giá trị dòng cho phép như sau

(A)Với:

K1 = 1: Hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ ứng với môi trường đặt dây cáp (trabảng 4.73 trong sổ tay với nhiệt độ tiêu chuẩn môi trường là 25oC, nhiệt độtrung bình của môi trường xung quanh là 25oC)

K2 = 0,9: Hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ ứng với số lượng dây hoặc cáp đichung 1 rãnh (tra bảng 4.74 sổ tay)

Với (A), chọn loại dây đồng 2 lõi cách điện PVC do CADIVIchế tạo có tiết diện nhỏ nhất là 1,0mm2 với dòng cho phép là Icp = 15A Tuynhiên theo tiêu chuẩn đặt thiết bị điện trong nhà và công trình công cộngTCVN – 9206 – 2012 thì tiết diện dây dẫn nhỏ nhất của lưới điện trong nhà là1,5mm2 Vậy ta chọn loại dây đồng 2 lõi cách điện PVC do CADIVI chế tạo

có tiết diện 1,5mm2 với dòng cho phép là Icp = 21A

Lựa chọn aptomat:

Theo tiêu chuẩn đặt thiết bị điện trong nhà TCVN - 9206 - 2012 chophép 50 bóng đèn huỳnh quang trên một đường dây nên ta chọn một aptomatcho hệ thống chiếu sáng của phòng

Với điều kiện chọn aptomat: IA Itt = 1,4A, vậy ta chọn aptomat 2 cực

cỡ nhỏ mã hiệu 5SX2 206-7 do Siemens chế tạo có Iđm = 6A

Hình 2.4: Sơ đồ bố trí đèn chiếu sáng và đi dây phòng phân phối 22kV (1)

Làm tương tự với các phòng còn lại, ta cũng chọn dây dẫn đồng 2 lõi cách điện PVC do CADIVI chế tạo có tiết diện 1,5mm 2 , I cp = 15A và aptomat

mã hiệu 5SX2 206-7 do Siemens chế tạo có I đm = 6A Kết quả thiết kế được đưa vào bảng 2.4.

Trong đó :

Na : Số nguồn sáng tính theo chiều dài;

Nb : Số nguồn sáng tính theo chiều rộng;

N: Tổng số nguồn sáng của phòng ;

m: Khoảng cách giữa hai nguồn sáng theo chiều rộng;

n: Khoảng cách giữa hai nguồn sáng theo chiều dài;

p: Khoảng cách từ nguồn sáng đến tường gần nhất theo chiều dài (m);q: Khoảng cách từ nguồn sáng đến tường gần nhất theo chiều rộng (m)

Bảng 2.4: Các thông số thiết kế chiếu sáng từng phòng

Tên phòng Loại

Hìnhvẽ

Phòng phân phối 2 1 4 2 8 3.8 3.8 1.4 1.45 2.5Phòng điều khiển

Phòng họp 1 5 3 15 2.8 2.5 1.35 0.9 2.14

Hình 2.5: Sơ đồ bố trí đèn chiếu sáng và đi dây phòng phân phối 22kV (2)

Hình 2.6: Sơ đồ bố trí đèn và đi dây phòng điều khiển 1

Hình 2.7: Sơ đồ bố trí đèn và đi dây phòng điều khiển 2

Hình 2.8: Sơ đồ bố trí đèn và đi dây cho phòng làm việc

Hình 2.9: Sơ đồ bố trí đèn và đi dây phòng giám đốc

Hình 2.10: Sơ đồ bố trí đèn và đi dây phòng phó giám đốc

Hình 2.11: Sơ đồ bố trí đèn và đi dây phòng kho

Hình 2.12: Sơ đồ bố trí đèn và đi dây phòng acquy

Hình 2.13: Sơ đồ bố trí đèn và đi dây phòng ăn ca

Hình 2.14: Sơ đồ bố trí đèn và đi dây phòng họp

Hình 2.15: Sơ đồ bố trí đèn và đi dây phòng WC

Hình 2.16: Sơ đồ bố trí đèn và đi dây phòng kỹ thuật

 Đèn hành lang

Hành lang được thiết kế gồm 12 đèn huỳnh quang compacteCFL 3UT415W H8như hình 2.17