Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy cơ khí và xây dựng tân định

Đặc tính và số lượng nguồn cung cấp dự phòng trong trường hợp khẩn cấp sẽ được xác định địa phương liên quan đến nguồn điện năng và bản chất của tải trong hệ thống lắp đặt.. 2.1 NHỮNG ĐỊ

LỜI NÓI ĐẦU

Trong sự nghiệp công nghiệp hoá –hiện đại hoá nước nhà , công nghiệp điện lực giữ vai trò đặc biệt quan trọng , bởi vì điện năng là nguồn năng lượng được dùng rộng rãi nhất trong các ngành kinh tế quốc dân

Khi xây dựng nhà máy , khu dân cư , thành phố ….trước tiên người ta phải xây dựng

hệ thống cung cấp điện để cung ấp điện năng cho các máy móc vì nhu cầu sinh hoạt và sản xuất của con người

Hệ thống cung cấp điện bao gồm các khau phát điện , truyền tải và phân phối điện năng

Trong đồ án này chỉ trình bày một phần là truyền tải và phân phối điện năng ,làm nhiệm vụ cung cấp điện cho một khu vực nhất định

Đối với các xí nghiệp , nhà máy sản xuất tiêu thụ điện thì vấn đề về an toàn ,kinh tế , tiện lợi là rất quan trọng vì nó liên quan trực tiếp đến sức khoẻ và lợi ích kinh tế của họ Trong đề tài này em chỉ trình bày một phần trong hệ thống cung cấp điện nói chung là thiết kế cung cấp điện cho nhà máy sản xuất cơ khí

Vì thời gian thực hiện đề tài có hạn nên không thể tránh được những thiếu sót Em mong được sự góp ý của thầy cô và bạn bè để đề tài được tốt hơn

SVTH : Lê Đặng Tôn Đức Việt

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

  

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

  

Trong quá trình theo học tại trường em đã được các thầy cô chỉ dẫn rất nhiều cùng với

sự nổ lực của bản thân để có thể tiếp thu những kiến thức bổ ích để phục vụ cho bản thân

và xã hội được tốt hơn

Em xin cảm ơn quý thầy cô trường Đại Học Mở TP.HCM đã tạo điều kiện tốt nhất để

TÓM TẮT NỘI DUNG ĐỒ ÁN

Nội dung đồ án gồm :

 Tìm hiểu về hệ thống cung cấp điện

 Phân chia nhóm , xác định phụ tải tính toán

 Tính toán chiếu sáng dùng phần mềm Dialux

 Thiết kế mạng điện hạ áp cung cấp cho nhà máy ( chon MBA ,dây dẫn , CB , tính toán ngắn mạch , sụt áp

 Tính toán nối đất an toàn

 Tính toán chống sét

PHẦN A : GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT ĐỀ TÀI Trang

I Tổng quan về cung cấp điện 8

II Phân tích phạm vi nghiên cứu 8

III Giải pháp dự định sử dụng trong luận văn 9

IV Giới thiệu tổng quát về Công Ty Cơ Khí Và Xây Dựng Tân Định 9

PHẦN B :NỘI DUNG CHÍNH CHƯƠNG 1 : Xác định phụ tải tính toán 13

1.1 Những yêu cầu khi thiết kế cung cấp điện 13

1.2 Phân nhóm thiết bị và xác định tâm phụ tải 14

1.3 Xác định tâm phụ tải 15

CHƯƠNG 2 : XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN

2.1 Những định nghĩa và khái niệm chung 20

2.2 Các phương pháp xác định phụ tải tính toán 21

2.3 Tính toán thực tế 24

CHƯƠNG 3 : THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG 33

3.1 Đặt vấn đề 33

3.2 Tính toán chiếu sáng 33

3.3 Tính toán chiếu sáng bằng phần mềm Dialux 35

CHƯƠNG 4 : PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO NHÀ MÁY 58

4.1 Phụ tải tính toán chiếu sáng 58

CHƯƠNG 5 : CHỌN MBA VÀ NGUỒN DỰ PHÒNG 64

(MÁY PHÁT ĐIỆN ) CHƯƠNG 6 : CHỌN DÂY DẪN , KIỂM TRA SỤT ÁP 6.1 Chọn dây dẫn 68

6.2 Tính toán 68

6.3 Chọn dây cho thiết bị 72

6.4 Chọn dây cho ổ cắm, quạt gió và đèn cho khu phân xưởng 77

6.5 Chọn dây cho ổ cắm, quạt gió và đèn cho khu văn phòng 79

6.6 Lựa chọn dây trung tính 82

6.8 Kiểm tra sụt áp trong điều kiện thiết bị khởi động 89

CHƯƠNG 7 : TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ BẢO VỆ 7.1 Tính toán ngắn mạch 3 pha 98

7.2 Tính toán ngắn mạch 1 pha 102

7.3 Lựa chọn thiết bị bảo vệ 107

CHƯƠNG 8 : THIẾT KẾ CÁC BIỆN PHÁP AN TOÀN ĐIỆN

8.1 An toàn điện 119

8.2 Thiết kế bảo vệ an toàn nối đất 120

8.3 Thiết kế bảo vệ an toàn nối đất 136

PHẦN C : KẾT LUẬN 149

TÀI LIỆU THAM KHẢO 150

I ) TỔNG QUAN VỀ CUNG CẤP ĐIỆN :

Thực tiển cho thấy điện năng đóng vai trò rất quan trọng trong sản suất, đời sống sinh hoạt của con người Nhu cầu điện năng không ngừng tăng lên trong mọi linh vực nhất là trong công nghiệp , chính vì lý do đó nó được đánh giá là một trong những mục tiêu quan trọng để phát triển quốc gia

Thiết kế cung cấp điện là một ngành rất khó và rất quan trọng vì hầu như trên thế giới hiện nay bất cứ một quốc gia nào cũng phải sử dụng điện năng Khi điện năng sinh ra thì ngành thiết kế cũng bắt đầu hình thành, nó giúp cho chúng ta sử dụng hiệu quả hơn, tiết kiệm hơn, an toàn hơn khi sử dụng điện Điện là một nguồn năng lượng lớn nó có thể chuyển hoá thành cách năng lượng khác như cơ năng, nhiệt năng… để phục vụ cho sản xuất cũng như sinh hoạt cho nên đời sống con người không thể thiếu điện năng

Trong đó ngành công nghiệp là một khách hàng lớn nhất, hiện nay nền kinh tế ngày càng phát triển do đó mục tiêu hiện đại hoá đất nước ngày càng mở rộng thúc đẩy các ngành ngày càng phát triển và tự động hoá Điện năng rất cần thiết vì hầu hết các dây chuyền hoạt đồng sản xuất đều sử dụng điện năng Chính vì vậy ngành thiết kế cũng phải không ngừng phát triển theo để đảm bảo thiết kế công trình điện một cách hiệu quả,an toàn, và tiết kiệm chi phí đó là mục tiêu hàng đầu mà hầu hết các khách hàng đưa ra

II PHÂN TÍCH PHẠM VI NGHIÊN CỨU :

Đề tài : Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy cơ khí và xây dựng Tân Định

Trong bảng nhiệm vụ được giao GVHD đã yêu cầu :

- Lấy các thông số kỹ thuật của nhà máy

- Phân chia nhóm , xác định phụ tải tính toán

- Tính toán chiếu sáng dùng phần mềm Dialux

- Thiết kế mạng điện hạ áp cung cấp cho nhà máy ( chọn MBA , dây dẫn , CB, tính toán ngắn mạch ,sụt áp

-Tính toán nối đất an toàn

-Tính toán chống sét

Vốn kiến thức về chế độ hoạt động của các thiết bị tiêu thụ điện, tức “tải” ( nhu cầu về trạng thái ổn định, điều kiện khởi động, hoạt động không đồng thời v v) cùng với vị trí và biên độ của mỗi tải biểu diên trên bản vẽ đang xây dựng cho phép bạn liệt kê những đòi hỏi công suất để soạn thảo

Danh sách sẽ bao gồm tổng công suất của các tải được cài đặt cung như dự đoán tải phải cung cấp thật sự , vốn được rút ra từ các chế độ hoạt động Từ dữ liệu này, bạn sẽ nắm bắt công suất yêu cầu từ nguồn cung cấp và số nguồn cần thiết để cung cấp thoả đáng

- Nối kết mạng lưới cung cấp:

Nối kết này có thẻ được thực hiện tại:

Cao thế : Trạm điện phụ loại cho người tiêu thụ phải được nghiên cứu, xây dựng và trang

bị Có thể lắp đặt trạm điện phụ trong nhà hoặc ngoài trời theo đúng quy định và tiêu chuẩn thích hợp ( nghiên cứu riêng phân đoạn hạ thế, nếu yêu cầu) Có thể cao thế hoặc hạ thế ở đây

Hạ thế : hệ thống lắp đặt sẽ nối kết vói mạng điện địa phương và ( khi cần thiết) được đo theo biểu giá hạ thế

- Năng lượng trở kháng :

Bù lại năng lượng trở kháng bên trong hệ thống điện thông thường chỉ liên quan đến việc cải thiện hệ số công suất, và được thực hiện cục bộ, toàn cục hoặc kết hợp cả hai phương pháp

- Phân phối hạ thế:

Toàn bộ mạng lưới phân phối được xem như một hệ thống hoàn chỉnh Đặc tính và số lượng nguồn cung cấp dự phòng trong trường hợp khẩn cấp sẽ được xác định địa phương liên quan đến nguồn điện năng và bản chất của tải trong hệ thống lắp đặt Các kỹ sư xác định thành phần cứng phân phối, cùng với tủ phân phối và tuyến cáp dựa trên kế hoặc xây dựng cũng như địa điểm và nhóm tải Các loại địa điểm và những hoạt động diễn ra ở đó,

có thể ảnh hưởng đến mức độ kháng lại các tác hại bên ngoài

- Chống điện giật:( an toàn điện)

Hệ tống nối đất (TT,IT hoặc TN) đã được xác định trước đó, để bảo vệ con người khỏi bị nguy hiểm do tiếp xúc trực tiếp và gián tiếp với điện, qua đó lựa chọn phương thức bảo vệ thích hợp

- Mạch điện và cơ cấu đóng ngắt:

Đây là lúc xem xét chi tiết từng mạch điện Từ dòng điện định mức của tải, dòngngắn mạch và loại thiết bị bảo vệ, chúng ta có thể quyết định tiết diện dây dẫn mạch, có tính đến tính chất của tuyến điện cáp và ảnh hưởng của chúng lên giá trị dòng điện trong dây dẫn Trước khi thông qua kích thước dây dẫn, phải bảo đảm thoả những yêu

cầu sau:

 Sụt áp phải theo đúng tiêu chuẩn

 Khởi động thoả đáng

 Bảo vệ chống điện giật tốt

Bây giờ, xác định dòng ngắn mạch Isc , kiểm tra khả năng chịu nhiệt và sức điện động dòng Isc của mạch điện

Các phép tính này cho thấy cần thiết phải có kich thước dây dẫn khác kích thước đã chọn ban đầu

Tính năng mà cơ cấu đóng ngắt yêu cầu sẽ quyết định thể loại và đặc tính của nó

Kiểm tra việc sử dụng kỹ thuật nối tầng, hoạt động có chọn lọc của cầu chì và cơ cấu đóng ngắt ở bộ ngắt mạch

- Tải và nguồn cung cấp tương ứng:

Các thành phần cụ thể của máy móc và thiết bị sẽ được xem xét:

Nguồn cụ thể, như máy phát xoay chiềuhay bộ đổi điện

Tải cụ thể với những đặc tính đặc biệt như động cơ cảm ứng, mạch chiếu sáng hoặc biến thế hạ thế/hạ thế

Hệ thống cụ thể, như lưới điện một chiều

thân của công ty là nhà máy cơ khí Tân Định được ra đời trước năm 1975 Hiện nay công

ty có 5 đơn vị trực thuộc với hơn 300 cán bộ công nhân viên

Cơ cấu tổ chức của công ty

Địa chỉ : Đường 2B Khu công nghiệp Đồng An – Thuận An – Bình Dương với diện

tích hơn 10400 m2

Công ty cơ khí và xây dựng Tân Định bao gồm các xí nghiệp , phân xưởng trực thuộc sau :

Xí nghiệp sản xuất cơ khí

Phân xưởng khuông mẫu

Xí nghiệp đúc Bình Lợi

Xí nghiệp khai thác đá

Nhà máy phụ kiện vệ sinh

Do nhu cầu thị trường cuối năm 2000 công ty liên doanh với công ty SANCO của Hàn

PHÒNG

KỸ THUẬT

PHÒNG

TC HÀNH CHÁNH

PHÒNG KHO VẬT

TƯ

PHÒNG TÀI

VỤ

Các xí nghiệp , phân xưởng nằm trên nhiều địa điểm khác nhau ,chỉ có nhà máy sản xuất phụ kiện vệ sinh và phân xưởng khuôn mẫu cùng nằm trên một địa chỉ trên nên khi thiết kế cung cấp điện ta chỉ xét cung cấp cho 2 phân xưởng này cùng khu vực văn phòng Các sản phẩm của công ty:

Công ty sản xuất theo đơn đặt hàng của khách hàng nên sản phẩm rất đa dạng , các sản phẩm chính đó là :

Các loại phụ tùng máy móc (bánh lăn , puli , trục vít …)

Các thiết bị phục vụ ngành xây dựng (vỉ kèo ,dàn dáo …)

Bồn và đường ống áp lực

Các loại khuông mẫu phục vụ ngành nhựa và khuôn gạch ceramic

Các loại van , vòi nước

3.Quy trình sản xuất của công ty :

Công ty cơ khí và xây dựng Tân Định sản xuất nhiều loại sản phẩm , do đó không thể trình bày hết quy trình sản xuất của từng loại sản phẩm, mà chỉ trình bày quy trình sản suất của một loại sản phẩm điển hình mang tính khái quát Ở đây trình bày quy trình sản suất các loại van , vòi nước

Các công đoạn sản xuất van , vòi :

1 Nguyên liệu đồng thỏi được nấu chảy trong lò cảm ứng sau đó đúc thành van vòi

2 Gia công ren , khoan lỗ

3 Mài đánh bóng bộ phận van vòi

4 Xi mạ crôm-niken hoặc sơn tĩnh điện

Đúc Gia công cơ

khí

Thành phẩm Lắp ráp Xi mạ Mài

Đánh bóng

PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ

1 Máy hai đầu 4 9 7.5 0.7 0.35

2 Máy bốn đầu 2 10 15 0.7 0.35

3 Máy sáu đầu 2 11 22 0.7 0.35

4 Máy dập 1 12 7.5 0.7 0.4

5 Máy tiện vạn năng 1 13 5 0.65 0.4

6 Máy phay vạn năng 1 14 7.5 0.65 0.4

PHẦN B : NỘI DUNG CHÍNH

CHƯƠNG 1 : XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN

1.1 Những yêu cầu khi thiết kế cung cấp điện :

Khi thiết kế cung cấp điện cho bất cứ công trình nào cũng phải tuân theo nhữnh yêu cầu bắt buộc nhất định Có thể nêu ra những yeu cầu sau :

1.1.1 Độ tin cậy khi cung cấp điện :

Độ tin cậy khi cung cấp điện tuỳ thuộc vào hộ tiêu thụ loại nào , trong điều kiện cho phép người ta cố gắng chọn phương án cung cấp điện có độ tin cậy càng cao càng tốt

Vì vậy , khi thiết kế cung cấp điện thường chỉ qua tâm đến đảm bảo chất lượng điện áp cho khách hàng

Nói chung điện áp ở lưới trung áp và hạ ápcho phép dao động quanh giá trị  5% điện áp định mức Đối với những phụ tải có yêu cầu cao về chất lượng điện áp như nhà máy hoá chất ,cơ khí , điện tử … điện ap`1 cho phép dao động  2.5 %

1.1.3 An toàn cung cấp điện :

Hệ thống cung cấp điện phải được vận hành an toàn đối với người và thiết bị Muốn đạt được diều đó , người thiết kế phải chọn được sơ dồ cung cấp điện hợp lý ,

rõ ràng để tránh nhầm lẫn khi vận hành , các thiế bị phải chọn đúng chủng loại, đúng công suất

Công tác xây dựng , lắp đặt hệ thống cung cấp điện ảnh hưởn lớn đến độ an toàn cung cấp điện

Cuối cùng việc vận hành quản lý hệ thống điện có vai trò đặc biệt quan trọng Người sử dụng phải tuyệt đối chấp hành những quy định về an toàn sử dụng điện

Chọn hệ trục tọa độ trên mặt bằng phân xưởng ( trục ox và oy lần lượt là trục chiều dài và chiều rộng của phân xưởng ) Để thuận tiện tính toán chọn toàn bộ phân xưởng nằm trong góc phần tư thứ nhất của hệ trục toạ độ oxy

Xác định toạ độ của tất cả thiệt bị Để việc tính toán đơn giản , trước hết đo tọa độ các thiết bị trên mặt bằng phân xưởng , sau đó tính toạ độ tâm phụ tải này theo công thức :

)2(

)1(

1

1 1

1

1 1

dm n

i

dmi n

i

P

xY P

Y

P

xX P

Trong đó : Xi , Yi : tọa độ của từng thiết bị trong phân xưởng

Pi : công suất của từng máy

X , Y : toạ độ tâm phụ tải phân xưởng

- Phân xưởng lắp ráp sơn tĩnh điện

Do thiết bị dùng diện cho từng phân xưởng khá nhiều nên ta tính phụ tải tính toán cho từng phân xưởng riêng biệt Ứng với từng phân xưởng ta sẽ đặt một tủ dộng lực cung cấp cho phân xưởng đó trong phần thiết kế nhà máy này ta sử dụng phương pháp phân nhóm các thiết bị theo mặt bằng và xác định taâm phụ tải (vị trí đặt tủ phân phối hoặc động lực ) theo công thức:

)1(

1

1 1

1

1 1

dm n

i

dmi n

i

P

xY P

Y

P

xX P

Ta tính được tâm phụ tải nhóm là :

)(56.55.253

25.1409

Ta tính được tâm phụ tải nhóm là :

)(1.405

.161

5.6483

)(89.65.1611113

1

1 1

1

1 1

m P

xY P Y

m P

xX P X

dm n i

dmi n

i

dm n i

dmi n

1 Máy hai đầu 9 7.5 13 38 97.5 285

2 Máy hai đầu 9 7.5 13 30 97.5 225

3 Máy hai đầu 9 7.5 16 38 120 285

4 Máy hai đầu 9 7.5 16 30 120 225

5 Máy bốn đầu 10 15 8 38 120 570

6 Máy bốn đầu 10 15 8 30 120 450

7 Máy sáu đầu 11 22 3 38 66 836

8 Máy sáu đầu 11 22 3 30 66 660

9 Máy dập 12 7.5 3 43 22.5 322.5

10 Máy tiện vạn năng 13 5 3 48 15 240

11 Máy phay vạn năng 14 7.5 3 53 22.5 397.5

12 Máy tiện CNC 15 18 8 53 144 954

13 Máy tiện CNC 15 18 11 53 198 954

14 Máy mài hai đá 16 1.5 16 53 24 79.5

Tổng công suất: 161.5 Kw 1113 6483.5

Ta tính được tâm phụ tải nhóm là :

)(8.54145

7950

)(5.31145

5.4567

1

1 1

1

1 1

m P

xY P Y

m P

xX P X

dm n i

dmi n i

dm n i

dmi n i

d Phân xưởng lắp ráp sơn tĩnh điện :

Gồm 4 thiết bị với tổng công suất Pđm = 14.8Kw

TĐL4 (Phân xưởng mạ) Ta có bảng thiết bị nhóm 4 :

Phân xưởng mạ và phân xưởng lắp ráp sơn tĩnh điện :

Tâm phụ tải nhóm 4 :

)(488.55426628

)(7.548

.554

6.30384

1

1 1

1

1 1

m P

xY P Y

m P

xX P X

dm n i

dmi n

i

dm n i

dmi n

)(2.288.1114

1.31454

1

1 1

1

1 1

m P

xY P

Y

m P

xX P

2.1 NHỮNG ĐỊNH NGHĨA VÀ KHÁI NIỆM CHUNG:

2.1.1 Phụ tải điện:

Là đại lượng đặt trưng cho công thức tiêu thụ của các thiết bị riêng lẽ (động cơ điện, đèn điện, lò điện…) , hoặc công suất tiêu thụ của hộ điện năng( các thiết bị công xưởng hay công trường xí nghiệp)

2.1.2 Đồ thị phụ tải:

Tuỳ theo yêu cầu sử dụng mà người ta xây dựng các đồ thị phụ tải khác nhau, công suất tác dụng P (t ), công suất phản kháng Q (t ), điện năng tiêu thụ A (t) Sự thay đổi thời gian ta có thể quan sát được nhờ dụng cụ đo và dụng cụ tự ghi.Các số liệu này được ghi lại trong khoảng thời gian bằng nhau, trên cơ sở đó chúng ta xây dựng được các đồ thị phụ tải điện

2.1.3 Xác định phụ tải điện:

Đây là công việt đầu tiên của người thiết kế cung cấp điện,nhằm mục đích chọn và kiểm tra các phần tử mang điện, các chế độ làm việc và phát nóng.Trên cơ sở tính toán độ lệch dao động điện áp lựa chọn thiết bị bù và các thiết bị bảo vệ

Phụ tải tính toán là phụ tải giả thuyết tương đương với phụ tải thực tế về mặt hiệu ứng nhiệt

2.1.4 Hệ số sử dụng (Ksd) :

Hệ số sử dụng của thiết bị hay nhóm thiết bị là tỷ số giửa công suất tác dụng trung bình

hộ tiêu thụ và công suất định mức của nó

Hệ số sử dụng xét trong ca mang tải lớn nhất là chỉ tiêu cơ bản của đồ thị phụ tải

i sdi ñmiñm

tbnh

Với n: số thiết bị trong nhóm

Pđmi :công suất định mức của thiết bị thứ i

Pđm :công suất định mức của nhóm

Hệ số công suất tác dụng cực đại Kmax :

Là tỷ số giữa công suất tính toán và công suất tác dụng trung bình:

tt max 





Hệ số này là hàm của số thiết bị hiệu quả và hệ số sử dụng các hệ số Kmax và Knc thường được dùng cho nhóm thiết bị

Đối với thanh góp của nhà máy xí nghiệp, thanh cái của trạm giảm áp chính là các đường dây tải điện Kđt=0.9-1

Hệ số tiêu thụ điện năng hiệu quả (nhq) :

Nhóm gồm n thiết bị có công suất định mức và chế độ làm việc khác nhau Ta gọi nhq là thiết bị tiêu thụ điện năng hiệu quả là một số quy đổi gồm có nhq thiết bị có công suất định mức và chế độ làm việt như nhau tạo nên phụ tải tính toán bằng phụ tải tiêu thụ thực bởi n thiết bị trên

Nếu tất cả các hộ tiêu thụ của nhóm điều có công suất định mức như nhau thí nhq =n

Số thiết bị hiệu quả:

2 ñm

2 n 1

i ñmihq

n

Nếu các hộ tiêu thụ của nhóm có Pđm khác nhau thì nhq < n

+Ptb : là đại lượng đặt trương cho tiêu hao công suất ( điện năng) trong một thời gian nhất định

+Pđm :là đại lượng chính xác để ghi phụ tải điện năng điện năng của hộ tiêu thu , đối với máy là chỉ số ghi trên động cơ, đối với nhóm máy này:

thích hợp

Sau đây trình bày chi tiết các phương pháp tính toán :

2.2.2.1 Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng trên đơn vị sản phẩm

- Nếu hộ tiêu thụ sản xuất một năm được M sản phẩm, mỗi sản phẩm để thành phẩm cần W0 điện năng

Nhu cầu dùng điện của hộ tiêu thụ là:

Tổng điện năng A = W0.M Đơn vị KWh

Trong đó: W0: Suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm

o max

M

*W





 (KW)

Với Tlvmax: Thời gian sử dụng công suất lớn nhất trong năm, tính bằng giờ

Nhận xét: Phương pháp này chỉ dùng tính toán cho các hộ tiêu thụ có đồ thị phụ tải ít biến đổi (hay có mật độ sản xuất phân bố đều)

2.2.2.2 Xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất

Nếu phụ tải tính toán xác định cho hộ tiêu thụ có diện tích F , suất phụ tải trên một đơn vị là P0 Thì Ptt :

Ptt = P0.FTrong đó : P0 : Suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất là một mét

2.2.2.3 Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu

+Công suất tác dụng tính toán: Ptt=Knc.Pđ

+Công suất phản kháng tính toán: Qtt=Ptt.tg

+Công suất biểu kiến tính toán:

+Hệ số công suất trung bình:

Cos  i: hệ số công suất của động cơ thứ i

+Công suất danh định ( đặt ) là công suất đầu vào của động cơ

Mà Pdđ=  : Hiệu suất động cơ công suất

+Phụ tải tính toán ở nút hệ thống cunh cấp điện được xác định bằng tổng phụ tải tính toán của nhóm hộ tiêu thụ dùng nối vào nó có nhân thêm hệ số đồng thời

Kđt = 0.85-0.95

NHẬN XÉT: Phương pháp này để đánh giá sơ lược phụ tải tính toán ở các điểm nút của

nhóm hộ tiêu dùng và hệ thống cung cấp điện của một nhóm phân xưởng hay nhà máy Phương pháp này có ưu điểm sử dụng trong thiết kế sơ bộ nhanh gọn, tiện lợi nhưng kém chính xác.Do Knc tra ở sổ tay: thực tế là một số liệu phụ thuộc và chế độ vận hành

và số thiết bị trong nhóm này ( mà sổ tay thường không tính đến các yếu tố đó )

2 n

i sdi ñmiñm

tbnh sd

Pđm



Ptt = Kmax Ksd Pđm = Kmax Ptb

Qtt = 1.1Qtb, nếu nhq10 = Qtbnh nếu nhq10 Với Qtb=Ptb tgtb

i ñm

n 1

Với Kđ % : hệ số đóng điện phần trăm, Kđ %=15÷25%

-Nếu thiết bị 1 pha đóng vào hệ thống 3 pha thì quy đổi về định mức 3 pha

P3pha =3.Pđm1ph-Thiết bị 1 pha đấu trực tiếp vào điện áp dây thì:

P3pha = 3 * ñm1pna

NHẬN XÉT: Phương pháp này cho kết quả tương đối chính xác , ta chọn phương pháp

thiết bị hiệu quả để tính phụ tải tính toán cho phân xưởng, phương pháp này áp dụng

Công suất ứng với n thiết bị :P

Iđm =

cos

*

3 d

dm U

P

= 8.77( )

65.0

*38.0

*3

75.3

*

3 d

dm U

P

= 3.26( )

7.0

*38.0

*3

5.1

225.15

n

i

dm sdi

Hệ số công suất nhóm : cos nh =

69.025.35

4

25

1 2

n

i dmi

Số thiết bị hiệu quả:nhq = 4.17

nhq  4

Công suất trung bình của nhóm:

Ptb = Ksdnh*  Pđmi = 0.43*35.25 = 15.2 (Kw)

Qtb = Ptb* tgn = 15.2*1.049 = 15.9 (KVAr) Với Ksdn=0.43 và nhq=4.17 chọn nhq=4 tra bảng được Kmax=1.87

Phụ tải tính toán nhóm:

Ptt = Kmax *Ksdnh *Pđmi = Kmax *Ptb = 1.87*15.2 = 28.4 (Kw)

Qtt = 1.1* Qtb = 1.1* 28.4 = 31.2 (KVAr)

Iđm =

cos

*

3 d

dm U

P

= 22.28( )

75.0

*38.0

*3

*

3 d

dm U

P

= 15.19( )

138.0

*3

*

3 d

dm U

P

= 268.12( )

85.0

*38.0

*3

150

A



Imm =kmm* Idm =2.5*268.12=670.3 (A)

Các thiết bị còn lại tính tương tự và các kết quả cho vào bảng trên

Công suất ứng với n thiết bị :Pđmi =253.25 Kw

Số thiết bị trong nhóm : n = 14

Hệ số sử dụng nhóm : Ksdn = 0.5

25.253

075.127

Hệ số công suất nhóm : cos nh =

n

i

dmi i

1

1

.cos

83.025.253

19

nhq=   2.72

5.23585

25

1 2

n

i ñmi

1

925.22725.253

*9.0

*3

37.250

S ñm

Lò cảm ứng có dòng mở máy lớn nhất Imm (max) =670.3 (A)

Dòng đỉnh nhọn của nhóm:

Iđn =Imm (max) +(Itt – ksd Idm (max))= 670.3 +(380-0.6*268.12) =889.43 (A)

2.3.2 Tính phụ tải tính toán của phân xưởng cơ khí (TĐL2):

I =

cos

*

3 d

dm U

P

= 47.75( )

7.0

*38.0

*3

6.64

n

i

dm sdi

Hệ số công suất nhóm : cos nh =

1

1

.cos

68.05.161

82

5

1 2

n

i ñmi

Số thiết bị hiệu quả:nhq =10.73

Công suất trung bình của nhóm:

Ptb = Ksdnh*  Pđmi = 0.4*161.5 = 65 (Kw)

Qtb = Ptb* tgn = 65*1.078 = 70 (KVAr) Với Ksdn=0.4 và nhq=10.73 chọn nhq=10 tra bảng được Kmax=1.36

1000

*76.112

ñm

tt U

S

(A) Máy sáu đầu có dòng mở máy lớn nhất : Imm = 119.38 (A)

Dòng đỉnh nhọn của nhóm :

2.3.3 Tính phụ tải tính toán của phân xưởng đánh bóng (TĐL3):

Công suất ứng với n thiết bị :Pđm =145 Kw

Dòng định mức và mở máy máy mài :

Iđm =

cos

*

3 d

dm U

P

= 7.6( )

7.0

*38.0

*3

5.3

*

3 d

dm U

P

= 596.9( )

7.0

*38.0

*3

Hệ số công suất nhóm : cos nh =

n

i

dmi i

1

1

.cos

7.0145

5

Stt = 2  2   2  2 

11.1335

.130

tt

tt Q 186.4 (KVA) Dòng tính toán nhóm :

Itt = 283.2

380

*3

1000

*4.186

ñm

tt U

S

(A) Máy hút bụi có dòng mở máy lớn nhất :Imm =298.45 (A)

Iđn =Imm (max) +Itt – ksd Idm (max)=298.45+283.2-0.65*119.38 =504 (A)

Phân xưởng còn lại tính tương tự và các kết quả cho vào bảng phụ tải điện

ng

Công suất đặt

CHƯƠNG 3 : THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG

3.1 ĐẶT VẤN ĐỀ :

Trong bất kỳ nhà máy, xí nghiệp nào ngoài chiếu sáng tự nhiên còn phải sử dụng chiếu sáng nhân tạo Ngày nay người ta sử dụng điện để chiếu sáng nhân tạo, sở dĩ như vậy vì chiếu sáng bằng điện có rất nhiều ưu điểm, thiết bị rẻ, đơn giản, dễ dàng chiếu sáng vào những nơi được coi là bị khuất.Thiết kế hệ thống chiếu sáng để có một ánh sáng như ban ngày là một bài toán phức tạp, đòi hỏi người thiết kế không chỉ có những kiến thức kỹ thuật sâu,mà còn phải làm quen với các vấn đề kiến trúc, công nghệ sản xuất và thị giác.Phần thiết kế một hệ thống chiếu sáng bao gồm : phần kỹ thuật chiếu sáng, phần điện và phần kinh tế

Khi thiết kế chiếu sáng phải đảm bảo không chỉ các đặc tính số lượng và chất lượng chiếu sáng tại chỗ làm việc và không gian chung quanh, mà còn sự an toàn hoạt động của hệ thống chiếu sáng, sự thuận tiện vận hành và kinh tế

Các hình thức chiếu sáng :

- Chiếu sáng cục bộ: là chiếu sáng ở những vị trí quan trọng, còn các vị trí khác thì không cần thiết

- Chiếu sáng chung : tạo ra ánh sáng đồng đều mọi vị trí trên mặt bằng sản xuất

- Chiếu sáng hỗn hợp : sử dụng cả hai hình thức trên.Ngoài ra còn có các hình thức chiếu sáng làm việc, chiếu sáng sự cố, chiếu sáng đường đi,…

Các yêu cầu của thiết kế chiếu sáng :

- Đáp ứng yêu cầu về độ rọi

- Không loá mắt, không loá do phản xạ

- Không có bóng tối (tránh hiện tượng giao thoa)

- Có độ rọi đồng đều, tạo ra ánh sáng giống ánh sáng ban ngày

3.2 TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG:

3.2.1 Nghiên cứu về đối tượng chiếu sáng :

Được nghiên cứu theo góc độ :

- Hình dạng, kích thức, các bề mặt, các hệ số phản xạ các bề mặt, màu sơn, đặc điểm và sự phân bố các đồ đạc, thiết bị …

- Mức độ bụi, rung, ảnh hưởng của môi trường

- Các điều kiện : khả năng phân bố và giới hạn

- Đặc tính cung cấp điện ( ba pha hay 1 pha )

- Loại công việc tiến hành

- Độ căng thẳng công việc

- Lứa tuổi người sử dụng

3.2.3 Chọn hệ chiếu sáng :

Gồm có hai hệ chiếu sáng :

Hệ 1: Với hệ chiếu sáng chung, không những bề mặt làm việc được chiếu sáng mà tất cả mọi

nơi trong phòng được chiếu sáng Trong hệ chiếu sáng này bao gồm có 2 phương thức đặt đèn : chung đều và khu vực

- Trong hệ chiếu sáng chung đều : khoảng cách giữa các đèn trong dãy và giữa các dãy được đặt cách đều nhau, đảm bảo các điều kiện chiếu sáng mọi nơi như nhau

- Trong hệ chiếu sáng khu vực : khi cần phải thêm những phần chiếu sáng, mà những phần này chiếm diện tích khá lớn, tại chỗ làm việc làm việc không thể sử dụng các đèn chiếu sáng tại chỗ Các đèn được chọn đặt theo sự lưa chọn hướng phân bố có lợi của quang thông và khắc phục các bóng tối trên bề mặt được chiếu sáng do các đồ vật đặt gần nhau

Hệ 2 : Hệ chiếu sáng hỗn hợp gồm các đèn chiếu sáng chung và các đèn đặt trực tiếp tại chỗ

làm việc khi cần nâng cao độ rọi Các yếu tố sau sẽ ảnh hưởng tới sự lựa chọn hệ chiếu sáng

- Yêu cầu đối tượng chiếu sáng

- Đặc điểm, cấu trúc căn nhà và sự phân bố thiết bị

- Khả năng, kinh tế, điều kiện bảo trì

3.2.4 Chọn nguồn chiếu sáng :

Chọn nguồn chiếu sáng phụ thuộc:

- Nhiệt độ màu của nguồn sáng theo biểu đồ Kruithof (nhiệt độ màu (Tm), chỉ số màu (Ra) )

- Các tính năng của nguồn sáng : đặc tính điện (điện áp, công suất) kích thước, hình dạng bóng đèn, đặc tính ánh sáng, màu sắc, tuổi thọ đèn

- Mức độ sử dụng (liên tục hay gián đoạn); nhiệt độ môi trường : kinh tế

Chọn nhiệt độ màu(Tm) :biểu đồ Kruithof cho phép lựa chọn bóng đèn theo độ rọi yêu cầu trong môi trường tiện nghi

Chọn chỉ số màu (Ra ) chiếu các đèn khác nhau lên cùng một vật, ta sẽ thấy vật có màu khác nhau Sự biến đổi này do phát xạ phổ khác nhau của các bóng đèn , được đánh giá qua độ sai lệch màu và gán cho một chỉ số màu Ra

Với các đèn có :

- Ra <50 : các màu của vật bị chiếu hoàn toàn thay đổi

- Ra <70 : khi sử dụng trong công nghiệp sự thể hiện thứ yếu

- 70 < Ra < 80 : sử dụng những nơi thông thường, ở đó sự thể hiện màu có thể chấp nhận được

- Ra >80 : sử dụng những nơi đòi hỏi sư thể hiện màu quan trọng

3.2.5.Chọ bộ đèn :

Việc chọn bộ đèn dựa trên :

- Tính chất môi trường xung quanh

- Các yêu cầu về sự phân bố ánh sáng , sự giảm chói

- Các cấp độ đèn đã được phân chia theo tiêu chuẩn IEC;Kinh tế

3.2.6 Lựa chọn chiều cao treo đèn :

Tuỳ theo đặc điểm của đối tượng ; loại công việc; sự giảm chói; bề mặt là việc Ta có thể phân bố đèn sát trần (h’ = 0 ) hoặc cách trần khoảng h’ chiều cao bề mặt làm việc có thể trên độ cao 0.8 m so với sàn (mặt bàn) hoặc ngay trên sàn tuỳ theo công việc Khi độ cao treo đèn so với bề mặt làm việc :

h tt = H – h’ - 0.8

Xác định các thông số kỹ thuật ánh sáng :

a,b – chiều dài và rộng của căn phòng

h tt – chiều cao h tính toán

3.3.TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG BẰNG DIALUX :

GIỚI THIỆU

DIALux là phần mềm thiết kế chiếu sáng độc lập, được tạo lập bởi cơng ty DIAL GmbH –

Đức và cung cấp miễn phí cho người có nhu cầu.Phần mềm thiết kế chiếu sáng Dialux bao

gồm 2 phần:

1 Phần

DIALux 4.7 Light Wizard :

Đây là một phần riêng biệt của DIALux từng bước trợ giúp cho người thiếtkế dễ dàng và

nhanh chóng thiết lập một dự án chiếu sáng nội thất Kết quả chiếusáng nhanh chóng được

trình by v kết quả cĩ thể được chuyển thành tập tin PDF hoặc chuyển qua dự n chiếu sang

DIALux để DIALux có thể thiết lập thêm các chitiết cụ thể chính xác với đầy đủ các chức năng

trình by

2.Phần DIALux 4.7:

Đây là phần chính và là toàn bộ phần mềm thiết kế chiếu sang DIALux

.Từ phần DIALux 4.7 bạn có thể chọn để vào nhiều phần khác nhau:

- Phần trợ gip thiết kế nhanh (wizards) cho chiếu sng nội thất, chiếu sngngoại thất v chiếu sng giao thơng

- Phần thiết kế mới một dự n chiếu sng nội thất

- Phần thiết kế mới một dự n chiếu sng ngoại thất

A.Tính tốn chiếu sáng bằng tay cho xưởng đúc :

+ Xưởng đúc có số liệu như sau :

+ Chọn hệ chiếu sáng chung đều

+ Chọn nhiệt độ màu T = 3000 ÷ 46000K theo đường cong Kruithof

+ Chọn bóng đèn Thorn Set 96218731 CONCAVIA L 1x250W

HIE IP65 LI + 96218749 CONCAVIA L RAL

+ Chọn loại bộ đèn : Thorn Set 96218731 CONCAVIA L 1x250W

HIE IP65 LI + 96218749 CONCAVIA L RAL

- Chọn hệ số suy giảm: quang thơng : = 0.85

- Chọn hệ số suy giảm do bụi bám : = 0.9

Suy ra hệ số b :

0.85 0.9 1.3

+ Tỷ số treo :

0.55.7 0.5 0.08 + Hệ số sử dụng : Tra bảng trang 37 bộ đèn cấp B, K=2.4,J=0.08.Ta có :

B = 1.03

- Đèn cấp B , ηd = 0.62

 Vậy u = ηd x B = 0 62 x 1.03= 0.6368 + Quang thông tổng :

Với N=25 bộ đèn ta bố trí thành 5 hàng va 5 cột:

+ Khoảng cách lớn nhất giữa các bộ đèn : nmax = 6 (m)

+ Khoảng cách đèn so với tường l :