Đồ án hệ thống điện chiếu sáng DH Công Nghiệp HN HAUI

LỜI NÓI ĐẦUTrong sự nghiệp công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước,công nghiệp điện lực giữ vai trò đặc biệt quan trọng,bởi vì điện năng là nguồn năng lượng không thể thiếu , đang được sủ

LỜI NÓI ĐẦU

Trong sự nghiệp công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước,công nghiệp điện lực giữ vai trò đặc biệt quan trọng,bởi vì điện năng là nguồn năng lượng không thể thiếu , đang được sủ dụng rộng rãi trong nền kinh tế quốc dân như công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ,sinh hoạt…

Hệ thống cung cấp điện bao gồm các khâu phát điện,truyền tải và phân phối điện năng để cung cấp cho một khu vực,một nhóm hộ tiêu dung nhất định.Vấn đề tính toán thiết kế hệ thống cung cấp điên cho các nhóm hộ dung điện sao cho đảm bảo yêu cầu về kỹ thuật, tính khả thi và đảm bảo độ an toàn…là một trong những bài toán khó nhưng lại yêu cầu đạt tới.

Trong bất kỳ một hệ thống cung cấp điện nào thì hệ thống chiếu sáng là một phần thiết yếu không thể thiếu Hiện nay chiếu sáng đang được dung phổ biến tiêu tốn một lượng điện năng rất lớn, nhưng vấn về sử dụng cũng như chất lượng sử dụng ánh sáng vẫn còn chưa được đảm bảo và quan tâm đúng mức của mọi người dẫn đến sự cố và thiệt hại đáng tiếc ,gây lãng phí điện năng rất lơn.

Để hoàn thành đề tài : thiết kế chiếu sáng cho tòa nhà, nhóm em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy Ninh Văn Nam.

Do thời gian và kiến thức hạn chế nên đề tài còn nhiều thiếu sót mong các thầy trong bộ môn Hệ thống điện giúp đỡ để nhóm em có thể hoàn thiện tốt đề tài của mình.

Chúng em xin chân thành cảm ơn!

CHƯƠNG 1: KIẾN THỨC CHUNG 1.1 Ánh sáng và mắt người

1.1.1 Ánh sáng

 Ánh sáng nhìn thấy hay ánh sáng là một bức xạ sóng điện từ có bước sóng nằm trong dải quang học ( =380÷780mm) mà mắt người có thể cảm nhận được (dễ chịu nhất =550mm)

 Biểu diễn ánh sáng trên dạng phổ vạch:

 Ánh sáng đơn sắc: ánh sáng chỉ có 1 bước sóng

 Ánh sáng trắng: pha trộn từ dải 380780nm gọi là phổ ánh sáng liên tục

 Phổ ánh sáng không liên tục gọi là phổ vạch

Hình 1.Giới hạn phổ ánh sáng của ánh sáng nhìn thấy

1.1.2 Mắt người

 Cấu tạo của mắt người:

Mắt có dạng hình cầu đường kính 2,4cm, nặng khoảng 7gam

Hình 2 Cấu tạo của mắt người

 Cảm nhận màu và phân biệt chi tiết của tế bào cảm quang:

Hình 3 Độ nhạy tương đối của mắt người đối với ánh sáng ban ngày

 Tế bào hình nón: cảm quang ban ngày với 7 triệu tế bào và được kích thích bằng mức chiếu sáng cao: 150k nm8; >3.4cd/m8;<2p,max  =550nm

 Tế bào hình que: cảm quang ban đêm với 130 triệu tế bào , chỉ nhận biết được màu đen trắng: <0.034cd/m8; 30-40p; max =510nm

1.1.3 Các đại lượng đo lường ánh sáng:

 Quang thông –F():

F=k∫

1

2

W V d

Trong đó:

k=683lm/w W:năng lượng ứng với bước sóng  V: độ nhạy cảm của mắt người với bước sóng  12:380nm,780nm

 Cường độ ánh sáng – I(cd):

I= F

❑=

F

4

 Độ rọi-E(lx):

E=lim

ds0

dF dS

1Lx=1Lm/1m8

 Độ chói-L(cd/m8):

L= dI

dS cos

Trong đó:

dI:Cường độ ánh sang theo hướng quan sát

:góc giữa pháp tuyến n

dS.cos:diện tích phát sáng

khi =0:

L= I

dS=

I

π R2

1.2 Nguồn sáng

1.2.1 Khái niệm: Những vật mà tự nó phát ra ánh sáng gọi là nguồn sáng.Thực tế ở bài

nguồn sáng là những loại bóng đèn

1.2.2 Phân loại:

ĐÈN HUỲNH QUANG COMPACT

ĐÈN PHÓNG ĐIỆN CƯỜNG

ĐỘ CAO ĐÈN SỢI ĐỐT

CÁC LOẠI NGUỒN SÁNG

Bảng 1 phân loại bóng đèn

Loại đèn Đặc điểm thông

số

Ưu điểm Nhược điểm Phạm vi sử

dụng Đèn sợi đốt CRI100

H=1020lm/w Cấu tạo đơngiản; kích thước

nhỏ gọn;giá thành rẻ

Dễ dàng điều chỉnh quang thông

Chỉ số truyền đạt màu tốt

Hiệu suất phát quang thấp

Quang thông, tuổi thọ thấp

Khi làm việc tỏa nhiệt lớn

Dùng ở nhưng nơi đòi hỏi độ rọi thấp, phân biệt màu tốt

Đèn phóng

điện huỳnh

quang

CRI90 H=6085lm/w T=2700-6500K

Hiệu suất phát quang cao

Chỉ số hoàn màu tốt

Đa dạng về hình dáng

Đòi hỏi thiết bị đi kèm

Giá thành tương đối cao

Nhạy cảm với môi trường

Chiếu sáng chung trong nhà

Đèn thủy

ngân cao áp

HPM

CRI=46-55 H=46-55lm/w T=3000-4300K

Tuổi thọ cao

Độ bền cơ học tốt

Giá thành cao

Màu sắc của đèn thay đổi theo thời gian sử dụng

Dùng cho những chương trình chiếu sáng với hiệu suất thấp

Đèn Metal

Halide CRI=60-90H=70-110lm/w

T=3000-6000K

Hiệu suất phát quang cao

Chỉ số hoàn màu tốt

Cần thiết bị đi kèm

Giá thành khá sao

Sử dụng trong các khu vực cần thể hiện màu tốt

Đèn sodium

cao áp HPS

CRI=20-65%

H120lm/w T=2000-2500K

Chỉ số phát quang cao

Tuổi thọ cao

Chỉ số hiển thị màu không cao

Giá thành khá cao

Thường được sử dụng chiếu sáng ngoài trời

Đèn sodium

thấp áp LPS

CRI=10-15%

H190lm/w

Hiệu suất phát quang cao

Nhạy cảm với mắt

Chỉ số hiển thị màu thấp

Cần thiết bị đi kèm

Dùng trong

hệ thống chiếu sáng giao thông

1.3 Bộ đèn

1.3.1 Khái niệm và phân loại

1.3.1.1 Khái niệm

Bộ đèn là một đơn vị phát sáng hoàn chỉnh, bao gồm 1 hoặc nhiều cùng với các bộ phận: quang, cơ và điện

Hình 4 Cấu tạo bộ đèn chiếu sáng đường

1 Đầu dây điện vào đèn

2 Vị trí lắp thiết bị mồi đèn và tụ bù

3 Vị trí kết nối bộ đèn với cần đèn

4 Đui đèn lắp bóng đèn

5 Roăng cao su đảm bảo độ kín

6 Kính bảo vệ

7 Bản lê bằng thép không gỉ

8 Tấm phản quang mạ nhôm bằng phương pháp hóa hơi

9 Thân đèn

10 Nắp bảo vệ ngăn tiếp xúc điện

1.3.1.2 Phân loại bộ đèn

a) Theo mục đích sử dụng: bộ đèn chiếu sáng trong nhà, bộ đèn chiếu sáng ngoài trời

 Bộ đèn chiếu sáng trong nhà bao gồm: bộ đèn chiếu sáng lớp học, bộ đèn chiếu sáng văn phòng, bộ đèn chiếu sáng công nghiệp,…

 Bộ đèn chiếu sáng ngoài trời gồm: bộ đèn chiếu sáng đường, bộ đèn pha chiếu sáng ngoài trời

b) Theo loại bóng sử dụng trong bộ đèn: bộ đèn huỳnh quang, bộ đèn LED…

c) Theo sự phân bố ánh sáng trong không gian chiếu sáng của bộ đèn: người ta chia thành nhiều dạng bộ đèn khác nhau

1.3.2 Biểu đồ phân bố cường độ ánh sáng

Khái niệm: biểu đồ phân bố cường độ ánh sáng là đặc tính quang học quan trọng nhất của

bộ đèn; nhờ biểu đồ này, ta xác định được cường độ ánh sáng I theo một hướng nào đó,

từ đó ta xác định được sự phân bố ánh sáng của bộ đèn trong không gian

Hình 5 Phân bố cường độ ánh sáng của đèn theo trục ngang

Hình 6 phân bố cường độ ánh sáng của đèn có 2 trục đối xứng của bộ đèn

1.3.3 Bộ đèn chiếu sáng ngoài trời

1.3.3.1 Bộ đèn đường

Hình 7 Hình ảnh thực tế về bộ đèn chiếu sáng đường

 Là loại bộ đèn chuyên dụng dùng chiếu sáng đường;

 Dựa vào phân bố ánh sáng của bộ phận quang, bộ đèn chiếu sáng đường chia thành 3 loại cơ bản: phân bố ánh sáng hẹp, phân bố ánh sáng bán rộng và phân bố ánh sáng rộng

1.3.3.2 Bộ đèn pha

Hình 8 Hình ảnh thực tế của đèn pha tại thành phố Đèn pha là loại bộ đèn mà quang thông tập trung chủ yêu xung quanh trục quang Nhờ quang thông tập trung nên đèn pha cho cường độ ánh sáng lớn và chiếu sáng được xa Đèn pha được sử dụng rộng rãi để chiếu sáng các diện tích lớn như quảng trường,vườn hoa; các sân thể thao; sân ga; bến cảng;…

Hình 9 biểu đồ phân bố cường độ ánh sáng trên 2 mặt dọc và ngang của đèn pha

Chương 2 Thiết kế chiếu sáng trong nhà

2.1 Đặc điểm đối tượng chiếu sáng

2.2 Giới thiệu về phần mềm Dialux Evo hoặc dialux, dialuxevo

DIALux là phần mềm thiết kế chiếu sáng độc lập phát triển bởi công ty DIAL GmbH – Đức và cung cấp miễn phí cho người có nhu cầu DIALux Evo tính toán chiếu sáng dựa theo tiêu chuẩn châu Âu như EN 12464, CEN 8995

Hình 11 Logo phần mềm DIALux evo

3

Hình 12 Hình ảnh phần mềm từ gaio diện Deskop

Một trong các ưu điểm của phần mềm là đưa ra nhiều phương án lựa chọn bộ đèn Không chỉ các bộ đèn của DIALux mà còn có thể nhập vào bộ đèn của những hãng khác

Hình 13 Một số hãng cung cấp bộ đèn trong DIALux evo DIALux còn đưa ra các thông số kỹ thuật ánh sáng, giúp ta thực hiện nhanh chóng quá trình tính toán hoặc cho phép ta sửa đổi thông số đó Cho phép hỗ trợ các file bản vẽ Autocad với định dạng *.DXF và *.DWG

Hình 14 Một số thông số kỹ thuật ánh sáng của bộ đèn Dialux cho phép chèn nhiều vật dụng khác nhau vào dự án như : bàn, ghế, TV, giường, gác lửng, cầu thang…Bên cạnh đó là một thư viện khá nhiều vật liệu để áp vào các vật dụng trong dự án…cũng như dễ dàng hiệu chỉnh mặt bằng theo ý muốn của mình

Hình 15 Thiết kế với đầy đủ các đồ dùng cần thiết 4

Bộ phần mềm thiết kế chiếu sáng Dialux bao gồm 2 bộ:

DIALux evo: Hiện tại phiên bản phần mềm là DIALux evo 6.2 Ở phiên bản này hỗ trợ thiết kế chiếu sáng cho toàn bộ công trình, tính toán chiếu sáng có ảnh hưởng của ánh sáng ban ngày, tính toán cho một căn phòng cụ thể, tính toán chiếu sáng đường phố với cách sử dụng trực quan đơn giản và hiệu suất sử dụng cao

CHƯƠNG 3 Thiết kế hệ thống điện cho chiếu sáng

3.1 Sơ đồ cấp điện

3.2 Lựa chọn thiết bi trên sơ đồ

a Dao cách ly

Dòng cưỡng bức qua dao cách lý chính là dòng quá tải máy biến áp :

Icb=Tqtba=1.4×Idmba=75× 1,4 √ 3× 10=6(A)

Dòng điện ngắn mạch xung kích:

Ixk=1.8×√ 2×I’’=38.6(KVA)

Ixk=1.8×√ 2×I’’=38.6(KVA)

ở đây ta chọn dao cách ly trung áp đặt ngoài trời do công ty thiết

bị điện đông anh chế tạo :

Udm

(KV) Dòng điện ngắn mạch

cho phép (KA)

Loại dao cách ly

30

b Chọn máy biến áp

ở đây ta dùng 1 máy biến áp với trạm 1 máy Smba≥Stt với bóng ta chọn của hãng heper thì có bóng có thông số Pdm=0.28× 172=48.16(KV), cos φ=0,85

vậy Stt=48.160.85 =56.66(KVA)

vậy ở đây ta chọn máy biến áp phân phối do ABB chế tạo mức điều chỉnh điện áp +-2×2.5%

Công

suất

KVA

75

Điện

áp KV

∆P0

c Chọn cầu chì

Dòng cưỡng bức qua dao cách lý chính là dòng quá tải máy biến áp :

Icb=Tqtba=1.4×Idmba=75× 1,4 √ 3× 10=6(A)

Dòng điện tính toán cho cả 2 dãy phố là :

Itt=√ 3 × cos φ ×Udm Ptt =87(A)

1) Tính toán ngắn mạch phía trung áp (N0)

Xh=0.4(Ω))

In=I∞= Utb

√3∗√¿ ¿ ¿=15.15 (KA) Dòng điện ngắn mạch xung kích:

Ixk=1.8×√ 2×I’’=38.6(KVA)

ở đây ta chọn cầu chì ống do simen chế tạo

Idm

A

Udm (KV)

I cắt N (KA)

I cắt min (KA)

Loại cầu chì

1 102-2B

d Chọn thanh cái 0.4 kv

+ Chọn thanh cái A1(TG-2)

Dòng điện lớn nhất qua thanh góp là

Ilvmax=Itt=√ 3 × cosφ ×Udm Ptt =87(A)

K1=1 với thanh góp đặt đứng , K1=0.95 với thanh góp đặt ngang , K1=1, k2=1 K1*k2*Icp=860>117.9(A)

(trang 354 sổ tay )

Vậy ở đây chúng em chọn thanh cái bằng đồng có kích thước 50×5(mm) (trang 361, 362 sổ tay )

Kích thước

(mm)

Tiết diện của 1 thanh (mm2 )

Khối lượng Kg/m

Dòng điện cho phép (A)

Mỗi pha 1 thanh

e Chọn áp tô mát tổng

Dòng điện tính toán :

AT0 = Ptt NHÁNH

√3∗cos φ∗Udm==87(A)

 ở đây chúng em chọn áp tô mát kiểu hộp dãy N dòng từ 16 đến 3200 A do

Merlin Gerlin chế tạo (trang 149 sổ tay )

Loại Số cực Udm(V) Idm(A) Inmax

(KA)

Kích thước(mm)

(A)

G chọn áp tô mát cho nhánh 1 và nhánh 2

Dòng điện tính toán :

AT0 = Ptt NHÁNH

√3∗cos φ∗Udm=43.5(A)

 ở đây chúng em chọn áp tô mát kiểu hộp dãy N dòng từ 16 đến 3200 A do

Merlin Gerlin chế tạo (trang 149 sổ tay )

Loại Số cực Udm(V) Idm(A) Inmax

(KA)

Kích thước(mm)

NS100N

16→100

(A)

H, chọn đường dây nhánh 1và nhánh 2

Ilvmax=43.5(A)

Tiết diện của thanh dẫn là :

S=43.5( A)

2.1 =20.71 (mm2 )

ở đây ta chọn cáp 6-10kv cách điện XLPE có đai thép , vỏ PVC do hãng ALCATEL (pháp ) chế tạo

Tiết diện định

mức

(mm2 )

Điện trở 1 chiều ở 20 độ C

(Ω)/km)

I cp Trong nhà Ngoài trời