2. Tính toán lựa chọn cáp
4.2. Các phương pháp tính toán chiếu sáng
Tính toán sơ bộ dùng cho các đối tượng không yêu cầu độ chính xác cao. Chỉ cần tính toán gần đúng theo các bước sau:
- Lấy một suất chiếu sáng Po (W/m2) phù hợp với đối tượng chiếu sáng và yêu cầu khách hàng.
- Xác định công suất tổng cần cấp cho chiếu sáng khu vực có diện tích S (m2)
Pcs = Po.S (kW)
- Xác định số lượng bóng đèn: Chọn công suất một bóng đèn Pb từ đó dễ dàng tính được số lượng bóng đèn:
n = Pcs/Pb
- Bố trí đèn trong khu vực theo cụm hoặc theo dãy.
2. Tính toán theo phương pháp hệ số sử dụng Trình tự tính toán như sau:
- Xác định độ cao treo đèn H = h - h1 - h2
Hình vẽ 4.1 Mặt đứng bố trí đèn Trong đó:
h – độ cao của nhà xưởng
h1 – Khoảng cách từ trần đến bóng đèn h2 - độ cao mặt bàn làm việc
- Xác định được khoảng cách giữa hai đèn kề nhau L(m) [3, tr. 580].
- Căn cứ vào đèn bố trí trên mặt bằng mặt cắt xác định hệ số phản xạ của tường trần ρt, ρtr. Xác định chỉ số của phòng kích thước a, b
φ = - Từ ρtr, ρtr, φ [1, tr. 417].
- Xác định quang thông của đèn
F = (lm)
Trong đó:
k: hệ số dự trữ [5, tr. 134].
E: độ rọi (lx) [3, tr. 569].
S: diện tích nhà (m2)
Z: hệ số tính toán, thường Z = 0.8 ữ1.4
n: số bóng đèn, xác định sau khi bố trí đốn trờn mặt bằng Từ F tính được tra bảng tìm công suất bóng đèn tương ứng.
3. Tính toán chiếu sáng dựng đốn tuýp a. Tính gần đúng
- Chọn suất chiếu sáng cần thiết Po
Xác định công suất cần cấp cho khu vực Pcs = Po.S
- Xác định số bóng đèn
Với Po: công suất của một bóng tuýp - Bố trớ đèn hợp lý trên khu vực
- Thiết kế mạng chiếu sáng (chọn dây dẫn, cầu chì, ỏptụmỏt…) b. Tính chính xác
Chọn độ rọi E theo yêu cầu và tiến hành theo 2 giai đoạn:
+ Giai đoạn 1:
Thiết kế sơ bộ tìm số lượng bóng đèn và sơ bộ bố trí đốn trờn khu vực.
+ Giai đoạn 2:
Kiểm tra độ rọi theo yêu cầu
Công thức xác định độ rọi tại một điểm nào đó cần kiểm tra:
Ei = (lx) Trong đó:
F: quang thụng trờn một đơn vị nguồn sáng F = (lm/m)
n: số bóng đèn trong nguồn sáng Fo: quang thông một bóng đèn (lm) L: chiều dài nguồn sáng (m)
∑ei: tổng độ rọi tương đối trên điểm cần kiểm tra Trong đó:
h: chiều cao nguồn sáng.
p: khoảng cách từ điểm cần kiểm tra độ rọi tới nguồn sáng trên mặt phẳng ngang.
l: chiều dài nguồn sáng kể từ điểm kiểm tra về hai phía.
4.3. Thiết kế chiếu sáng cho một phân xưởng điển hình(Phân xưởng sản xuất)
4.3.1. Sơ bộ chọn số lượng, công suất và bố trí đèn Theo chương 2 ta đã xác định sơ bộ:
Phụ tải chiếu sáng của phân xưởng sản xuất xác định theo phương pháp suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích:
Pcs = po.F Trong đó :
po : suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích (W/m2 ) F : Diện tích được chiếu sáng (m2)
Trong phân xưởng Sx hệ thống chiếu sáng sử dụng đốn hựynh quang . Tra PL I.2 TL1 ta tìm được po = 24 W/m2
Phụ tải chiếu sáng của phân xưởng :
Pcs = po.F = 24*2*80*50=192000(W)=192(kw)
Qcs = Pcs.tgφcs = 192*1.02=195.88 (đèn tuýp cosφcs = 0.7 ) Tính toán thiết kế chi tiết:
Chọn phân xưởng cần thiết kế chiếu sáng là phân xưởng sản xuất có S = 4000 m2 (80x50m). Ta dùng đèn huỳnh quang.
Độ rọi theo tiêu chuẩn quốc tế là Emin = 500 lx [3, tr. 569].
Căn cứ vào trần nhà cao h = 5 m, mặt công tác h2 = 0,8 m, độ cao treo đốn cỏch trần h1 = 2 m. Vậy chiều cao treo đèn sẽ là:
H = h - h1 - h2 = 5 - 0,8 - 2 = 2,2 m Đèn huỳnh quang có L/H =2.3
Khoảng cách giữa các bóng đèn:
L =2.3*H=5,06 m.
Với bề rộng xưởng 50 m, chọn L = 5 m, vậy đèn được bố trí làm 10 dãy theo chiều dài, cách nhau 5 m, cách tường 2,5m. Với chiều dài của xưởng 80 m nên mỗi dãy gồm 16 bộ bóng, cách nhau 5 m, cách tường 1 m. Vậy tổng số bóng đèn là 10x16=160 bóng.
φ = = = 13.9
Lấy hệ số phản xạ của tường là 30%, của trần là 30%, từ hệ số ρt, ρtr, φ ta tra [5, tr. 324] được ksd = 0,76. Có kdt = 1,5 [5, tr. 134].; lấy z = 0,9
+ Xác định quang thông của 1 bộ bóng đèn:
Ta có:
F = = =22203.95 (lumen)
Vậy ta chọn loại đèn compact có công suất Pđm = 100 (W), cosφ >=0,95;
quang thông F1 = 4400(lm) [catalog bóng đèn Rạng Đụng].Như vậy để đảm bảo quang thông tương đương như tính toán ta sẽ hiệu chỉnh số bóng như sau tăng số bóng mỗi bộ bóng lên 5 bóng. Khi thiết kế chi tiết ta cần kiểm tra lại hệ thống chiếu sáng.
Vậy công suất điện cần cung cấp là:
Pcs =16*10*5*100= 80 (kW) 4.3.2. Thiết kế mạng điện chiếu sáng
Áptụmỏt chiếu sáng của phân xưởng được đặt trong TĐLCS, gồm một ỏptụmỏt tổng 3 pha và 80 ỏptụmỏt nhỏnh một pha, 266 aptomat nhánh đi chung một pha, mỗi ỏptụmỏt nhỏnh cấp điện cho 10 bóng đèn.
Sơ đồ bố trí đèn chiếu sáng phân xưởng Sx thể hiện trong Bản vẽ 4.2 1/. Chọn ỏptụmỏt tổng
Chọn ỏptụmỏt tổng NS225E do MERLIN GRIN sản xuất.
2/. Chọn cỏc ỏptụmỏt nhỏnh
Cỏc ỏptụmỏt nhỏnh chọn giống nhau, mỗi ỏptụmỏt cấp điện cho 4 bộ bóng (20 bóng).
Dòng qua ỏptụmỏt (1 pha )
In = = 9,56 (A)
Chọn 3 ỏptụmỏt 1 pha C60a10 do Merlin Grin chế tạo.
3/. Chọn dây dẫn cho các nhánh đèn
Chọn dây điện hạ áp lõi đụ̀ng mờ̀m nhiờ̀u sợi 2 x 1 do CADIVI chế tạo có Icp
= 10A.
4/. Kiểm tra điều kiện chọn dây kết hợp với ỏptụmỏt + Kiểm tra cáp 4G1,5 hệ số hiệu chỉnh k1 = k2 = 1
k1 .k2 .Icp = 1.1.31 = 31 ≥ Itt = 9,56 (A) Cáp được kết hợp với aptụmỏt cú Iđm = 10 (A)
k1 .k2 .Icp = 31 ≥ = = = 8,33 (A) + Kiểm tra dây dẫn PVC (2 x 1)
k1 .k2 .Icp = 1.1.10 = 10 ≥ Itt = 9,56 (A)
Cáp được kết hợp với aptụmỏt C60a có Iđm = 10 (A)
k1 .k2 .Icp = 10 ≥ = = = 8,3 (A)
Vậy điều kiện kết hợp các cáp và dây đã chọn với ỏptụmỏt thỏa mãn.
4.4. Thiết kế chiếu sáng bảo vệ 4.4.1. Xác định phụ tải tính toán
Chiếu sáng bảo vệ dùng trong nhà máy nhằm mục đích bảo vệ và đi lại trong nội bộ không yêu cầu khắt khe về mỹ quan cũng như độ sáng.
Nhà máy may Hưng Nhõn cú cỏc khu vực sản xuất được quy hoạch gọn nên hệ thống chiếu sáng bảo vệ rất đơn giản bao gồm dãy đèn cao áp bao xung quanh nhà máy, cỏc búng nằm trên tường thành bao quanh nhà máy; trước cửa phân xưởng đặt 2 bóng để chiếu sáng lối đi vào phân xưởng, bóng đèn được lắp đặt trên cột trụ của tường.
Trong chương tổng hợp phụ tải ta gắn hệ thống đèn chiếu sáng bảo vệ của nhà máy vào công suất đặt của thiết bị khác. Với mục đích giám sát nhà máy , cộng
thêm vị trí đặt nhà máy nằm cạnh hai đường bao KCN, có hệ thống chiếu sáng cao áp của KCN nên hệ thống chiếu sáng của nhà máy không yêu cầu quá cao.
Ta sử dụng hệ thống đèn SOLAIR 125 với công suất 300W được lắp trên cột đèn cao 6 m và các cột đèn cách nhau 50m [3, tr. 560]. Cosφ = 0,85 → tgφ = 0,62
Chu vi dóy đốn bao quanh nhà máy là 2(398+225)=1246 (m) Số đèn bao quanh nhà máy sẽ là N1 = 25 (bóng)
Số bóng đèn chiếu sáng 3 đường trục chính dài 600m đi đến các phân xưởng:
N2 = 12 (bóng)
Vậy tổng số bóng đèn của chiếu sáng bảo vệ là 25+12=37 bóng Ta được:
+ Pcsbv = 37*0,3=11,1 (kW)
+ Icsbv = = = 59,36 (A) 4.4.2. Thiết kế hệ thống chiếu sáng
1/. Vị trí đặt ỏptụmỏt điều khiển
Thiết kế ở ỏptụmỏt chiếu sáng bảo vệ là ỏptụmỏt 1pha 2 cực, được đặt tại TĐL SH cấp điện cho 37 bóng.
2/. Sơ đồ đi dây
Sơ đồ đi dây được thể hiện trong Bản vẽ 4.3 3/. Chọn ỏptụmỏt điều khiển
Áptụmỏt tổng là loại C60a - 60A, 1 pha, 2 cực do Merlin Gerin sản xuất.
4/. Chọn cáp
Chọn cáp điện hạ áp PVC lõi đụ̀ng cú tiết diện 2 x 6mm2 do LENS chế tạo có Icp = 80A.
5/. Kiểm tra điều kiện kết hợp cáp với ỏptụmỏt Cáp 2 x 6 có hệ số hiệu chỉnh k1 = k2 = 1
k1 .k2 .Icp = 1.1.80 = 63 ≥ Itt = 59,36 (A) Cáp được kết hợp với aptụmỏt C60a có Iđm =60 (A)
k1 .k2 .Icp =80 ≥ = = = 50 (A)
Vậy điều kiện kết hợp các cáp và dây đã chọn với ỏptụmỏt thỏa mãn.
Sơ đồ vị trí và chi tiết lắp đặt đèn bảo vệ trên cột và tường được thể hiện trong Bản vẽ 4.4
6/. Kiểm tra cáp theo điều kiện hao tổn điện áp cho phép
Với cáp điện hạ áp PVC lõi đụ̀ng cú tiết diện 2 x 6 mm2 [3, tr. 645]. được ro
= 3,08 (Ω/km), xo = 0,1 (Ω/km)
Khoảng cách từ TĐLSHBV đến đèn chiếu sáng có chiều dài lớn nhất là 0,41 km
Ta có: Điện trở đường dây R = ro. L (Ω) Điện kháng đường dây X = xo. L (Ω)
∆U = = =38,8 (V)
Ta có:
∆U < ∆Ucp = 12,67 %Uđm = 0,1267. 380 = 48,1 (V)
Vậy tiết diện đã chọn thỏa mãn điều kiện hao tổn điện áp cho phép.
CHƯƠNG 5
THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN HẠ ÁP CHO PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT I 5.1 Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng
Căn cứ vào vị trí, công suất của cỏc mỏy được bố trí trên mặt bằng phân xưởng Hình vẽ 5.1, ta sẽ tổng hợp được phụ tải tính toán của phân xưởng.
Hình 5.1 Sơ đồ bố trí TBĐ trong PXSX I
Bảng 5.1 Tổng hợp phụ tải xưởng sản xuất I
STT Tên thiết bị Kí hiệu Số lượng cosφ Công suất(kW) Itt
(A)
1 Máy may cơ 1 450 0,8 74,88 142,4
2 Bàn là nhiệt 2 110 0,9 89.32 135,87
3 Quạt thông gió 3 150 0,7 10,8 16,45
4 Máy cắt vải 4 10 0,7 14,58 31,7
Ta có phụ tải tính toán của nhúm đó tớnh cho trong bảng 6.2 Bảng 5.2. Phụ tải tính toán của phân xưởng
Nhóm Ptt (kW) Qtt (kVAr) Stt (kVA) Itt (A)
Xưởng SX I 189,58 154,59 244,62 372,1
5.2. Xác định vị trí đặt TĐL
Theo thiết kế mạng điện hạ áp chương III PXSX I được cấp điện từ TĐL 1, TĐL 3,TĐL 4 ,TĐL 6, và TCS.
Vị trí các tủ điện động lực được cho trên sơ đồ mặt bằng của phân xưởng.
Bản vẽ 3.3
5.3. Thiết kế cấp điện cho các TĐL trong PXSX I 5.3.1. Cấp điện TĐL 1(Được cấp điện từ TPPTT)
Tủ động lực 1 cấp điện cho hệ thống máy may cơ được sắp xếp theo dây chuyền sản xuất thể hiện trên bản vẽ 5.1. Để cấp thuận tiện cho sản xuất ta bố trí chia 10 máy thành một tổ đi lấy điện từ 1 TVH. Dựa vào công suất của từng loại máy ta tính được dòng điện tính toán của từng tủ vận hành theo công thức sau:
Qmáy = PΣmáy.tgφ (kVAr); (A)
Ta có bảng tổng hợp công suất và dòng điện tính toán của TĐL 1 trong bảng 5.3
STT Tên máy P (kW) Q (kVAr) Itt (A)
1 Tổng nhóm 1 74,88 56,16 142,4
2 10 máy may cơ(TVH) 1,664 1,248 3,16
1/. Xác định vị trí đặt TĐL1 và tủ vận hành
Vị trí đặt tủ điện động lực và tủ vận hành của cỏc nhúm tải được bố trí sao cho thuận tiện cho việc vận hành và sửa chữa thiết bị, đảm bảo phân chia điện đến các máy may hợp lý nhất. Cỏc nhúm thiết bị được cung cấp bởi các tủ điện động lực để dễ quản lí vận hành, vị trí các tủ điện động lực và tủ vận hành của cỏc nhúm tải được cho trên sơ đồ mặt bằng của nhà máy hình 5.2
2/. Sơ đồ nối điện của TĐL1
Thể hiện trong bản vẽ 5.1(Sơ đồ nối điện TĐL trong PXSX I) 3/. Lựa chọn hệ thống cấp điện
a). Chọn loại tủ động lực
Lựa chọn tủ hạ áp do SIEMENS chế tạo [1, tr. 358], tủ đảm bảo các tiêu chuẩn kĩ thuật, vững, cứng, đa chức năng, dễ tháo lắp, linh hoạt, gồm có:
+ Chiều cao: 1800mm + Chiều rộng: 1000mm + Chiều sâu: 600mm b). Lựa chọn hệ thống mương cáp
Các dây cáp từ TĐL đến các TVH được đi trong mương cỏp.Vỡ số lượng cáp đi trong mương là 45 cáp 4G1,5 nên ta chọn loại mương cáp sau:
+ Chiều rộng: 0,3m + Chiều sâu: 0,4m
Sơ đồ hệ thống mương cáp từ TĐL đến TVH cho trong Bản vẽ 3.4
c). Lựa chọn ỏptụmỏt
Ta chọn cỏc ỏptụmỏt tổng và nhỏnh cú thông số như trong bảng 5.4 Bảng 5.4. Kết quả chọn ỏptụmỏt tổng và nhánh cho TĐL1 & TVH
Nhóm Itt
(A) Loại Số
cực SL Iđm
(A)
Uđm
(V)
INmax
(kA) Áptômát Tổng 142,4 NS225E 3 1 225 500 7,5
10 máy may cơ 3,16 C60a5 4 45 5 440 6
d). Lựa chọn cáp
Các tuyến cỏp khỏc chọn tương tự kết quả ghi bảng 4.5
Bảng 3.5 Kết quả chọn cáp từ tủ TĐL1 đến các TVH Tuyến cáp Itt
(A)
Aptômát Cáp
k1.k2.Icp Ikđnh/1,5 Loại Iđm
(A) Loại Icp
(A)
TĐL1-TVH 3,16 C60a5 5 4G1,5 31 26,35 4,16
5/. Lựa chọn thanh góp
Ta chọn thanh dẫn bằng đồng tiết diện hình chữ nhật, kích thước(25 x 3 mm), mỗi pha ghép 1 thanh, có Icp = 340 (A).
6/. Chọn thiết bị cho TVH cấp điện tới 10 máy may cơ
Bảng 3.6 Kết quả chọn ỏptụmỏt và cáp từ tủ TVH tới thiết bị
Tuyến Itt
(A)
Aptômát Cáp
Loại Iđm
(A) Loại Icp
(A)
Áp tổng 3,16 C60a5 5
TVH- MÁY MAY CƠ 0,38 C60a5 5 4G1,5 31
5.3.2 Cấp điện cho TĐL 3
TĐL 3 cấp điện cho bàn là nhiệt thông qua các TVH, trong PXSX I
Theo thiết kế mạng hạ áp chương 3 ta lựa chọn các thiết bị cho TĐL 3 như sau:
Bảng 3.7 Kết quả chọn thiết bị TĐL 3
Tuyến
Tủ Thanh góp Dây dẫn Áptômát
(mm) Kích
thước Idm, A Mươngcáp * Mã
hiệu Icp,
A Mã hiệu Idm,
A Ikdnh/1,5 TĐL 3 1800
1000600 25x3 340 0.3-0.4 4G1,5 31 C60a20 20 16,64
TVH 25x3 340 0.3-0,15 4G1,5 31 C60a5 5 40,16
5.3.3 Cấp điện cho TĐL 4
TĐL 4 cấp điện cho 10 máy cắt vải,cỏ mỏy được vận hành từ TĐL 4, kết hợp bảng điều khiển có sẵn trờn mỏy.
Theo thiết kế mạng hạ áp chương 3 ta lựa chọn các thiết bị cho TĐL 4 như sau:
Bảng 3.8 Kết quả chọn thiết bị TĐL 3
Tuyến
Tủ Thanh góp Dây dẫn Áptômát
(mm) Kích
thước Idm, A Mươngcáp * Mã
hiệu Icp,
A Mã hiệu Idm,
A Ikdnh/1,5 TĐL 4- Máy cắt vải 1800
1000600 25x3 340 0.3-0.4 4G1,5 31 C60a5 5 4,16