Thiết kế cung cấp điện nhà máy cơ khí xây dựng nha trang

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY
I. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY:
Cơ khí là ngành hết sức quan trọng trong công cuộc xây dựng và phát triển
nền kinh tế của đất nước.
Nha Trang là thành phố có nền kinh tế chủ yếu là du lòch. Bên cạnh đó, trong
những năm gần đây TP Nha Trang cũng từng bước xây dựng nền công nghiệp cho
tỉnh nhà. Để thuận lợi cho kinh tế tỉnh nhà phát triển cũng như đời sống của nhân
dân được nâng cao, TP Nha Trang đã tiến hành dự án xây dựng “Nhà máy cơ khí
và xây dựng Nha Trang” nhằm chế tạo công cụ lao động sản xuất và xây dựng
cũng như giải quyết lao động góp phần tạo ra sản phẩm cho xã hội.
Khu vực huyện Suối Dầu thuộc phía nam thành phố Nha Trang, cách thành
phố Nha Trang 40Km, là khu vực rất khả thi để xây dựng nhà máy.
II. GIỚI THIỆU VỀ TỔ CHỨC NHÀ MÁY:
Cũng như các ban ngành khác, nhà máy cơ khí Nha Trang bao gồm các phòng
ban như sau:
- Ban giám đốc: điều hành hoạt động của nhà máy.
- Phòng kế toán – tài chính: chòu trách nhiệm thu chi tiền và làm nghóa vụ
cho nhà nước.
- Phòng kế hoạch – đầu tư: cung cấp kế hoạch sản xuất, tiêu thụ sản phẩm.
- Phòng tổ chức lao động tiền lương: chòu trách nhiệm về tuyển dụng, đào tạo
về nhân lực, tiền lương chế độ cho CB-CNVC.
- Phòng kỹ thuật: chòu trách nhiệm về mặt kỹ thuật – an toàn cho nhà máy.
Trong phòng kỹ thuật có các phòng ban, phân xưởng sau:
+) Phân xưởng cơ khí xây lắp điện.
+) Phân xưởng sản xuất xây lắp điện.
+) Ngoài các phân xưởng ra còn có các tổ:
+ Tổ rèn gò hàn.
+ Tổ đúc cống xây dựng cầu đường
+ Tổ cơ khí tạo phôi

III. GIỚI THIỆU TÓM TẮT VỀ SẢN XUẤT CỦA NHÀ MÁY:
1. Phân xưởng cơ khí :
Nguyên liệu của nhà máy chủ yếu là kim loại đen như gang thép, ngoài ra còn
sử dụng một phần nhỏ kim loại màu như: đồng, nhôm,…
Do đặt thù của nhà máy là sửa chữa và sản xuất các thiết bò thay thế theo đơn
đặt hàng nên phôi thường nhập từ các nhà máy khác. Phôi sau khi nhập về được
làm sạch, cắt bỏ các phần thừa được cắt gọt kim loại hoặc rèn, dập để tiếp tục quá
SVTH: LỤC MAI TÂN Trang 1
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
trình tạo phôi. Ở quá trình này, thường dùng các máy rèn dập là các kim loại đã ở
dạng phôi được đưa về từ các nhà máy luyện kim và được hàn cắt theo các kích
thướt cho trước.
Phôi sau khi rèn dập được đưa sang cắt gọt kim loại để gia công thành các chi
tiết máy. Ở quá trình này có rất nhiều máy công cụ như tiện, phay, bào, mài, dao,
khoan với các cỡ công suất khác nhau. Các công cụ này có thể làm việc riêng biệt
hoặc làm việc trong dây chuyền tự động. Thông thường phân xưởng gia công cắt
gọt là một trong những phân xưởng quan trọng của nhà máy. Ở đây các chi tiết
máy được hoàn thiện và đưa sang quá trình lắp ráp.
Nhà máy cơ khí Nha Trang làm việc độc lập, sản phẩm là các chi tiết máy rời
rạc, do đó yêu cầu cung cấp điện không quá nghiêm ngắt như các dây truyền sản
suất liên tục.
Ngoài các phân xưởng chính tương ứng với các giai đoạn sản xuất trên, trong
nhà máy còn có các phân xưởng phụ trợ khác như mạ kẽm, rèn dùng máy búa.
2. Phân xưởng sản xuất xấy lắp điện, cầu đường:
Nguyên liệu chủ yếu là đá, cát, xi măng được đưa và nhà máy trộn theo đúng
tiêu chuẩn tỷ lệ nhất đònh. Sau đó được đưa vào khuôn và dùng cẩu trục nâng lên
đưa vào máy quay ly tâm song được đưa ra sấy bằng áp suất hơi nước từ hệ thống
ống dẫn của lò đốt.
IV. NHIỆM VỤ THIẾT KẾ:
1/ Trình bày tổng quan về nhà máy.

2/ Phân nhóm và xác đònh tâm phụ tải.
3/ Tính toán phụ tải tính toán.
4/ Chọn trạm và nguồn dự phòng.
5/ Thiết kế mạng điện nhà máy cho toàn nhà máy.
6/ Tính toán ngắn mạch và kiểm tra sụt áp.
7/ Tính toán an toàn điện.
8/ Tính toán bù.
9/ Tính toán chống sét.
V. QUAN ĐIỂM THIẾT KẾ:
Ngày nay nền kinh tế nước ta đang phát triển mạnh mẽ, đời sống nhân dân
cũng được nâng cao, nhu cầu điện trong các lónh vực công nghiệp, nông nghiệp,
dòch vụ và sinh hoạt tăng trưởng không ngừng đòi hỏi độ tin cậy và an toàn cung
cấp điện ngày càng cao. Vì vậy khi thiết kế một công trình điện dù nhỏ cũng yêu
cầu kiến thức tổng hợp từ hàng loạt các chuyên ngành hẹp (cung cấp điện, thiết bò
điện, kỹ thuật cao áp, an toan điện…) Ngoài ra người thiết kế còn phải có sự hiểu
biết nhất đònh về xã hội, về môi trường, về các đối tượng cung cấp điện … vì công
trình thiết kế nếu dư thừa sẽ gay lãng phí đất đai, nguyên vật liệu, làm ứ đọng vốn
SVTH: LỤC MAI TÂN Trang 2
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
đầu tư ban đầu. Nếu công trình thiết kế sai sẽ gây hậu quả nghiêm trọng như: gây
sự cố mất điện, không an toàn, gây cháy nổ làm thiệt hại đến tính mạng và tài sản
xí nghiệp , nhân dân.
Vì vậy người thiết kế phải tìm ra những phương pháp tối ưu nhằm đảm bảo tính
liên tục về cung cấp điện, vốn đầu tư ban đầu cũng như các vấn đề an toàn cho
nhà máy thoả mãn các yêu cầu chung:
- Cung cấp điện liên tục.
- Đảm bảo chất lượng điện năng.
- Vận hành tiện lợi, an toàn cho người sử dụng.
- Có tính dự phòng phát triển trong tương lai
- Đảm bảo về kinh tế.

Để đảm bảo được các yêu cầu đó, ngày nay các tiêu chuẩn về thiết kế lắp đặt
điện đều được tiêu chuẩn hoá cụ thể và được thống nhất trên toàn quốc. Trong
luận án thiết kế tốt nghiệp này mọi quan niệm về thiết kế dựa vào tiêu chuẩn
IEC.
VI. CÁC YÊU CẦU ĐỐI VỚI MẠNG ĐIỆN:
Trong tình hình kinh tế hiện nay, các xí nghiệp, các tổ hợp sản xuất dù lớn hay
nhỏ đều tự hạch toán kinh doanh trong cuộc cạnh tranh quyết liệt về giá cả sản
phẩm trong cơ chế thò trường hiện nay. Trong đó việc cung cấp điện có đóng góp
một phần quan trọng vào vấn đề kinh doanh của xí nghiệp. Việc mất điện sẽ làm
ảnh hưởng đến hiệu quả kinh tế của xí nghiệp, nếu nhiều thậm chí sẽ làm cho xí
nghiệp bò thua lỗ. Chất lượng điện xấu (chủ yếu là điện áp) sẽ ảnh hưởng đến chất
lượng sản phẩm, làm giảm hiệu suất lao động. Vì thế việc đảm bảo độ tin cậy
cung cấp điện và nâng cao chất lượng điện năng là mối quan tâm hàng đầu của
khách hàng công nghiệp.
1. Độ tin cậy cung cấp điện:
Mức độ đảm bảo cung cấp điện liên tục tuỳ thuộc vào tính chất và yêu cầu của
phụ tải.
a) Phụ tải hộ loại 1:
Đối với loại phụ tải này không cho phép mất điện vì sẽ gây tác hại về kinh tế ,
về chính trò, nguy hại đến tính mạng con người.
Ví dụ: bệnh viện, nhà máy luyện gang thép, hệ thống quạt gió cho công nhân
trong hầm lò, các buổi đón tiếp mittinh quan trọng… Vì vậy khi thiết kế cung
cấp điện cho phụ tải này phải lưu ý đến việc cung cấp điện từ nhiều nguồn đến
kể cả phần đặt máy phát điện dự phòng.
b) Phụ tải loại 2:
Đối với loại này mất điện cũng gây tác hại về mặt kinh tế nhưng phải so sánh
về kinh tế giữa khoản tiền lúc có đặt các thiết bò dự phòng với các khoản tiền thiệt
hại do mất điện gây ra không có đặt các thiết bò dự phòng và xem xét trường hợp
SVTH: LỤC MAI TÂN Trang 3
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

nào có lợi hơn cả thì làm. Thường thì các xí nghiệp sản xuất này trong dạng phụ
tải loại này.
Đối với xí nghiệp được thiết kế trong luận văn này là hộ phụ tải loại 2 vì khi
mất điện từ hai giờ trở lên sẽ gây hư hỏng sản phẩm. Vì vậy trong thiết kế có tính
đến nguồn dự phòng cho nhà máy.
c) Phụ tải loại 3:
Đối với loại phụ tải này không cần đảm bảo về cung cấp điện nhiều lắm
Ví dụ: khu dân cư, nhà ở,…
2. Đảm bảo chất lượng điện:
Chất lượng điện chủ yếu là điện áp U và tần số f, vì vậy ta phải đảm bảo điện
áp và tần số ở trò số đònh mức (với điện áp chỉ cho phép xê dòch trong khoảng
%5
±
và tần số chỉ cho phép
%01.0
±
)
3. Chỉ tiêu về kinh tế:
Chỉ tiêu kinh tế của một mạng điện chủ yếu là do:
- Giá vốn đầu tư ít nhất .
- Tổn thất điện năng dọc đường dây là ít nhất.
Khi thiết kế cần phải thoả mãn cả về yêu cầu kinh tế và kỹ thuật.
4. An toàn đối với con người:
Khi thiết kế sơ đồ nối dây của mạng điện cần đảm bảo an toàn lao động cho
công nhân, nhân viên vận hàng, đảm bảo cho nhà xưởng của xí nghiệp về mặt
chống sét tránh gây hậu quả thiệt hại nghiêm trọng về người và tài sản xí nghiệp.
Tóm lại: Khi thiết kế bất kì một mạng điện nào cũng cần phải thỏa mãn đầy đủ
các yêu cầu trên. Ngoài ra khi thiết kế phải đảm bảo cho mạng điện vận hành linh
hoạt và dễ dàng phát triển về sau.
SVTH: LỤC MAI TÂN Trang 4

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
CHƯƠNG 2
PHÂN NHÓM VÀ XÁC ĐỊNH TÂM PHỤ TẢI
I. MỤC ĐÍCH CỦA VIỆC XÁC ĐỊNH TÂM PHỤ TẢI:
Mục đích của việc xác đònh tâm phụ tải là tìm vò trí trung tâm của phụ tải, ở vò
trí này công suất trên mặt bằng được cân bằng. Nó là cơ sở để lựa chọn vò trí lắp
đặt các tủ động lực và tủ phân phối của nhà máy .
I. PHÂN NHÓM VÀ XÁC ĐỊNH TÂM PHỤ TẢI:
Nhà máy cơ khí và xây dựng Nha Trang có diện tích khoảng 40.000m
2
, số thiết
bò là 53 thiết bò. Dựa vào cách bố trí các thiết bò trên mặt bằng mà ta chia thành 8
nhóm, mỗi nhóm thích ứng với một tủ động lực.
Xưởng được cấp điện từ các trạm biến áp, trong xưởng đặt một tủ phân phối
chính làm nhiệm vụ cung cấp điện cho hai tủ phân phối phụ và các tủ động lực.
Từ tủ động lực sẽ cung cấp điện cho các thiết bò.
Để có lợi về mặt kinh tế cũng như lợi về dây dẫn ta phải xác đònh tâm phụ tải.
Tâm phụ tải mà tại đó ta sẽ đặt tủ động lực.
 Xác đònh tọa độ:
Để xác đònh tâm phụ tải , ta dựng hệ trục Oxy (đơn vò là mét) trên mặt bằng
thiết kế nhà máy. Hệ trục này có thể chọn tùy ý, ở đây ta chọn góc tọa độ O tại
góc trái của từng phân xưởng, trục tung là X, trục hoành là Y.
 Công Thức Xác Đònh Tâm Phụ Tải:
Dựa vào mặt bằng, bảng vẽ ta xác đònh tâm toạ độ (x,y) của từng thiết bò.
Tọa độ tâm phụ tải được xác đònh bằng công thức:
∑
∑
=
=
=

n
i
dmi
n
i
idmi
P
XP
X
1
1
.

∑
∑
=
=
=
n
i
dmi
n
i
idmi
P
YP
Y
1
1
.

(2.1)
Với:
- n : là số thiết bò.
- P
đmi
: Công suất đònh mức của từng thiết bò
- X
i
: Toạ độ x của từng thiết bò
- Y
i
: Toạ độ y của từng thiết bò
• Nhận xét:
Trên lý thuyết ta tính tâm phụ tải theo công thức, nhưng trong thực tế ta lại bố
trí các tủ động lực cũng như tủ phân phối sao cho phù hợp với mặt bằng sản xuất
để thuận lợi trong việc thao tác và các yếu tố mỹ quan.
p dụng công thức (2.1) và bảng toạ độ các thiết bò trên ta tính được:
 Tâm phụ tải nhóm 1: từ thiết bò 19 đến thiết bò 26:
X = 2.53m ; Y = 7.3m
SVTH: LỤC MAI TÂN Trang 5
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
 Tâm phụ tải nhóm 2: từ thiết bò 27 đến thiết bò 32:
X = 3.86m ; Y = 3.12m
 Tâm phụ tải nhóm 3: từ thiết bò 33 đến thiết bò 42:
X = 3.5m ; Y = 7.7m
 Tâm phụ tải nhóm 4: từ thiết bò 43 đến thiết bò 53:
X = 4.56m ; Y = 2.86m
 Tâm phụ tải nhóm 5: từ thiết bò 12 đến thiết bò 15:
X = 2.6m ; Y = 9.2m
 Tâm phụ tải nhóm 6: từ thiết bò 16 đến thiết bò 18:

X = 0.5m ; Y = 0.69m
 Tâm phụ tải nhóm 7: từ thiết bò 6 đến thiết bò 11
X = 3.2m ; Y = 3.98m
 Tâm phụ tải nhóm 8: từ thiết bò 1 đến thiết bò 5:
X = 3.01m ; Y = 13.18m
SVTH: LỤC MAI TÂN Trang 6
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
CHƯƠNG 3:
PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN
I. MỤC ĐÍCH:
Khi thiết kế cung cấp điện cho nhà máy hoặc xí nghiệp nào đó, nhiệm vụ đầu
tiên là phải xác đònh phụ tải điện của công trình ấy.
Việc xác đònh cụ thể phụ tải điện sẽ giúp giải quyết hàng loạt các vấn đề cụ thể
như tính toán lựa chọn và kiểm tra các thiết bò điện: máy biến áp, dây dẫn, thiết bò
đóng cắt, thiết bò bảo vệ, tính toán sụt áp…
Vì vậy nhờ những thông số phụ tải điện người thiết kế có thể khảo sát và tính
toán từ đó lựa chọn phương án tối ưu cả về kỹ thuật cũng như kinh tế .
Có nhiều phương án để phân chia nhóm phụ tải nhưng thông thường là 3 phương
án sau :
• Phân nhóm theo vò trí mặt bằng của thiết bò.
• Phân nhóm theo công suất.
• Phân nhóm theo chức năng làm việc, theo tính chất yêu cầu của công việc.
Tóm lại : xác đònh phụ tải tính toán không những đúng và chính xác đối với hiện
tại mà còn đúng cho cả tương lai. Phụ tải điện có những tính chất và đặc trưng
riêng, cho nên để xác đònh phụ tải tính toán của các loại phụ tải đó người ta phải
dùng các phương pháp khác.
II. CÁC ĐỊNH NGHĨA VÀ KÝ HIỆU CỦA CÁC ĐẠI LƯNG CƠ BẢN:
1. Công suất đònh mức P
đm
:

Công suất đònh mức của thiết bò điện là công suất ghi trên lốc máy hoặc ghi
trong lý lòch máy.
Vì động cơ làm việc có tổn hao, cho nên công suất điện cung cấp phải lớn hơn
gọi là P
đ
(công suất đặt) và được tính như sau:
η
=
đm
đ
P
P
với
η
: là hiệu suất của động cơ, với những động cơ thông thường thì
η
có giá
trò từ 0.85 đến 0.87 (theo TL 1 trang 95)
Khi có nhiều động cơ công suất nhỏ, một cách gần đúng khi tính toán ra ta có
thể coi P
đ
= P
đm
2. Phụ tải trung bình P
tb
:
Phụ tải trung bình là một đặc trưng tónh cơ bản của chúng, do đó trò số trung
bình phụ tải là đặc trưng của đồ thò phụ tải thay đổi.
Nói chung, phụ tải trung bình của các nhóm thiết bò điện bằng tổng phụ tải
trung bình của từng thiết bò trong nhóm đó.

∑
=
=
n
i
tbitb
pP
1
;
∑
=
=
n
i
tbitb
qQ
1
SVTH: LỤC MAI TÂN Trang 7
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
3. Phụ tải cực đại P
max
:
Phụ tải cực đại chia làm 2 nhóm:
a) Phụ tải cực đại dài hạn trong những khoản thời gian khác nhau (10, 30, 60
phút…) dùng để chọn các phần tử của hệ truyền động điện cung cấp điện theo điều
kiện phát sóng và để tính tổn thất công suất cực đại trên các phần tử đó.
b) Phụ tải cực đại ngắn hạn (còn gọi là phụ tải đỉnh hay phu tải cực đại tức
thời) trong khoảng thời gian 1 đến 2 giây. Phụ tải đỉnh nhọn dùng để kiểm tra.
* Sự dao động điện áp.
* Kiểm tra lưới điện theo điều kiện tự mở máy các động cơ công suất lớn.

* Chọn dây của các cầu chì.
* Tính dòng khởi động của rơle bảo vệ dòng điện max.
4. Phụ tải tính toán P
tt
:
Phụ tải tính toán là một số liệu rất cơ bản dùng để thiết kế hệ thống cung cấp
điện. Phụ tải tính toán là phụ tải giả thiết lâu dài không đổi, tương đương với phụ
tải thực về mặc hiệu ứng nhiệt lớn nhất. Nói một cách khác, phụ tải tính toán cũng
làm nóng dây dẫn lên tới nhiệt độ bằng nhiệt độ lớn nhất do phụ tải thực tế gây
ra. Như vậy nếu chọn các thiết bò điện theo phụ tải tính toán thì có thể đảm bảo an
toàn về mặt phát nóng cho các thiết bò đó trong mọi trạng thái vận hành.
Quan hệ giữa phụ tải tính toán với các dạng phụ tải khác được nêu trong bất
đẳng thức sau:
P
tb

≤
P
tt

≤
P
max
III. CÁC HỆ SỐ ĐẶC TRƯNG:
1. Hệ số sử dụng K
sd
:
Hệ số sử dụng công suất tác dụng của một thiết bò điện K
sd
hay của một nhóm

thiết bò điện K
sd
là tỉ số giữa công suất tác dụng trung bình và công suất đònh mức.
 Đối với một thiết bò:
đm
tb
sd
P
P
K =
(3.1)
 Đối với một nhóm thiết bò:
∑
∑
∑
∑
=
=
=
=
==
n
i
đmi
n
i
sdiđmi
n
i
đmi

n
i
tbi
sdNhóm
P
K.P
P
P
K
1
1
1
1
(3.2)
Nếu dựa vào đồ thò phụ tải của nhóm thiết bò, ta có thể xác đònh được hệ số sử
dụng như sau:
) (

21
2211
ndm
nn
sd
tttP
tptptp
K
+++
+++
=
(3.3)

Trong đó:
-
p
1
, p
2
, p
n
: là công suất tác dụng ứng với khoảng thời gian t
1
, t
2
, t
n.
SVTH: LỤC MAI TÂN Trang 8
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
-
P
đm
: là tổng công suất đònh mức của các thiết bò trong đó. Ngoài ra
K
sd
còn có thể được tra ở bảng.
2. Hệ số phụ tải K
pt
:
Là tỉ số giữa công suất tác dụng thực tế mà thiết bò tiêu thụ (nghóa là phụ tải
trung bình của nó theo thời gian dùng điện: P
tbđđ
) và công suất đònh mức nó:

đm
tbdd
PT
P
P
K =
(3.4)
3. Hệ số cực đại K
max
:
Hệ số K
max
là tỷ số của công suất tác dụng tính toán với công suất trung bình
của nhóm thiết bò trong thời gian khảo sát.
tb
tt
P
P
K =
max
(3.5)
4. Số thiết bò hiệu quả n
hq
:
Giả thiết có một nhóm gồm n thiết bò có công suất đònh mức và chế độ làm
việc khác nhau. Ta gọi n
hq
là số thiết bò hiệu quả của nhóm đó, đó là một số quy
đổi, gồm n
hq

thiết bò có công suất đònh mức và chế độ làm việc giống nhau tạo nên
phụ tải tính toán cực đại tương ứng với n thiết bò ta đang khảo sát.
 Số thiết bò hiệu quả được xác đònh như sau:
( )
∑
∑
=
=






=
i
n
i
đmi
i
i
n
đmi
hq
P
P
n
1
1
(3.6)

Trong đó:
-
P
đmi
: là công suất tác dụng đònh mức của từng thiết bò trong nhóm
-
n : là số thiết bò trong nhóm.
Nếu tất cả các thiết bò trong nhóm đều có công suất đònh mức như nhau thì n
hq
=
n và nếu khác nhau thì n
hq
< n.
maxđm
n
i
đmi
hq
P
P
n
3
2
1
∑
=
=
(3.7)
5. Hệ số đồng thời K
đt

:
Hệ số đồng thời là tỷ số giữa phụ tải tính toán cực đại tổng của một nút hệ
thống cung cấp điện với tổng số các phụ tải tính toán cực đại của nhóm thiết bò nối
vào nút đó:
∑
=
=
n
i
tti
tt
dt
P
P
K
1
(3.8)
Khi thiết kế, ta có thể lấy một cách gần đúng các giá trò của hệ số đồng thời
như sau:
SVTH: LỤC MAI TÂN Trang 9
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
 Đối với đường dây cao áp của mạng cung cấp nội bộ nhà máy thì lấy
K
đt
= 0.85
÷
1
 Đối với thanh cái của nhà máy điện của xí nghiệp, thanh cái của trạm phân
phối chính lấy K
đt

= 0.9
÷
1
* Điều cần phải chú ý ở đây là sau khi xét đến K
đt
thì phụ tải tính toán tổng ở
nút đang xét của hệ thống cung cấp điện không được nhỏ hơn phụ tải trung bình tại
đó.
6. Hệ số
ϕ
cos
:
Là đặc trưng cho một nhóm thiết bò, nếu hệ số
ϕ
cos
của các thiết bò trong
nhóm khác nhau thì phải tính hệ số trung bình theo công suất:
∑
∑
=
=
ρ
=ρ
n
i
đmi
n
i
iđmi
tb

P
cos.P
cos
1
1
(3.9)
7. Hệ số nhu cầu K
nc
:
Là hệ số nhu cầu công suất tác dụng là tỷ số giữa công suất tác dụng tính toán
với công suất tác dụng đònh mức của nhóm thiết bò :
dm
tt
nc
P
P
K =
(3.10)
Dựa vào các đònh nghóa hệ số sử dụng, hệ số cực đại, hệ số nhu cầu ta có được
biểu thức sau:
K
nc
= K
max
= K
sd
(3.11)
Theo sổ tay tra cứu K
nc
= f(n

hq
)
IV. CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN:
1. Xác đònh phụ tải tính toán theo hiệu suất tiêu hao điện năng trên đơn vò sản
phẩm. Đối với các hộ tiêu thụ có đồ thò phụ tải không đổi hoặc thay đổi ít theo
thời gian thì nên dùng phương pháp này để xác đònh phụ tải tính toán:
ca
ca
catttt
T
Mb
PP
.
0
,
==
(3.12)
Trong đó:
-
b
0
: là suất tiêu hao điện năng trên một đơn vò sản phẩm (KWh)
-
M
ca
: là số lượng sản phẩm sản xuất trong một ca.
-
T
ca
: là thời gian làm việc của ca mang tải lớn nhất (giờ)

 Nhận xét: Phương pháp chỉ cho kết quả gần đúng, thường áp dụng cho các
xí nghiệp có phụ tải ít thay đổi theo thời gian.
2. Xác đònh phụ tải tính toán theo công suất trên một đơn vò diện tích sản xuất.
Với những phân xưởng sản xuất có nhiều thiết bò phân bố tương đối đồng đều, ta
có thể dùng phường pháp này để xác đònh phụ tải tính toán:
SVTH: LỤC MAI TÂN Trang 10
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
P
tt
= p
0
.F (3.13)
Trong đó:
- p
0
: công suất tính toán trên một m
2
diện tích sản xuất (KW/m
2
)
- F : Là diện tích bố trí thiết bò (m
2
)
Giá trò p
0
có thể tra trong các sổ tay.
 Nhận xét: Phương pháp này là phương pháp gần đúng và theo kinh
nghiệm
3. Xác đònh phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu:
Phụ tải tính toán của nhóm thiết bò có chế độ làm việc giống nhau được xác

đònh theo biểu thức:
P
tt
= K
nc
.
∑
đi
P
(3.14)
Q
tt
= P
tt
.
ϕ
tg
(3.14a)
S
tt
=
ρ
cos
22
tt
tttt
P
QP =+
(3.14b)
Mà : P

đi
=
η
dm
P
Trong đó:
- P
tt
: Công suất tác dụng (Kw)
- Q
tt
: Công suất phản kháng (Kvar)
- S
tt
: Công suất biểu kiến (KVA)
- K
nc
: hệ số nhu cầu
-
η
: hiệu suất
 Nhận xét: Phương án này là phương án gần đúng sơ lược để tính toán sơ bộ
trong thiết kế. Nhược điểm là kém chính xác vì K
nc
tra ở sổ tay.
4. Xác đònh phụ tải tính toán theo công suất trung bình về hệ số cực đại
Khi không có số liệu cần thiết để áp dụng các phương pháp đơn giản đã nêu ở
trên đồng thời muốn nâng cao độ chính xác khi tính toán phụ tải ta nên dùng
phương pháp này.
a) Đối với nhóm thiết bò ba pha:

 Các phương pháp tính toán:
 Khi n
hq

≥
4 thì:
P
tt
= K
max
.P
tb
= K
max
.K
sd
P
đm
(3.15)
-
Khi n
hq

≤
10 thì Q
tt
= 1.1 Q
tb
(3.16)
-

Khi n
hq

≥
10 thì Q
tt
= Q
tb
(3.17)
Trong đó: Q
tb
= K
sd
. P
đm
.
ϕ
tg
 Khi n
hq
< 4 thì :
- Khi n
≤
3 thì
P
tt
=
∑
=
n

i
đmi
P
1
(3.18)
SVTH: LỤC MAI TÂN Trang 11
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Q
tt
=
i
n
i
đmi
tg.P ρ
∑
=1
(3.18a)
- Khi n > 3 thì :
P
tt
=
∑
ptiđmi
K.P
(3.19)
Q
tt
=
ϕ

∑
tg.K.P
ptiđmi
(3.19a)
Trong đó: n là số thiết bò trong nhóm.
K
pt
là hệ số phụ tải của thiết bò thứ i
+) Đối với các thiết bò làm việc lâu dài: K
pt
= 0.9
+) Đối với các thiết bò làm việc ngắn hạn lặp lại K
pt
= 0.75
b) Đối với nhóm thiết bò một pha:
 Phụ tải tính toán của nhóm thiết bò một pha, phân bố đều trên mạng 3 pha
có cùng chế độ làm việc, có đồ thò phụ tải thay đổi, tuỳ theo n
hq
mà dùng công
thức ở mục (a) để tính.
Chú ý : là cách xác đònh n
hq
của nhóm thiết bò một pha theo công thức đơn giản
như sau:
N
hq
=
maxđm
n
i

đmi
P.
P.
3
2
1
∑
=
(3.20)
Trong đó:
-
∑
đmi
P
: là tổng công suất của n thiết bò một pha của nhóm.
- P
đmmax
: là công suất đònh mức của một thiết bò một pha lớn nhất.
 Phụ tải tính toán qui đổi về mạng điện 3 pha của nhóm thiết bò một pha
(n > 3), có đồ thò phụ tải thay đổi, có cùng chế độ làm việc thì:
*
tt
P
= 3.
Mtb
P
φ
. K
max
= 3.K

max
.
Mđm
P
φ
(3.21)
- Khi n
hq

≤
10, ta có :
*
tt
Q
= 3.
Mtb
Q
φ
. 1,1 = 3.3K
sd
.
Mđm
Q
φ
(3.22)
- Khi n
hq
> 10, ta có :
*
tt

Q
= 3.
Mtb
Q
φ
= 3.K
sd
.
Mđm
Q
φ
(3.23)
Trong đó:
-
Mtb
P
φ
,
Mtb
Q
φ
là công suất trung bình trong ca mang tải lớn nhất trong lưới
điện 3 pha
-
Mđm
P
φ
,
Mđm
Q

φ
là công suất đònh mức của pha có phụ tải lớn nhất trong lưới
điện 3 pha
 Phụ tải tính toán quy đổi về mạng 3 pha của nhóm (n > 3), có đồ thò phụ
tải thay đổi, và chế độ làm việc khác nhau, làm việc ở điện áp pha và điện áp dây
phân bố không đều trên lưới 3 pha, được xác đònh theo biểu thức sau:
Mtbtt
KPP .
**
=
(3.24)
- Khi n
hq

≤
10, ta có:
*
tt
Q
= 1.1
*
tb
Q
(3.24a)
SVTH: LỤC MAI TÂN Trang 12
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
- Khi n
hq
> 10, ta có:
*

tt
Q
=
*
tb
Q
(3.24b)
Trong đó:
-
*
tb
P
,
*
tt
Q
là công suất trung bình quy đổi về mạng điện 3 pha và xác đònh
theo:
*
tt
Q
= 3.
Mtb
Q
φ
;
*
tt
P
= 3.

Mdm
P
φ
V. XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI ĐỈNH NHỌN:
Ta cần xác đònh phụ tải đỉnh nhọn để chọn các thiết bò bảo vệ như: CB, cầu
chì, chỉnh đònh dòng bảo vệ rơle…
Nguyên nhân xuất hiện của phụ tải đỉnh nhọn là khi mở máy các động cơ, lò,
dòng điện tăng đột ngột ảnh hưởng đến các thiết bò khác. Phụ tải đỉnh nhọn xuất
hiện tức thời trong khoảng thời gian 1 đến 2 giây. Vì vậy việc xác đònh phụ tải
đỉnh nhọn là rất cần thiết.
• Đối với một thiết bò thì dòng đỉnh nhọn được xác đònh như sau:
I
đn
= K
mm
. I
đm
(3.26)
• Đối với một nhóm thiết bò thì dòng đỉnh nhọn được xác đònh như sau:
I
đn
= K
mm
. I
đm max
+(I
tt
– K
sd
. I

đm max
) (3.27)
• Khi n
≤
4 thiết bò thì:
I
đn
= K
mm
. I
đm max
+ I
tt
(các thiết bò còn lại)
Trong đó:
- K
mm
: là hệ số mở máy của động cơ.
+) Đối với động cơ không đồng bộ roto lồng sóc và động cơ điện đồng
bộ thì K
mm
= 5.
+) Đối với động cơ một chiều hoặc động cơ đồng bộ roto dây quấn thì
K
mm
5.2≥
+) Đối với các lò, các máy biến áp hàn thì K
mm

3≥

Để đơn gian trong tính toán, ta chọn K
mm
= 3.
Với : - I
đm max
: dòng đònh mức lớn nhất trong nhóm.
- I
tt
: dòng tính toán trong nhóm.
- K
sd
: hệ số sử dụng của động cơ có dòng đònh mức lớn nhất.
VI. NHẬN XÉT VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ:
Các phương án tính toán phụ tải đều có những ưu điểm khác nhau. Nhưng khi
thiết kế cần có sự chính xác cao nên ta chọn phương pháp tính toán theo công suất
trung bình và hệ số cực đại cho kết quả tương đối chính xác để áp dụng cho nhà
máy cơ khí và xây dựng Nha Trang.
CHƯƠNG 4:
XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO NHÀ MÁY
SVTH: LỤC MAI TÂN Trang 13
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
I. MỤC ĐÍCH:
Xác đònh phụ tải tính toán của xưởng để làm cơ sở cho việc lựa chọn các thiết
bò trong nhà máy: máy biến áp, thiết bò bảo vệ CB,dây dẫn…
II. GIỚI THIỆU PHỤ TẢI TÍNH TOÁN NHÀ MÁY:
Nhà máy cơ khí và xây dựng Nha Trang có diện tích khoảng 40.000 m
2
và
được chia thành 8 nhóm (TĐL), được cấp điện từ một tủ phân phối chính. Vì tính
chất quan trọng của nhà máy đòi hỏi phải cung cấp điện liên tục, độ tin cậy cao,

do đó ta chọn “Phương pháp tính toán phụ tải theo công suất trung bình và hệ số
k
max
” để nâng cao sự chính xác khi chọn dây dẫn, thiết bò bảo vệ…
III. XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN NHÀ MÁY:
A. NHÓM 1:
Nhóm này gồm có 8 thiết bò, danh sách các nhóm thiết bò:
KH
Mặt
bằng
Số
Lượng
Hiệu
Suất
Công Suất
(KW) I
đm
(A) cos
ϕ
K
sd
P
đm
P
đ
19 1 0.88 15 17.04 30.11 0.86 0.8
20 1 0.88 15 17.04 30.11 0.86 0.8
21 1 0.86 10 11.63 20.78 0.85 0.8
22 2 0.79 2.2 2.78 5.28 0.8 0.8
23 1 0.84 5 5.95 10.89 0.83 0.8

24 1 0.84 5 5.95 10.89 0.83 0.8
25 – 26 2 0.82 4.2 5.12 9.375 0.83 0.8
Tổng: 8 60.6 70.63
Bảng 4-1
Hệ số sử dụng: K
sd
Trong điều kiện vận hành bình thường, công suất tiêu thụ thực của thiết bò
thường bé hơn trò đònh mức của nó. Do đó hệ số sử dụng được dùng để đánh
giá trò công suất tiêu thụ thực của hệ số này cần được áp dụng cho từng tải
riêng biệt ( nhất là cho các động cơ vì chúng hiếm khi chạy đầy tải)
Trong lưới điện công nghiệp, hệ số này được ước chừng là 0.7 đến 0.8 cho
động cơ. Với đèn dây tóc, nó bằng 1.
 TÍNH TOÁN TỪNG THIẾT BỊ:
1. Công suất đặt được xác đònh như sau:
P
đ
=
η
dm
P
SVTH: LỤC MAI TÂN Trang 14
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Trong đó:
- P
đ
là công suất đặt của thiết bò.
-
µ
là hiệu suất sử dụng.
 Công suất đặt của thiết bò 19 :

P
đ
=
04.17
88.0
15
19
==
η
dm
P
KW
 Tương tự cho các thiết bò còn lại, ta có kết quả số liệu ở bảng 4-1
2. Dòng đònh mức của thiết bò được xác đònh như sau:
I
đm
=
ρ
cos 3
dm
dm
U
P
Trong đó:
- P
đm
là công suất đặt (P
đ
)
- U

đm
là điện áp đònh mức thiết bò (U
đm
= 380V)
-
ρ
cos
là hệ số công suất.
 Dòng đònh mức thiết bò 19:
I
đm
=
)(11.30
86,0.38,0.3
04.17
cos 3
19
A
U
P
dm
dm
==
ρ
 Tương tự cho các thiết bò còn lại, ta có kết quả ở bảng 4-1
3. Dòng đỉnh nhọn:
Áp dụng cho một thiết bò, từ công thức (3.26) và K
mm
= 3:
( Đối với thiết bò riêng biệt thì I

tt
= I
đm
)
a) Thiết bò 19:
I
19 đn
= K
mm
.I
19 đm
= 3 . 30,11 = 90,33 (A)
b) Thiết bò 20 :
I
20 đn
= K
mm
.I
20 đm
= 3 . 30,11 = 90,33 (A)
c) Thiết bò 21 :
I
21 đn
= K
mm
.I
21 đm
= 3 . 20,78 = 62,34 (A)
d) Thiết bò 22 :
I

22 đn
= K
mm
.I
22 đm
= 3 . 5,28 = 15,84 (A)
e) Thiết bò 23 :
I
23 đn
= K
mm
.I
23 đm
= 3 . 10,89 = 32,67 (A)
f) Thiết bò 24 :
I
24 đn
= K
mm
.I
24 đm
= 3 . 10,89 = 32,67 (A)
g) Thiết bò 25 –26 :
I
25-26 đn
= K
mm
.I
25-26 đm
+ I

đm max
= 3 . 9,375 + 9,375 = 37,5 (A)
 TÍNH TOÁN CHUNG CẢ NHÓM :
1. Tính số thiết bò hiệu quả (n
hq
) nhóm 1 :
Theo công thức (3.6) ta có:
SVTH: LỤC MAI TÂN Trang 15
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
( )
( )
689,5
9423,846
63,70
2
1
2
2
1
≈==






=
∑
∑
=

=
n
i
dmi
n
i
dmi
hq
P
P
n
Vậy chọn n
hq
= 6
2. Hệ số sử dụng nhóm 1:
K
sd nhom 1
=
∑
∑
=
=
n
i
dmi
n
i
sdidmi
P
KP

1
1
.
= 0.8
Vậy chọn K
sd nhom 1
= 0.8
Dựa vào bảng hệ số K
max
ứng với K
sd
và n
hq
của nhóm, ta tra bảng (p1I6) trang
256 (TL4), ta có:
K
max
= f(n
hq
, K
sd
) = f(6 , 0.8) = 1,1
3. Hệ số cos
tb
ρ
nhóm 1 :
850
6370
74559
1

1
.
,
,
P
cos.P
cos
n
i
đmi
i
n
i
đmi
tb
==
ρ
=ρ
∑
∑
=
=
Vậy tg
tb
ρ
= 0.63
4. Công suất tác dụng và công suất phản kháng trung bình:
P
tb nhóm 1
= K

sd nhóm 1
.
∑
dmi
P
= 0,8 . 70,63 = 56,5 (KW)
Q
tb nhóm 1
= P
tb .

tb
tg
ϕ
= 56,5 . 0,63 = 35,59 (Kvar)
5. Công suất tác dụng và công suất phản kháng tính toán:
P
tt
= K
max
. P
tb
= 1,1 . 56.5 = 62,15 (KW)
Q
tt
= 1,1 . Q
tb
= 1,1 . 62,15 = 68,37 (Kvar)
6. Công suất biểu kiến :
S

tr
= 92,39 (KVA)
7. Dòng tính toán nhóm 1:
I
tt
= 140 (A)
8. Dòng đỉnh nhọn nhóm 1:
I
đn
= K
mm
. I
đm max
+ I
tt nhóm 1
– K
sd nhóm
. I
đm max
= 3 . 30,11 + 140 – 0,8 . 30,11 = 206,24 (A)
B. NHÓM 2 :
Nhóm này gồm có 6 thiết bò được thể hiện trong bảng 4-2
SVTH: LỤC MAI TÂN Trang 16
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
KH
Mặt
bằng
Số
Lượng
Hiệu

Suất
Công Suất
( KW) I
đm
(A) cos
ϕ
K
sd
P
đm
P
đ
27 1 0.85 7.5 8.82 16.15 0.83 0.8
28 1 0.84 5 5.95 10.89 0.83 0.8
29 1 0.82 3.7 4.51 8.57 0.8 0.8
30 1 0.82 3.7 4.51 8.57 0.8 0.8
31 – 32 2 0.82 4.2 5.12 9.73 0.8 0.8
Tổng : 6 34.03 0.8
Bảng 4-2
 TÍNH TOÁN TỪNG THIẾT BỊ TRONG NHÓM 2:
1. Công suất đặt:
P
đ
=
η
dm
P
Trong đó:
- P
đ

là công suất đặt của thiết bò.
-
µ
là hiệu suất sử dụng.
 Công suất đặt của thiết bò 27 :
P
đ
=
82.8
85.0
5.7
27
==
η
dm
P
KW
 Tương tự cho các thiết bò còn lại, ta có kết quả số liệu ở bảng 4-2
2. Dòng đònh mức của thiết bò được xác đònh như sau:
I
đm
=
ρ
cos 3
dm
dm
U
P
Trong đó:
- P

đm
là công suất đặt (P
đ
)
- U
đm
là điện áp đònh mức thiết bò (U
đm
= 380V)
-
ρ
cos
là hệ số công suất.
 Dòng đònh mức thiết bò 27:
I
đm
=
)(15,16
83,0.38,0.3
82,8
cos 3
27
A
U
P
dm
dm
==
ρ
 Tương tự cho các thiết bò còn lại, ta có kết quả ở bảng 4-2

 TÍNH TOÁN CHUNG CẢ NHÓM :
1. Tính số thiết bò hiệu quả (n
hq
) nhóm 2 :
Theo công thức (3.6) ta có:
SVTH: LỤC MAI TÂN Trang 17
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
( )
646
1
2
2
1
≈=






=
∑
∑
=
=
,
P
P
n
n

i
đmi
n
i
đmi
hq
Vậy chọn n
hq
= 6
2. Hệ số sử dụng nhóm 2:
K
sd nhom 2
=
∑
∑
=
=
n
i
dmi
n
i
sdidmi
P
KP
1
1
.
= 0.8
Vậy chọn K

sd nhom 2
= 0.8
Dựa vào bảng hệ số K
max
ứng với K
sd
và n
hq
của nhóm, ta tra bảng (2-2) trang
112 (TL1), ta có:
K
max
= f(n
hq
, K
sd
) = f(6 , 0.8) = 1,1
3. Hệ số cos
tb
ρ
nhóm 1 :
81,0
cos.
cos
1
1
==
∑
∑
=

=
n
i
dmi
i
n
i
dmi
tb
P
P
ρ
ρ
Vậy tg
tb
ρ
= 0,72
4. Công suất tác dụng và công suất phản kháng trung bình:
P
tb nhóm 2
= K
sd nhóm 2
.
∑
dmi
P
= 0,8 . 34,03 = 27,224 (KW)
Q
tb nhóm 2
= P

tb .

tb
tg
ϕ
= 27,224 . 0,72 = 19,6 (Kvar)
5. Công suất tác dụng và công suất phản kháng tính toán:
P
tt
= K
max
. P
tb
= 1,1 . 27,223 = 29,26 (KW)
Q
tt
= 1,1 . Q
tb
= 1,1 . 19,6 = 21,07 (Kvar)
6. Công suất biểu kiến:
S
tr
= 36,05 (KVA)
7. Dòng tính toán nhóm 1:
I
tt
= 54,78 (A)
8. Dòng đỉnh nhọn nhóm 1:
I
đn

= K
mm
. I
đm max
+ I
tt nhóm 2
– K
sd nhóm 2
. I
đm max
= 3 . 16,15 + 54,78 – 0,8 . 16,15 = 90,31 (A)
 Tính toán tương tự cho các nhóm còn lại, ta được kết quả ở bảng số liệu
phụ tải tính toán.
 Phụ tải tính toán cho các xưởng tiện, phay, bào (TPP1) :
SVTH: LỤC MAI TÂN Trang 18
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Do phân xưởng tiện phay bào được chia làm 2 nhóm thiết bò theo tiêu chuẩn
IEC, ta có hệ số đồng thời: K
đt
= 0,9
Công suất tác dụng và công suất phản kháng:
P
ttpx
= (P
ttđl 1
+ P
ttđl 2
).K = (97,57 + 77,68).0,9 = 157,73 (KW)
Q
ttpx

= (Q
ttđl 1
+ Q
ttđl 2
).K = (62,59 + 51,43).0,9 = 102,62 (KW)
Công suất tính toán:
S
ttpx
= 188,17 (KVA)
Dòng tính toán:
I
ttpx
= 285,9 (A)
 Phụ tải tính toán cho các xưởng gò, hàn, mạ kẽm, rèn, đúc cống
(TPP2) :
Do phân xưởng được chia làm 5 nhóm thiết bò theo tiêu chuẩn IEC ta có hệ số
đồng thời: K
đt
= 0,8
Công suất tác dụng và công suất phản kháng:
P
ttpx
= (P
ttđl 1
+ P
ttđl 2
+ P
ttđl 3
+ P
ttđl 4

+ P
ttđl 5
).K
đt

= (62,15 + 29,26 + 156,16 +41,34 + 131).0,8
= 331,35 (KW)
Q
ttpx
= (Q
ttđl 1
+ Q
ttđl 2
+ Q
ttđl 3
+ Q
ttđl 4
+ Q
ttđl 5
).K
đt

= (68,37 + 21,07 + 90,33 + 23,13 + 77,11).0,8
= 224 (KW)
Công suất tính toán:
S
ttpx
= 398,46 (KVA)
Dòng tính toán:
I

ttpx
= 605,4 (A)
CHƯƠNG 5:
SVTH: LỤC MAI TÂN Trang 19
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG CHO NHÀ MÁY
I. CÁC YÊU CẦU CHUNG ĐỐI VỚI HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG :
Trong thiết kế chiếu sáng vấn đề quan trọng nhất ta phải quan tâm là đáp ứng
yêu cầu về độ rọi và hiệu quả của chiếu sáng đối với thò giác. Ngòai độ rọi, hiệu
quả chiếu sáng còn phụ thuộc vào quang thông, màu sắc ánh sáng, sự lựa chọn
hợp lý cho các chao chụp đèn , sự bố trí chiếu sáng vừa đảm bảo tính kinh tế kỹ
thuật và mỹ quan. Vì vậy khi thiết kế chiếu sáng phải đảm bảo yêu cầu sau :
- Không bò lóa mắt, vì với cường độ ánh sáng mạnh mẽ làm cho mắt có cảm
giác lóa, thần kinh bò căng thẳng, thò gíc sẽ mất chính xác.
- Không bò lóa do phản xạ, ở một số vật công tác có các phản xạ cũng khá
mạnh và trực tiếp do đó khi bố trí đèn phải chú ý hiện tượng này.
- Không có bóng tối, nơi sản xuất không nên có bóng tối mà phải sáng đều, có
thể quan sát được tòan bộ phân xưởng. Để khử các bóng tối cục bộ người ta
thường dùng các bóng mờ và treo cao đèn.
- Phài có độ rọi đồng đều, để khi quan sát từ nơi này qua nơi khác mắt không
điều tiết quá nhiều gây nên mỏi mắt.
- Phải tạo được ánh sáng giống ánh sáng ban ngày, điều này quyết đònh thò giác
của ta đánh giá được chính xác hay sai lầm
- Đảm bảo độ rọi ổn đònh trong quá trình chiếu sáng bằng cách hạn chế sự giao
động của điện áp lưới điện, cố đònh đèn chắc chắn, cần hạn chế Quang Thông bù.
- Đảm bảo độ rọi đầy đủ trên bề mặt làm việc.
II. CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ KỸ THUẬT CHIẾU SÁNG :
( Sách KTCS – Dương Lan Hương )
1. Khái niệm về các đại lượng cơ bản :
a/ Quang Thông :

Φ
, đơn vò tính Lumen (lm).
Là quang thông bức xạ hữu ích trong hệ chiếu sáng là lượng ánh sáng
Φ
= 683
( ) ( )
e
V d
ϕ λ λ λ
∫
Với :
( )
V
λ
: độ nhạy cảm phổ tương đối

e
ϕ
: mật độ thông lượng bức xạ
b/ Quang Hiệu : H (lm/w) (hay hiệu suất phát sáng ).
Quang hiệu được xác đònh bằng tỷ số quang thông phát ra trên công suất của
ánh sáng
H =
Φ
/ P
c/ Độ rọi : E (lux, lx)
Độ rọi là mật độ quang thông rớt lên mặt phẳng được chiếu sáng .
SVTH: LỤC MAI TÂN Trang 20
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
d Ia dw

E
dA dA
φ
∗
= =
Một lx là độ rọi khi quang thông phân bố đồng đều 1 lm chiếu vuông góc trên
một mặt phẳng có diện tích là 1m
2

d/ Nhiệt độ màu : T
m
Đó là mô tả màu của một nguồn bằng cách so sánh với màu của một vật đen
nói chung được nung nóng giữa 2000 và 10.000K. Nói chung nhiệt độ này không
phài nhiệt độ của nguồn, trừ khi nguồn chính là vật đen bò nung nóng
Sau đây ta có thể xác đònh độ lớn của nhiệt độ màu này đối với các ánh sáng
trắng khác nhau thường gặp :
- 2500 – 3000
o
K : ánh sáng mặt trời lặn, đèn sợi đốt, ánh sáng “ nóng” nhiều
bức xạ đỏ .
- 4500 – 5500
o
K : ánh sáng ban ngày trời sáng
- 6000 – 8000
o
K : ánh sáng trời có mây, ánh sáng “lạnh” nhiều bức xạ màu
xanh da trời.3
e/ Chỉ số màu : R
a
Chỉ số màu R

a
nói lên sự phản ánh trung thực về màu sắc của một nguồn sáng
nào đó.R
a
có giá trò từ 0 tới 100, đèn mẫu có R
a =
100.
R
a
< 50 : chỉ số màu không có ý nghóa thực tế, các màu hòan tòan bò biến
đổi.
R
a
< 70 : sử dụng trong công nghiệp khi sự thể hiệ màu thứ yếu.
70 < R
a
< 85 : sử dụng thông thường ở đó sự thể hiện màu không quan
trọng.
R
a
> 85 : sử dụng ở những nơi đòi hỏi sự thể hiện màu quan trọng hàng đầu.
2. Các loại nguồn sáng:
a/ Các lọai đèn nung sáng: ( Incandestcent filmen lamps)
Đèn nung sáng pháp sáng là do có dòng điện chạy qua dây tóc bóng đèn và
được nung nóng đến phát sáng, dây tóc làm bằng Wolfram có chất lượng tốt do
nhiệt độ nóng chảy của nó cao (3650
o
K), sự bóc hơi chậm, độ bền cao. Thông
thường các đèn có công suất nhỏ thì hút chân không, với đèn có công suất lớn
(P>75w) thì người ta nạp khí Ne và Argon.

Các loại đèn thường gặp có :
- Công suất P = 15 – 2000 (w)
- Quang Thông
Φ
=250 – 40.000 (lm)
- Quang Hiệu H = 9 – 20 (lm/w)
- Tuổi thọ
τ
= 1000 (h)
Loại này sử dụng rộng rãi, chiếu sáng cục bộ hoặc trang trí, kinh tế ở những
nơi thiết bò có tuổi tho ít.
SVTH: LỤC MAI TÂN Trang 21
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Ưu điểm :Có nhiều lọai công suất, kích thước với nhiều cấp điện áp, không đòi
hỏi thiết bò phụ, bực sáng tức thời, không phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường bên
ngòai, màu sắc ấm áp, giá thành rẽ.
Nhược điểm : Quang Hiệu thấp < 20 (lm/w), tuổi thọ thấp, tiêu thụ năng lượng
nhiều khi độ rọi cao, phổ vàng có màu đỏ.
b/ Các lọai đèn phóng điện :
+ Đèn Huỳnh Quang : ( Fluorescent Lamps )
Là đèn phóng điện trong hơi thủy ngân áp suất thấp, nhờ lớp bột Huỳnh Quang
ở bên trong thành bóng đèn mà biến đổi tia cực tím thành các tia ánh sáng nhìn
thấy.
Cấu tạo bằng một ống thủy tinh mờ có các điện cực đốt nóng bên trong chứa
khí Trơ và một lượng Thủy Ngân rất nhỏ, khi phóng điện ở áp suất thấp 0.001
mmHg, phát xạ chủ yếu của Thủy Ngân nằm ở bước sóng 254mm trong khi nhiệt
độ Thủy Ngân vẫn nguội khoảng 50
o
C, khí Trơ thường được nạp đến 2 – 3 mmHg
với mục đích tạo điều kiện dễ dàng cho mồi phóng điện và làm chất đệm bảo vệ

điện cực.
 Các loại đèn :
 Standard:
- Công suất : P = 4 – 150 (w)
- Quang Thông :
φ
= 850 – 8000 (lm)
- Quang Hiệu : H = 25 – 75 (lm/w) ; H
tb
= 50 (lm/w)
- Tuổi thọ :
τ

≥
4000 (h)
 Đèn hợp bộ : (đèn tiết kiệm năng lượng )
- Công suất : P =10- 36 (w)
- Quang Thông :
φ
250 – 2900 (lm)
- Quang Hiệu : H = 25 – 81 (lm/w)
- Nhiệt độ màu : T = 85
o
K
Ưu điểm : Hiệu suất phát sáng cao, quang hiệu H đạt từ 40 – 95 lm/w. Thời
gian làm việc cao (tuổi thọ từ 6000 – 10000 h). Có thể tạo được nguồn sáng tập
hợp quang phổ khác nhau, diện tích phát quang lớn. Độ chói tương đối thấp
khoảng 5000 – 8000 cd/m
2
. Có nhiều màu sắc để lựa chọn, khi điện áp thay đổi

trong phạm vi cho phép quang hông giảm ít khoảng 1%. Nhiệt độ thành ống đèn
thấp khoảng 45
o
C .
Nhược điểm : ít loại công suất lớn, kích thước lớn, cần thiết bò phụ, ở nơi treo
cao ánh sáng không đủ, kích thước đèn phụ thuộc vào điện áp và công suất, công
suất càng cao – kích thước đèn càng lớn, khó làm việc ở những nơi quá nóng hoặc
quá lạnh, quang thông giảm nhiều ( đến 60% ) ở cuối tuổi thọ đèn.
 Đèn Thủy Ngân Cao Áp: (Mercury Lamps)
SVTH: LỤC MAI TÂN Trang 22
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Trong đèn ngòai khí Trơ (Ne, Argon) còn có hơi Thủy Ngân, khi làm việc áp
suất hơi Thủy Ngân đạt tới (2 – 5 ) atm.
Ưu điểm : Quang Hiệu cao, tuổi thọ lớn, bền chắc, không chòu ảnh hưởng môi
trường
Nhược điểm : Diễn sắc kém do thiếu bức xạ màu đỏ, chỉ làm việc được ở điện
áp xoay chiều, cần có thiết bò phụ thời gian bật sáng lâu, do giao động quang
thông lớn, Quang Thông giảm nhiều ở cuối tuổi thọ đèn , đèn chỉ bật sáng trở lại
sau khi đã nguội từ (5 – 6 ) phút.
 Một số loại đèn khác :
 Có tráng lớp bột Huỳnh Quang.
- Công suất : P = 80 – 2000 (w)
- Quang Hiệu : H = 40 – 65 (lm/w)
- Chỉ số màu :R
a
= 42
- Tuổi thọ :
τ
= 10.000 (h)
Đèn này dùng để chiếu sáng trung tâm thành phố.

 Có tráng lớp bột Huỳnh Quang :
- Công suất : P = 80 – 400 (w)
- Quang Hiệu : 48 – 60 (lm/w)
- Chỉ số màu : R
a
= 60
- Nhiệt độ màu :T
m
3400
o
K
Đèn này dùng để chiếu sáng đường đi bộ, trung tâm thành phố.
 Có ánh sáng hổn hợp MIXOPAL :
- Công suất : P = 160.500 (w)
- Quang Hiệu : H = 19 – 28 (lm/w)
- Chỉ số màu : R
a
= 60
- Nhiệt độ màu : T
m
= 3400
o
K
- Tuổi thọ :
τ
= 6000 (h)
Đèn này dùng để chiếu sáng cá vùng đi bộ, công viên vườn.
 Đèn HALOGEN kim loại : ( Halogenua Metal Halide Lamps )
- Công suất : P = 250 – 2000 (w)
- Quang Hiệu : H = 68 – 105 (lm/w)

- Chỉ số màu : R
a
= 65 – 69
- Nhiệt độ màu : T
m
= 4000 – 6000
o
K
- Tuổi thọ :
τ
= 1.000 – 10.000 (h)
Đèn này dùng để chiếu sáng tương đài, thể thao.
 Đèn NATRI áp suất thấp : ( Low Pressure Sodium Lamps )
SVTH: LỤC MAI TÂN Trang 23
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
- Công suất : P = 18 – 180 (w)
- Quang Hiệu : H = 100 – 183 (lm/w)
- Tuổi thọ :
τ
3000 – 3500 (h)
- Chỉ số màu : R
a
= 0, độ chói thấp
Đèn này nhìn rõ ở những nơi có sương mù, chỉ số màu thấp dùng để chiếu
sáng các Tunnels, bãi chứa.
 Đèn NATRI áp suất cao : ( Hight Pressure Sodium Lamps)
- Công suất : P = 50 – 400 (w)
- Quang Hiệu : H = 60 – 120 ( lm/w)
- Nhiệt độ màu : T
m

= 10.000 (h)
- Chỉ số màu : R
a
= 20 – 25
Ở nhiệt độ trên 1000
o
C, Natri phát các vạch phổ nhìn thấy do đó ánh sáng
trắng hơn , đèn này dùng để chiếu sáng trung tâm thành phố, đường phố, sân bãi
thể thao, công nghiệp.
3. Các hệ chiếu sáng : ( gồm 2 hệ )
a/ Hệ chiếu sáng chung :
Hệ này không những bề mặt làm việc được chiếu sáng mà tất cả phòng nói
chung cũng được chiếu sáng nữa, đèn được đặt dưới trần có bề cao cách sàn tương
đối.
* Chiếu sáng chung đều :
Là hệ thống chiếu sáng trong đó ánh sáng được phân bố đều khắp phòng làm
việc đượ sử dụng trong các trường hợp khi cần có các điều kiện chiếu sáng giống
nhau
* Chiếu sáng :
Là dạng chiếu sáng chung nhưng các đèn chiếu được phân bố ưu tiên theo bề
mặt làm việc nhằm có độ rọi cao hơn các bề mặt khác.
* Hệ chiếu sáng hổn hợp :
Gồm các đèn được đặt trực tiếp tại các chỗ làm việc dùng để chiếu sáng chỗ
làm việc và các đèn để dùng chiếu sáng chung để khắc phục sự phân bố không
đều của huy độ trong tầm mắt nhìn và thiết bò tạo độ rọi cần thiết tại các lối đi
trong phòng.
Để tránh sự sai biệt về huy độ chiếu sáng chung phải hòa với chiếu sáng tại
chỗ, do đó chiếu sáng chung trong hệ chiếu sáng hổn hợp cần phải lập trên bề mặt
phẳng làm việc một độ rọi có giá trò bằng 10% trò số độ rọi của chiếu sáng hổn
hợp. Ngoài ra các mức đó không thấp hơn 150 (lx) nếu dùng đèn phóng điện và

không thấp hơn 50 (lx) nếu dùng đèn nung sáng.
b/ Các loại chiếu sáng :
SVTH: LỤC MAI TÂN Trang 24
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
* Chiếu sáng làm việc : là dạng chiếu sáng cung cấp đầy đủ ánh sáng cho
những họat động của con người và các phương tiện vận chuyển khi không có hoặc
thiếu ánh sáng tự nhiên.
* Chiếu sáng sự cố : dùng để chiếu sáng cho con người tiếp tục làm việc trong
một thời gian hoặc an tòan của người khi ra khỏi nhà khi chiếu sáng làm việc bò
hư.
* Chiếu sáng an toàn : để phân tán người ( trong nhà hoặc ngoài trời) cần thiết
ở những lối đi lại những nơi trong xí nghiệp, công cộng khi mất chiếu sáng làm
việc.
* Chiếu sáng bảo vệ : là loại chiếu sáng bên ngoài phạm vi công trình để phục
vụ việc bảo vệ.
Yêu cầu : chỉ sử dụng đèn nung sáng để chiếu sáng sự cố và chiếu sáng an
toàn.
III. LỰA CHỌN CÁC THÔNG SỐ :
1. Chọn nguồn sáng :
Nguồn sáng có rất nhiều loại, có thể phân loại theo công suất tiêu thụ từ vài
chục Watt đến vài chục Kilowatt, phân loại theo điện áp sử dụng, phân loại theo
hình dáng và kích thước nguồn sáng. Ta cần phải phân tích các tính năng của
nguồn sáng và các điều kiện của vật chiếu sáng như tính năng điện ( điện thế,
công suất), kích thước và hình dạng bóng, tính chất ánh sáng (quang hiệu, tuổi thọ,
huy độ), tính chất màu sắc ( thành phần thổ, màu sắc) và tính kinh tế.
Ta chọn nguồn sáng theo công suất sau :
- Nhiệt độ màu được chọn theo tiêu chuẩn Kruithof.
- Chỉ số màu.
- Việc sử dụng tăng cường và gián đoạn của đòa điểm.
- Tuổi thọ của đèn.

- Quang hiệu đèn.
2. Chọn các thiết bò chiếu sáng :
Sự lựa chọn các thiết bò chiếu sáng phải dựa trên các điều kiện sau :
- Tính chất môi trường sung quanh.
- Các yêu cầu về sự phân bố ánh sáng và giảm sự chói.
- Các phương án kinh tế.
Việc chọn đèn trong kỹ thuật chiếu sáng người ta vận dụng theo các trường
hợp sau:
Trong các phòng ở sinh họat, văn phòng, hoặ các phòng tương tự nên dùng các
loại đèn có ánh sáng tán xạ hoặc phân bố trực tiếp là chủ yếu.
Đèn có ánh sáng phản xạ chủ yếu dùng cho các trường học, phòng vẽ hay các
phòng tương tự.
SVTH: LỤC MAI TÂN Trang 25