CẢI tạo lại hệ THỐNG CUNG cấp điện CHO một PHÂN XƯỞNG THỤC tập cơ KHÍ (18x54)

ỦY BAN NHÂN DÂN TP.HCM
TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT LÝ TỰ TRỌNG

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
-------

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

Đề Tài: CẢI TẠO LẠI HỆ THỐNG CUNG
CẤP ĐIỆN CHO MỘT PHÂN XƯỞNG
THỤC TẬP CƠ KHÍ (18x54).

GVHD: NGUYỄN ANH TĂNG
SVTH: TRẦN XUÂN LAM
LỚP : 11CĐ_Đ3
MSSV : 11D0010157

TPHCM, Ngày 12 tháng 12 năm 2013

Lời Mở Đầu



Đồ Án: Cung Cấp Đ

GVHD: Thầy Nguyễn Anh Tăng

Điện năng là một trong những dạng năng lượng quan trọng nhất trên thế giới
nói chung và ở nước ta nói riêng. Điện năng sản xuất từ các nhà máy điện được
truyền tải và cung cấp cho các khu công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ và sinh hoạt
của con người,để đưa điện năng đến các các nơi tiêu thụ này cần phải qua nhiều

khâu rất quan trọng .Và thiết kế cung cấp điện là một trong những khâu quan trọng
đó.. Công việc thiết kế cung cấp điện cho một công trình như khảo sát thu thập số
liệu công trình, xác định phụ tải tính toán, chọn trạm biến áp, thiết kế chiếu sáng…
đòi hỏi người thiết kế phải có kinh nghiệm trong tính toán, thiết kế đúng tiêu chuẩn
kỹ thuật, tính thẩm mỹ và an toàn cao.
Đồ án môn học là kết quả của sự vận dụng các kiến thức đã học vào thực tế
để tính toán thiết kế cung cấp điện cho một phân xưởng, cũng vì thế, mà qua đồ án
chúng ta có thể hiểu rõ hơn được những gì đã học ở lý thuyết mà chưa có dịp để
ứng dụng vào thực tiễn và chúng ta cũng có thể hình dung được ý nghĩa của bộ
môn cung cấp điện trong ngành điện khí hoá- cung cấp điện. “Cải Tạo Lại Hệ
Thống Cung Cấp Điện Cho Phân Xưởng Thực Tập Cơ Khí” là nhiệm vụ của
đồ án môn học cung cấp điện và cũng là cơ sở để chúng ta thiết kế những mạng
điện lớn hơn sau này.
Do trình độ có hạn và kinh nghiệm còn hạn chế, vì vậy mà trong quá trình
thực hiện tập đồ án này, chắc chắn không tránh khỏi sai sót. Kính mong quý thầy
cô và các bạn góp ý để em có cơ hội bổ sung vào vốn kiến thức của mình. Và đây
cũng là dịp để em kiểm tra lại kiến thức chuyên ngành về cung cấp điện sau khi đã
học xong môn học Cung Cấp Điện.
Em xin chân thành cảm ơn Thầy Nguyễn Anh Tăng đã chỉ bảo và hướng
dẫn tận tình để em hoàn thành tập đồ án này.

Hồ Chí Minh, tháng 09 năm 2013.

SV TRẦN XUÂN LAM
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN
2


Đồ Án: Cung Cấp Đ

GVHD: Thầy Nguyễn Anh Tăng

...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................

...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
......................................................................
Ngày…..Tháng…..Năm…..2013

Nhiệm Vụ Đồ Án
Họ Tên: Trần Xuân Lam

Lớp 11CĐ - Đ 3

MSSV: 11D0010157
3


Đồ Án: Cung Cấp Đ

GVHD: Thầy Nguyễn Anh Tăng

Tên đồ án: CẢI TẠO LẠI HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO MỘT PHÂN
XƯỞNG THỤC TẬP CƠ KHÍ (18x54).
Từ ngày …. đến ngày …. Chọn đề tài.
Từ ngày …. đến ngày …. Nộp 30%đồ án.
Từ ngày …. đến ngày …. Nộp 50% đồ án.
Từ ngày …. đến ngày…. Hoàn tất và nộp đồ án.

Tóm tắt nội dung đồ án gồm 4 phần:
Phần I: Giới thiệu chung về đồ án.
Phần II: Cơ sở lý thuyết

Phần III: Tính toán thiết kế hệ thống chiếu sáng cho công trình
Phần IV: Tổng kết đồ án.

Mục Lục
4


Đồ Án: Cung Cấp Đ

GVHD: Thầy Nguyễn Anh Tăng

Lời mở đầu.............................................................................................................1
Nhiệm vụ đồ án......................................................................................................3
Mục lục..................................................................................................................4
PHẦN 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỒ ÁN
I. Vài nét khái quát về đồ án..................................................................................5
II. Bản vẽ mặt bằng phân xưởng............................................................................6
PHẦN 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG
ĐIỆN
I. Cơ sở lý thuyết và công thức tính toán chiếu sáng.............................................8
II. Cơ sở lý thuyết và công thức tính toán phụ tải................................................19
PHẦN 3: TÍNH TOÁN CẢI TẠO LẠI HỆ THỐNG ĐIỆN
I. Tính toán thiết kế hệ thống mạch chiếu sáng cho phân xưởng...................21
IITính toán phụ tải cho phân xưởng..........................................................................25
III Tính toán thiết kế lựa chọn máy biến áp....................................................32
IV Tính toán thiết kế lựa chọn dây dẫn và CB...............................................35
PHẦN 4: SO SÁNH THIẾT KẾ CŨ VÀ MỚI
Tổng kết đồ án.....................................................................................................56
Một số tài liệu tham khảo....................................................................................57

Phần I: Giới Thiệu Chung Về Đồ Án
5


Đồ Án: Cung Cấp Đ
I.

GVHD: Thầy Nguyễn Anh Tăng

Tổng quan về phân xưởng.
Đây là mặt bằng phân xưởng sửa chữa cơ khí, có dạng hình chữ nhật, phân xưởng

có:
- Chiều dài: 54m
- Chiều rộng: 18m
- Chiều cao: 8 m
- Với diện tích toàn phân xưởng: 972m2
Môi trường làm việc rất thuận lợi, ít bụi, nhiệt độ môi trường trung bình trong phân
xưởng là 30oC.
- Phân xưởng dạng hai mái tôn kẽm, nền xi măng, toàn bộ phân xưởng có năm cửa ra vào
2 cánh: một cửa đi chính, bốn cửa phụ.
- Phân xưởng làm việc 2 ca trong một ngày:
+ Ca 1: từ 7h đến 15h
+ Ca 2: từ 15h đến 23h
Trong phân xưởng có 29 động cơ, một phòng kho và một phòng KCS, ngoài ra phân
xưởng còn có hệ thống chiếu sáng. Phân xưởng được lấy điện từ trạm biến áp khu vực
với cấp điện áp là: 220/380 (V)

II.

Bản vẽ mặt bằng

6


GVHD: Thầy Nguyễn Anh Tăng

Hình 1: Bản vẽ mặt bằng 1

Đồ Án: Cung Cấp Đ

7


Đồ Án: Cung Cấp Đ

III.

GVHD: Thầy Nguyễn Anh Tăng

Bảng thông số thiết bị trong phân xưởng

8


Đồ Án: Cung Cấp Đ

Kí hiệu
trên mặt bằng
1

2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12

Tổng

GVHD: Thầy Nguyễn Anh Tăng

Số lượng

Công suất Pđm
(kW)

5
4
1
3
2
2
2
4
2

2
1
1
29

9
7
11
16
18
18
9
3
9
14
18
1
299

Cosϕ

Knc

0.8
0.9
0.8
1
0.9
1
0.9

0.9
0.9
1
0.9
0.9

0,9
0,9
0,9
0,9
0,9
0,9
0,9
0,9
0,9
0,9
0,9
0,9

9


Đồ Án: Cung Cấp Đ

GVHD: Thầy Nguyễn Anh Tăng

PHẦN 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG
ĐIỆN
I. Cơ sở lý thuyết và công thức tính toán chiếu sáng
1.

Đặt vấn đề

Trong nhà máy, hay một phân xưởng,một xí nghiệp, cũng có thể là ngôi nhà của bạn,
hay là một công trình giao thông, một công trình…thì việc đầu tiên la hệ thống chiếu
sáng, có vai trò quan trọng trong việc đảm bảo chất lượng sản phẩm, năng suất lao động,
an toàn trong sản xuất và sức khỏe của người lao động. Nếu ánh sáng không đủ, người
lao động sẽ phải làm việc trong trạng thái căng thẳng, hại mắt và ảnh hưởng tới sức khỏe,
kết quả là hàng loạt sản phẩm không đạt tiêu chuẩn kỹ thuật và năng suất lao động kém,
thậm chí còn gây tai nạn trong khi làm việc. do đó cần phải có một hệ thống chiếu sáng
hơp lý để tránh những thiệt hại do thiếu ánh sáng.
Mặt khác, những lúc ánh sáng tự nhiên của mặt trời không đủ hay không còn chiếu
sáng được nữa. Chính vì vậy, chúng ta cần phải thiết kế hệ thống chiếu sáng cho phân
xưởng.
Ánh sáng của hệ thống chiếu sáng phát ra phải đáp ứng được nhu cầu làm việc bình
thường của con người, phải đảm bảo độ rọi theo yêu cầu của công việc và không quá
chói.
Trong phân xưởng cơ khí nói riêng,chúng ta có rất nhiều hình thức chiếu sáng khác
nhau.Chính vì thế, đòi hỏi ở người thiết kế cần phải biết cân nhắc, lựa chọn, chọn lọc để
có một phương án hợp lý, thõa yêu cầu đặt ra, đúng chỉ tiêu kĩ thuật…cũng như thõa điều
kiện về kinh tế…
Đi sâu hơn, ta có một số hình thức thiết kế chiếu sáng như sau:
-

Chiếu sáng chung: là chiếu sáng đảm bảo tại mọi điểm trên bề măt được chiếu sáng
đều nhận lượng ánh sáng như nhau.

-

Chiếu sáng cục bộ: là chiếu sáng cho những nơi có yêu cầu về đọ rọi cao.

-

Chiếu sáng làm việc: là chiếu sáng đảm bảo nhu cầu làm việc bình thường.
Bên cạnh đó, chúng ta cần phải thiết kế hệ thống chiếu sáng dự phòng là một
hệ thống chiếu sáng để đảm bảo tiến hành một số công việc khi hệ thống chiếu
sáng làm việc bị sự cố. Chiếu sáng dự phòng còn đảm bảo cho việc di chuyển
10


Đồ Án: Cung Cấp Đ

GVHD: Thầy Nguyễn Anh Tăng

mọi người ra khỏi khu vực làm việc một cách an toàn…Do vậy,nguồn chiếu
sáng dự phòng phải khác nguồn chiếu sáng làm việc
2. Yêu cầu thiết kế chiếu sáng:

Để đạt được những yêu cầu chiếu sáng đặt ra thì khi thiết kế chiếu sáng cần chú
ý:
 Độ rọi trên toàn mặt phẳng làm việc phải đạt giá trị tối thiểu theo yêu cầu.
 Ánh sáng phải phù hợp vào tính chất của công việc, thông thường chọn

nguồn sáng giống ánh sáng ban ngày.
 Tạo được tính tiện nghi cần thiết :


Tính thẩm mỹ.



Không gây chói do các tia sáng chiếu trực tiếp từ đèn tới mắt.



Không gây chói do các tia phản xạ từ các vật xung quanh.



Không có bóng tối trên mặt bằng làm việc.



Phải tạo được độ rọi tương đối đồng đều để khi quan sát nơi này sang
nơi khác mắt không phải điều tiết quá nhiều (độ chênh lệch tối đa không

quá 20%).
 Phải có hệ thống điều khiển từ xa và tự động hoá.
 Tiết kiệm năng lượng và giá cả hợp lý.
3. Các đại lượng quang và đơn vị
A. Các đại lượng quang
Một vật đen tuyệt đối được nung nóng lên từ 2000 0K đến 100000K, người ta có
phổ màu của nó để so sánh với màu của các nguồn sáng.
a. Một số ví dụ về nhiệt độ màu
Nhiệt độ
Nguồn sáng
màu(oK)
Đèn nến
1.900
Ánh sáng trăng

Đèn sợi đốt
2700
Ánh sáng mặt trời
Đèn halogen
3000
Ánh sáng ban ngày
Đèn huỳnh quang
2800-7500
Bầu trời trong xanh
a. Thang nhiệt độ màu theo CIE và đèn ví dụ.
Nguồn sáng

Tên gọi và

Ánh sáng

Viết

0

K

Nhiệt độ
màu(0K)
4100
5000-6000
5800-6500
10000-26000

Mã đèn HQ têu biểu

11


Đồ Án: Cung Cấp Đ
thang nhiệt
độ màu
Ấm
Đỏ cam
Trung hòa
Vàng
Lạnh
Xanh
b. Biểu đồ kruihoff

c.

GVHD: Thầy Nguyễn Anh Tăng
tắt
ww
nw
dw

(Phillips)
<3300
3300-5300
>5300

29,33,82,83,92,93,30,31,
32,41
84,94,20,21,22,25

Chỉ số truyền đạt màu (Ra)
Là số đo của nguồn sáng, cho biết mức độ trung thực của màu của các vật
được chiếu sáng, so với nguồn sáng chuẩn.

12


Đồ Án: Cung Cấp Đ

GVHD: Thầy Nguyễn Anh Tăng

Các đơn vị đo độ sáng cơ bản
a. Quang năng
- Độ nhạy của mắt thay đổi với các bước song khác nhau của ánh sáng. Độ nhạy lớn
nhất tại bước song ʎ = 555nm. Quang năng được định nghĩa là năng lượng được chọn
bức xạ một Watt tại bước sóng 555nm. Năng lượng bức xạ một Watt tại các bước sóng
khác trong trường nhìn sau đó nhân với độ nhạy cảm của mắt, được xác định bởi đường
cong độ nhạy quang phổ tương đối của mắt cho trường ánh sáng.
b. Quang thông
B.

-

Quang thông là bức xạ năng lượng của nguồn sáng trong một giây. Mà mắt thường

-

có thể hấp thụ được lượng bức xạ.
Quang thông ký kiệu là Ф, đơn vị là Lumen (lm)

Lumen (lm) là quang thông của một nguồn sáng điểm có cường độ sáng (I) bằng
một candela phát đều trong một góc khối (Ω) bằng một steradian. Một nguồn sáng
đều có một quang thông cụ thể, bảng 1.3 trình bày quang thông của một số nguồn
sáng thông thường.
Bảng 1.3 Quang thông của một số nguồn sáng
Nguồn sáng
Đèn xe đạp
Đèn nung sáng
Đèn huỳnh quang
Sodium cao áp
Sodium hạ áp
Thủy ngân cao áp
Metal halide

Công suất (W)
3
100
58
100
180
1000
2000

Quang thông (llm)
30
1360
5400
10000
33000
58000

190000

Hiệu suất ( lm/w)
10
13.6
93
100
183
58
95

c. Hiệu suất sáng
-

Hiệu suất sáng là tỉ số giữa quang thông và nguồn sáng phát ra và công suất
mà đèn tiêu thụ. Đơn vị là lumen/watt (lm/w). Mỗi một đèn đếu có một hiệu

suất đặc trưng. Bảng 1.3
d. Cường độ sáng
- Cường độ sáng là khái niệm cho sự tập trung ánh sáng theo một chiều riêng
biệt, bức xạ trong một giây. Cường độ ánh sáng ký hiệu là I, đơn vị là candela
(cd).
e. Độ rọi
13


Đồ Án: Cung Cấp Đ

GVHD: Thầy Nguyễn Anh Tăng

- Độ rọi là số lượng quang thông chiếu lên một đơn vị diện tích của bề
mặt được chiếu sáng. Độ rọi được ký hiệu là E, đơn vị là lux (lx), xác định bằng
biểu thức
- Độ rọi không phụ thuộc vào chiều quang thông chiếu đến bề mặt được chiếu

sáng.
Bảng 1.4 Các độ rọi thông thường
Giữa trưa
Chiếu sáng đường
Trăng tròn
Phòng làm việc
Nhà ở

Độ rọi, lx
100000
5 – 30
0.25
200 – 400
100 - 300

f. Độ chói
- Do bản than bề mặt được chiếu sáng cũng phát lại ánh sáng, như bề mặt của đèn
hoặc phẩn xạ từ một nguồn khác như bè mặt đường, nên độ chói được định
nghĩa là cường độ ánh sáng phát trở lại trên một đơn vị diện tích của bề mặt
được chiếu sáng theo một hướng riêng biệt. Độ rọi ký hiệu là L và đơn vị là
candela/m2 (cd/m2)
Nhận xét:
- Độ chói của bề mặt bức xạ phụ thuộc vào hướng quan sát bề mặt đó.
- Độ chói của bề mặt bức xạ không phụ thuộc vào khoảng cách từ mặt đó tới
hướng quan sát

Bảng 1.5 Độ chói của một số nguồn sáng
Nguồn sang
Bề mặt mặt trời
Bề mặt mặt trăng
Đèn nung nóng 100W/220W
Độ chói mặt đường khi độ rọi 30 lux
Đèn huỳnh quang
Giấy trắng khi độ roi 400 lux
Độ chói chưa gây cảm giác chói mắt

Cd/m2
2.109
2500
5000 – 15000
2
7000
80
<5000

g. Độ trưng
14


Đồ Án: Cung Cấp Đ
-

GVHD: Thầy Nguyễn Anh Tăng

Độ trưng là mật độ phân bố quang thông Φ trên bề mặt do một mặt khác
phát ra. Độ trưng ký hiệu là M, đơn vị lm/m 2 và được xác định bởi công

thức

-

Đối với bề mặt được chiếu sáng độ rọi và độ trưng phụ thuộc vào hệ số
phản xạ (ρ).
h. Định luật Lambert

-

Định luật lambert được thiết lập thông qua quan hệ giữa độ rọi E mà một

bề mặt có hệ số phản xạ ( hoặc hệ số xuyên sáng đối với bề mặt xuyên
sáng ) nhận được và độ chói mà bề mặt này bức xạ.
-

Sự phản xạ hoặc truyền khuếch tán theo định luật Lambert chứng minh

được:
4. Các phương pháp tính chiếu sáng
A. Phương pháp hệ số sử dụng kΦ
a. Ý nghĩa
- Phương pháp hệ số sử dụng dùng để xác định quang thông của đèn
được dùng trong chiếu sáng chung đều theo độ rọi yêu cầu cho trước,
trên mặt phẳng nằm ngang có kể đến phản xạ ánh sáng của trần và
tường.
- Không dùng phương pháp hệ số sử dụng để tính chiếu sáng cục bộ,
chiếu sáng ngoài trời cũng như chiếu sáng các mặt phẳng nằm ngang.
b. Công thức tính

15


Đồ Án: Cung Cấp Đ

GVHD: Thầy Nguyễn Anh Tăng

hc
H
hlv
Sơ đồ để tính toán chiếu sáng
Trong đó: hc : khoảng cách từ đèn đến trần, ( m )
H : độ cao cần chiếu sáng, ( m )
Hlv : khoảng cách từ nền đến bàn làm việc, ( m )
- Độ cao của đèn so với mặt công tác ( hình trên ) được chứng minh
như sau:
Tỷ số không vượt quá 5÷6
Với L là khoảng cách nhỏ nhất để đạt được yêu cầu chiếu sáng đồng
đều giữa các đèn, hc là khoảng cách từ trần đến đèn.
Trị số tốt nhất là:
= 1,4÷1,6
Tỷ số phụ thuộc vào các loại đèn và chao đèn, tham khảo ở các sổ tay,
catalogue của từng đèn hoặc bảng 1.6
Bảng 1.6: Bảng tra trị số

bố trí nhiều dãy

bố trí 1 dãy

Loại đèn và nơi sử dụng

Tốt nhất

Cho phép
cực đại

Tốt nhất

Cho phép
Cực đại

Chiếu sáng ngoài nhà
dùng chao đèn mờ hoặc
tráng men

2,3

3,2

1,9

2,5

Chiếu sáng
phân xưởng chao đèn
vạn năng

1,8

2,5

1,8

2

16


Đồ Án: Cung Cấp Đ

GVHD: Thầy Nguyễn Anh Tăng

Chiếu sáng cho các cơ
quan văn hóa, văn
phòng hành chánh

1,6

1,8

1,5

1,8

Khoảng cách từ đèn đến tường lấy trong phạm vi: l = ( 0,3 – 0,5 )L
- Mối quan hệ giữa quang thông tính toán đèn Φ tt-d theo các thông số kỹ
thuật được xác định theo biểu thức sau.
Trong đó
Emin: Độ rọi theo tiêu chuẩn, lux
K: Hệ số dự trữ chọn theo bảng

AP: Diện tích phòng được chiếu sáng, m2
nd: Số lượng đèn
Ksd: Hệ số sử dụng quang thông đèn, tra trong sổ tay kỹ thuật chiếu
sáng
�E: Tỷ số giữa độ rọi trung bình và độ rọi nhỏ nhất.
c. Hệ số sử dụng quang thông
- Hệ số KΦ phụ thuộc vào đặc tính của kiểu đèn, kích thước phòng,
màu sơn của trần, tường
- Để tra được hệ số KΦ trong sổ tay kỹ thuật, đầu tiên xác định chỉ
số chỉ phòng I của phòng được chiếu sáng như sau:

AP: Diện tích phòng được chiếu sáng, m2
D1, D2: Kích thước chiều dài và chiều rộng của phòng được chiếu
sáng, m Đối với các phòng không hạn chế; thì:
Với H là chiều cao tính toán treo đèn, m
17


Đồ Án: Cung Cấp Đ

GVHD: Thầy Nguyễn Anh Tăng
- Chỉ số chỉ phòng i có thể xác định trong sổ tay kỹ thuật chiếu

sáng, phù hợp với tỉ số , diện tích AP , chiều cao treo đèn tính toán htt.
Bảng 1.7 Bảng tra hệ số phản xạ
Đặc tính của các hệ số phản xạ
Hệ số phản xạ
Trần có màu trắng, tường màu trắng có của sổ che bằng
70
ri đô trắng, màn trắng,…

Tường có màu trắng, không có của sổ: tường màu trắng
50
trong các phòng ẩm, trần bê tông hoặc trần gỗ màu sáng
Trần bê-tông trong các phòng bẩn, trần gỗ, trần bê tông
30
có của sổ, tường có màu trắng.
Tường và trần trong các phòng tối, nhiều bụi ẩm, tường
10
gạch không hong trát, tường có màu dịu tối.
Tỉ số �E là tỉ số giữa độ rọi trung bình Etb và độ rọi nhỏ nhất Emin
Xác định �E còn phụ thuộc vào tỷ số giữa khoảng cách giữa hai đèn
ddvà chiều cao treo đèn tính toán htt.
Bảng1.8 Bảng tra tỷ số �E
Kiểu đèn
Đèn vạn năng để hở
Đèn chiếu sâu, chao tráng men
Đèn chao thủy tinh

0.8
1.2
1.15
1

Hệ số chỉ phòng i

Bảng 1.9: Hệ số sử dụng (Ksd ) của một số loại đèn.
Loại đèn
Đèn huỳnh quang
trần, %
30

50
70
tường,%
10
30
30
50
30
50
0,8
37
41
40
45
41
46
1,0
43
45
46
49
46
50
1,25 47
48
50
53
50
54
1,5

50
52
52
56
51
58
2,0
56
57
58
61
59
62
2,5
60
62
63
65
67
46
3,0
62
64
64
64
66
69
4,0
65
67

68
70
69
72

10
30
34
37
39
42
46
47
48

Tỷ số
1.2
1.6
Trị số �E
1.15 1.6
1
1.2
1
1.2

2.0
1.5
1.4
1.2

Đèn huỳnh quang loại kín
30
50
70
30
30
50
30
32
32
35
32
35
36
33
36
38
39
41
39
40
41
42
41
44
44
46
45
46
47

49
48
48
48
50
49
49
50
52
51

50
35
38
41
44
46
50
51
53
18


Đồ Án: Cung Cấp Đ
5,0

67

GVHD: Thầy Nguyễn Anh Tăng
68

69

72

71

74

49

50

51

53

52

54

B. Phương pháp đơn vị công suất
a. Ý nghĩa
- Đơn vị công suất là một chỉ tiêu năng lượng điện vô cùng quan trọng của
đèn, được sử dụng rộng rãi để xem xét các giải pháp kinh tế, kiểm tra lại các
bước tính toán về kỹ thuật chiếu sáng, dự kiến trước các phụ tải chiếu sáng
trước khi bắt đầu thiết kế
- Phương pháp đơn vị công suất không áp dụng tính toán trong trường hợp
trên bè mặt làm việc có bóng tối do vật này, vật khác đổ xuống và không áp
dụng trong tính toán chiếu sáng hành lang.

b. Tính chất cơ bản của phương pháp đơn vị công suất
Đơn vị công suất tính bằng Watt/m2được biểu diễn bởi mối quan hệ sau:
Trong đó
: Tổng công suất đèn sử dụng, W
: Diện tích phòng được chiếu sáng, m2
-

Trong sổ tay kỹ thuật chiếu sáng cho sẵn các giá trị đơn vị công suất tiêu

chuẩn Ptc trong từng trường hợp bố trí đèn theo phương án tối ưu nhất.
Khi tra sổ tay kỹ thuật chiếu sáng cần biết được các thông số kỹ thuật như
kiểu đèn, độ rọi yêu cầu E min, chiều cao treo đèn htt và diện tích phòng, Ngoài ra
phải biết màu sơn của trần, tường để chọn các hệ số phản xạ trần (ρ tr) và (ρt) cho
phù hợp. Tra sổ tay xác định được giá trị xuât chiếu sáng P tc tính toán tiến hành cụ
thể như sau:
Sau khi tính được tổng công suất của tất cả các đèn dự kiến dùn trong chiếu
sáng chung cho toàn bộ diện tích của phòng được chiếu sáng.
-

Tra Catalogue đèn chọn đèn có công suất tiêu chuẩn dự định dùng chiếu

sáng để xác định số lượng đèn nđ cần sử dụng biểu thức:
19


Đồ Án: Cung Cấp Đ

GVHD: Thầy Nguyễn Anh Tăng

II. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ CÔNG THỨC TÍNH TOÁN PHỤ TảI

1. Cơ sở lý thuyết.
A. Khái niệm.
- Phụ tải của hệ thống cung cấp điện được tính từ thiết bị dùng điện ngược

về nguồn, tiến hành tính toán từ cấp điện áp thấp nhất đến cấp điện áp
cao nhất của hệ thống cung cấp điện.
B. Mục đích tính toán phụ tải
- Chọn tiết diện dây dẫn của lưới cung cấp và phân phối điện áp.
- Chọn số lượng và công suất máy biến áp.
- Chọn tiết diện thanh dẫn của thiết bị phân phối.
- Chọn các thiết bị chuyển mạch và bảo vệ.
C. Phương pháp tính toán phụ tải
Có 4 phương pháp xác định phụ tải
-

Theo suất điện tiêu hao điện năng trên đơn vị sản phẩm.
Theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích.
Theo công suất đặt và hệ số nhu cầu.
Theo hệ số cực đại kmax và công suất trung bình Ptb ( hay còn gọi là
phương pháp số thiết bị hiệu quả nhq hay phương pháp sắp xếp biểu đồ).

Trong đó phương pháp số 4 là chính xác nhất nên ta sẽ áp dụng để tính toán
phụ tải động lực (để nâng cao độ chính xác), còn phụ tải chiếu sáng ta áp dụng
phương pháp số 2 vì loại phụ tải này phân bố đều.
II. Các công thức tính toán phụ tải
A. Công suất đặt và hệ số nhu cầu

Một cách gần đúng thì
Trong đó
Pđi : Công suất đặt của thiết bị thứ i, KW

Pdmi : Công suất định mức thiết bị thứ i, KW
Ptt, Qtt, Stt: công suất tác dụng tính toán, phản kháng tính toán, biểu kiến tính
toán của nhóm thiết bị, KW.KVAR, KVA.
20


Đồ Án: Cung Cấp Đ

GVHD: Thầy Nguyễn Anh Tăng

knc : hệ số nhu cầu của nhóm thiết bị tiêu thụ.
- Nếu hệ số công suất của các thiết bị trong nhóm không giống nhau thì phải
tính hệ số công suất trung bình.
Phụ tải tính toán tại các điểm nút của hệ thống cung cấp diện được xác minh
bằng tổng phụ tải tính toán các nhóm thiết bị nối đến nút này.
Với
: Tổng phụ tải tác dụng tính toán của các nhóm thiết bị và được xác định
như :
: Tổng phụ tải phản kháng tính toán của các nhóm thiết bị và được xác
định như:
Kđt : hệ số làm việc đồng thời của các nhóm thiết bị, knt = 0.85 1
Phụ tải tính toán tính theo hệ số nhu cầu có các ưu nhược điểm sau:
- Ưu điểm: Đơn giản, tính toán thuận tiện, được sử dụng rộng rãi.
- Nhược điểm: Độ chính xác không cao vì knc tra trong sổ tay là một giá trị cố
định, mà knc = ksdkmax và knc phụ thuộc vào kmax và phụ thuộc vào quá trình sản
xuất và số thiết bị trong nhóm máy, 2 yếu tố này thường xuyên thay đổi, cho
nên knc tra trong sổ tay không chính xác.
B. Tâm phụ tải (xét cho một nhóm phụ tải) đựợc tính theo công thức

-

Tâm phụ tải là một điểm nằm trong mặt bằng phụ tải mà nếu đặt tủ phân

-

phối tại đây thì các chi phí là thấp nhất.
Chọn hệ trục toạ độ DECAC với gốc toạ độ là góc bên trái của mặt bằng,
chọn trục tung là cạnh rộng của mặt bằng , trục hoành là cạnh dài của
mặt bằng phân xưởng.

C. Dòng định mức của mỗi phụ tải

D. Dòng điện tính toán của toàn phân xưởng

21


Đồ Án: Cung Cấp Đ

GVHD: Thầy Nguyễn Anh Tăng

22


Đồ Án: Cung Cấp Đ

GVHD: Thầy Nguyễn Anh Tăng

PHẦN 3: TÍNH TOÁN CẢI TẠO LẠI HỆ THỐNG ĐIỆN
-

Tính toán thiết kế hệ thống mạch chiếu sáng cho phân xưởng

Bước 1: Kích thước phân xưởng:


Chiều dài:

a = 54 (m)



Chiều rộng: b = 18 (m)



Diện tích:

S = 972 (m2)



Chiều cao:

h = 7(m)

Bước 2: Các hệ số phản xạ


Trần : màu trắng => Hệ số phản xạ

= 80%



Tường : vàng Creme=> Hệ số phản xạ



Nền: Xi măng có màu tối=> Hệ số phản xạ

trần

tường

= 70%
nền

= 30%

Bước 3: Chọn độ rọi
Chọn độ rọi E = 300 (lux) cho phân xưởng cơ khí chuyên tiện phay bào(tra
Bảng 2 sách Hưỡng dẫn làm đồ án môn học Thiết Kế Cung Cấp Điện của Phan
Thị Thanh Bình)
Bước 4
Chọn hệ chiếu sáng : chiếu sáng chung đều.
Bước 5
Chọn khoảng nhiệt độ màu: Theo đường cong kruithof, ta chọn Tm = 4200 (
0

K)

Bước 6
Chọn bóng đèn
Vì phân xưởng có trần cao (h = 7 m), chọn bộ đèn có kiểu chiếu sáng trực tiếp và
choá phản xạ tròn
Chọn bóng đèn Metal Halide


Pđ = 250 W



ΦĐ = 20000 Lm



Nhiệt độ màu Tm = 42000K

Chọn số bóng trong bộ đèn: 2
Quang thông và công suất bộ đèn
23


Đồ Án: Cung Cấp Đ

GVHD: Thầy Nguyễn Anh Tăng



ΦBđ = Φđ. Số bóng trong bộ đèn = 20000.1 = 20000 Lm



Pbđ = Pđ. Số bóng trong bộ đèn = 250.1 = 250W

Bước 7 : Phân bố các bộ đèn :
Cách trần :h’ = 1.2 m
Bề mặt làm việc : hlv = 0,76 m
Chiều cao treo đèn so với bề mặt làm việc : htt = 7 – 1.2 – 0,76 = 5,04m
Bước 8: Chỉ số địa điểm
Bước 9: Tính hệ số bu:
Chấp nhận thời gian làm việc trung bình là 1000h/năm suy ra:
-Chọn hệ số suy giảm quang thông δ1 = 0.8
-Chọn hệ số suy giảm do bám bụi δ 2 = 0.9
-Hệ số bù :
Bước 10: Tỉ số treo đèn
Với h >2h’ ; 0 ≤ j ≤ 1/3
h: chiều cao của nguồn so với bề mặt hữu ích
h’: khoảng cách từ đèn đến trần.
Bước 11: Hệ số có ích:
Đối với nhóm phản xạ trần, tường,nền và chỉ số địa điểm (K), tỉ số treo đèn( j) tra bảng các
bảng hệ số có ích trang 37 ở sách Hưỡng dẫn dồ án Cung Cấp Điện của Phan Thị Thanh
Bình ta có U = 0,112
Bước 12: Quang thông tổng

Bước 13: Xác định số bộ đèn

24

Đồ Án: Cung Cấp Đ

GVHD: Thầy Nguyễn Anh Tăng

Chọn số bộ đèn Nbộ đèn = 45 bộ

25