CHƯƠNG 1 : TÍNH TOÁN PHỤ TẢI ĐIỆN VÀ BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG 1.1 Tính phụ tải chiếu sáng và ổ cắm 1.1 Tính toán công suất đèn chiếu sáng và ổ cắm Trong thiết kế chiếu sáng vấn đề quan trọng nhất phỉa quan tâm là đáp ứng yêu cầu về độ rọi và hiệu quả của chiếu sáng đối với thị giác. Thiết kế chiếu sáng phải đảm bảo các yêu cầu sau đây: - Không bị lóa mắt - Không lóa do phản xạ - Phải có độ rọi đồng đều - Phải đảm bảo độ sáng đủ và ổn định - Phải tạo ra ánh sáng giống ánh sáng ban ngày. Bố trí đèn: thường được bố trí theo các góc của hình vuông hoặc hình chữ nhật. Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng sản xuất công nghiệp có kích thước a×b×H là 36×24×6m.
Coi trần nhà màu trắng , tường màu vàng, sàn nhà màu xám, với độ rọi yêu cầu Eyc = 100( lux). 1: Khoảng cách đèn đến mặt phẳng làm việc Khoảng cách đèn đến mặt công tác: H= h – h1 – h2= 5 – 0,5 – 0,5 = 4(m) Khoảng cách giữa các đèn L= 1,5×H = 1,5×4 = 6 (m) Chọn L=6m. Đèn bố trí theo 4 hàng dọc( cách tường p= 3m) và 6 hàng ngang( cách tường q= 3m). Mỗi bộ đèn có 1 đèn.
Tổng cộng có 24 đèn. 1 Bóng hàng ngang cách tường là: q (24 3 6) 3( m) 2 1 Bóng hàng dọc cách tường là: p (24 5 6) 3(m) 2 Ln L L L Kiểm tra độ đồng đều: q n và d p d ( với Ln = 6; Ld = 6) 3 2 3 2 Ta được: 2 q 3 và 2 p 3 24m q=3m p=3m 6m 36m Hình 1. 2: Sơ đồ bố trí đèn ab 24 36 Xác định chỉ số phòng: 4 H (a b) 4 (24 36) Lấy độ phản xạ của trần và đèn lần lượt là: tr 50% và tg 30% kết hợp với chỉ số phòng tra bảng ta được ksd = 0. Lấy hệ số tính toán Z = 1.1 và hệ số dự trữ k = 1 Quang thông của mỗi bóng đèn là: k E S Z 1.68 Chọn đèn LED High Bay 430/100W( có F = 10000 lumen) có công suất là Pden 100 (W) và hệ số công suất cos 0.9 ( tra catalog của Rạng Đông) Công suất chiếu sáng đèn là: Pcs kdt nPden 1 24 100 2400 (W) (VAR) Nhóm ổ cắm: Đối với khu vực phân xưởng mỗi 200m 2 ta bố trí 01 ổ cắm đơn 500 W/ổ.
Với phân xưởng có diện tích 864m2 ta bố trí 5 ổ cắm. Công suất của mạch ổ cắm là 2.2 Chọn cáp và thiết bị bảo vệ mạch chiếu sáng và ổ cắm 1.1 Chọn cáp từ tủ phân phối đến tủ chiếu sáng (A) (A) k1: hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường. k2: hệ số hiệu chỉnh theo số sợi cáp và khoảng cách giữa chúng trong một hầm cáp hoặc đất. Chọn cáp CVV (bốn lõi đồng, cách điện PVC loại nửa mềm) do CADIVI chế tạo tiết diện 2 mm2, Icp = 20 A 1.
Chọn dây dẫn từ Aptomat nhánh tới các nhóm đèn và ổ cắm Chia 24 đèn thành 6 nhóm, mỗi nhóm 4 bóng, công suất mỗi nhánh cấp cho bóng đèn là: Pnh.cs 4 Pden 4 100 400 (W) (A) Có 3 sợi cáp đi chung một khung treo, ta có: (A) Chọn cáp CVV (bốn lõi đồng, cách điện PVC loại nửa mềm) do CADIVI chế tạo, tiết diện 1. công suất tối đa mỗi nhánh cấp cho nhóm ổ cắm là : Pnh.oc 5 Poc 5 500 2500 (W) Chọn cáp CVV (bốn lõi đồng, cách điện PVC loại nửa mềm) do CADIVI chế tạo, tiết diện 1. Chọn Aptomat tổng, Aptomat nhánh Ta có Icsoc = 15.13(A) nên ta chọn Aptomat LG loại 50AF, kiểu ABE 53a, U đm = 600V, số cực là 2, Iđm = 20 A. Đối với nhánh cấp điện cho đèn, Inh.166 (A), nên ta chọn Aptomat LG loại 50AF, kiểu ABE 53a, Uđm = 600V, 2 cực, Iđm= 5A.
Đối với nhánh cấp điện cho ổ cắm, I nh.71 (A), nên ta chọn Aptomat LG loại 50AF, kiểu ABE 53a, Uđm = 600V, 2 cực, Iđm = 10A. Kiểm tra điều kiện chọn dây kết hợp với Aptomat Không cần kiểm tra độ sụt áp của đường dây vì đường dây ngắn. Kiểm tra mạch chiếu sáng và ổ cắm tổng dùng dây 2x1.5 mm2, bảo vệ bằng áp tô mát 20A 50AF thoả mãn điều kiện 1.5 Kiểm tra mạch nhánh chiếu sáng dùng dây 2x1.0 mm2, bảo vệ bằng áp tô mát 1.25 5 5A 50AF thoả mãn điều kiện I cp 15 A 4.5 Kiểm tra mạch nhánh ổ cắm dùng dây 2x1.5 mm 2, bảo vệ bằng áp tô mát 10A 1.25 10 50AF thoả mãn điều kiện I cp 15 A 8. Sơ đồ nguyên lý, bảng thống kê vật tư vật liệu Hình 1.
3: Sơ đồ đi dây chiếu sáng Hình 1. 4: Sơ đồ nguyên lý tủ chiếu sáng ổ cắm thông thoáng làm mát Bảng 1. 1: Thống kê vật tư Số Đơn giá Thành tiền STT Tên thiết bị Quy cách Đơn vị lượng 103VND (103VND) LED Highbay 1 Bóng đèn Cái 24 2477 59448 430/100W 2 Ổ cắm Sino S18U3 Cái 5 54.8 274 3 Quạt Deton GFD 5.6 Cái 4 5500 22000 4 Dây dẫn điện CVV 4x1.5 2025 5 Dây dẫn điện CVV 4x1.4 Aptomat 6 ABE53a 5A Cái 3 760 2280 nhánh đèn Aptomat 7 ABE53a 10A Cái 5 760 3800 nhánh ổ cắm 8 Aptomat tổng ABE53a 20A Cái 1 850 850 Tổng 92342. Phụ tải thông thoáng và làm mát 1.
Tính toán lưu lượng gió và lựa chọn quạt Ta có: abh 3 Qgió ar m / phút Trong đó : a: chiều dài của phân xưởng b: chiều rộng của phân xưởng h: Chiều cao của phân xưởng a b h 24 36 6 Qgio 864 3 Lưu lượng gió yêu cầu: ar 6 (m /phút) Chọn quạt thông gió Deton GFD 5.6, lưu lượng gió Qquat = 15000 m 3/h, công suất Pquat = 250W, hệ số công suất 0,8, điện áp Udm = 220V. Số quạt cần lắp là: Vậy chọn số quạt cần lắp là 4 chiếc Tổng công suất thông thoáng và làm mát: Plm k sd NPquat 4 250 1000 (W) 1. Chọn cáp và thiết bị cho quạt làm mát Chọn cáp CVV (bốn lõi đồng, cách điện PVC loại nửa mềm) do CADIVI chế tạo, tiết diện 1.12 Nguyễn Hồng Quang) Đối với nhánh cấp điện cho quạt làm mát, Ilm = 3.28 (A), nên ta chọn Aptomat LG loại 50AF, kiểu ABE 53a, Uđm = 600V, 2 cực, Iđm= 5A. Phụ tải động lực 1.
Phân chia nhóm thiết bị Tiến hành chia nhóm: - Các thiết bị điện trong cùng một nhóm gần nhau; - Nếu có thể, trong cùng một nhóm nên bố trí các máy có cùng chế độ làm việc; - Công suất các nhóm xấp xỉ bằng nhau. Sử dụng phương pháp hệ số sử dụng ku và hệ số đồng thời của nhóm thiết bị điện ks Mỗi một phụ tải không phải luôn làm việc với công suất định mức của nó và không đồng thời làm việc với các phụ tải khác trong nhóm. Hệ số sử dụng công suất lớn nhất ku Là hệ số cho biết công suất thực tế của một thiết bị thường nhỏ hơn công suất định mức của nó trong điều kiện làm việc bình thường. Hệ số ku áp dụng riêng cho từng tải, phụ thuộc vào tính chất tải : - Động cơ công nghiệp ku = 0,75 - Tải chiếu sáng : ku = 1,0 - Mạch ổ cắm : ku = 0,1 0,2 hoặc lớn hơn phu thuộc hoàn toàn vào thiết bị sử dụng ổ cắm Hệ số đồng thời sử dụng điện ks : Là hệ số cho biết sự làm việc đồng thời của các thiết bị điện trong nhóm.
Hệ số ks được áp dụng riêng cho nhóm thiết bị được cấp từ một tủ phân phối hoặc bảng phân phối nhỏ. Hệ số ks được xác định không giống nhau cho từng nước khác nhau, và thường theo kinh nghiệm của người thiết kế. Công suất tính toán của một nhóm N có n thiết bị có thể tính như sau : n PttN k sN kui Pđmi i 1 n cos k P i ui đmi costb i 1 n k P i 1 ui đmi PttN S costb ttN Q S 2 P 2 ttN ttN ttN Công suất tính toán của các nhóm thiết bị động lực N Pttdl ksdl PttNj j 1 N cos P j 1 tbj ttNj costbdl N Pj 1 ttNj Pttdl Sttdl cos tbdl Q S 2 P 2 ttdl ttdl ttdl Dựa vào nguyên tắc phân nhóm ở trên và căn cứ vào vị trí, công suất của các thiết bị được bố trí trên mặt bằng phân xưởng, ta có thể chia các phụ tải thành 4 nhóm. Kết quả phân nhóm được trình bày ở bảng sau: Bảng 1.