Thiết kế cung cấp điện nhà máy cơ khí xây dựng Nha Trang

CHÖÔNG 1 TOÅNG QUAN VEÀ NHAØ MAÙY GIÔÙI THIEÄU CHUNG VEÀ NHAØ MAÙY: Cô khí laø ngaønh heát söùc quan troïng trong coâng cuoäc xaây döïng vaø phaùt trieån neàn kinh teá cuûa ñaát nöôùc. Nha Trang laø thaønh phoá coù neàn kinh teá chuû yeáu laø du lòch. Beân caïnh ñoù, trong nhöõng naêm gaàn ñaây TP Nha Trang cuõng töøng böôùc xaây döïng neàn coâng nghieäp cho tænh nhaø. Ñeå thuaän lôïi cho kinh teá tænh nhaø phaùt trieån cuõng nhö ñôøi soáng cuûa nhaân daân ñöôïc naâng cao, TP Nha Trang ñaõ tieán haønh döï aùn xaây döïng “Nhaø maùy cô khí vaø xaây döïng Nha Trang” nhaèm cheá taïo coâng cuï lao ñoäng saûn xuaát vaø xaây döïng cuõng nhö giaûi quyeát lao ñoäng goùp phaàn taïo ra saûn phaåm cho xaõ hoäi. Khu vöïc huyeän Suoái Daàu thuoäc phía nam thaønh phoá Nha Trang, caùch thaønh phoá Nha Trang 40Km, laø khu vöïc raát khaû thi ñeå xaây döïng nhaø maùy. GIÔÙI THIEÄU VEÀ TOÅ CHÖÙC NHAØ MAÙY: Cuõng nhö caùc ban ngaønh khaùc, nhaø maùy cô khí Nha Trang bao goàm caùc phoøng ban nhö sau: Ban giaùm ñoác: ñieàu haønh hoaït ñoäng cuûa nhaø maùy. Phoøng keá toaùn – taøi chính: chòu traùch nhieäm thu chi tieàn vaø laøm nghóa vuï cho nhaø nöôùc. - Phoøng keá hoaïch – ñaàu tö: cung caáp keá hoaïch saûn xuaát, tieâu thuï saûn phaåm. Phoøng toå chöùc lao ñoäng tieàn löông: chòu traùch nhieäm veà tuyeån duïng, ñaøo taïo veà nhaân löïc, tieàn löông cheá ñoä cho CB-CNVC. Phoøng kyõ thuaät: chòu traùch nhieäm veà maët kyõ thuaät – an toaøn cho nhaø maùy. Trong phoøng kyõ thuaät coù caùc phoøng ban, phaân xöôûng sau: +) Phaân xöôûng cô khí xaây laép ñieän. +) Phaân xöôûng saûn xuaát xaây laép ñieän. +) Ngoaøi caùc phaân xöôûng ra coøn coù caùc toå: + Toå reøn goø haøn. + Toå ñuùc coáng xaây döïng caàu ñöôøng + Toå cô khí taïo phoâi GIÔÙI THIEÄU TOÙM TAÉT VEÀ SAÛN XUAÁT CUÛA NHAØ MAÙY: Phaân xöôûng cô khí : Nguyeân lieäu cuûa nhaø maùy chuû yeáu laø kim loaïi ñen nhö gang theùp, ngoaøi ra coøn söû duïng moät phaàn nhoû kim loaïi maøu nhö: ñoàng, nhoâm,… Do ñaët thuø cuûa nhaø maùy laø söûa chöõa vaø saûn xuaát caùc thieát bò thay theá theo ñôn ñaët haøng neân phoâi thöôøng nhaäp töø caùc nhaø maùy khaùc. Phoâi sau khi nhaäp veà ñöôïc laøm saïch, caét boû caùc phaàn thöøa ñöôïc caét goït kim loaïi hoaëc reøn, daäp ñeå tieáp tuïc quaù trình taïo phoâi. ÔÛ quaù trình naøy, thöôøng duøng caùc maùy reøn daäp laø caùc kim loaïi ñaõ ôû daïng phoâi ñöôïc ñöa veà töø caùc nhaø maùy luyeän kim vaø ñöôïc haøn caét theo caùc kích thöôùt cho tröôùc. Phoâi sau khi reøn daäp ñöôïc ñöa sang caét goït kim loaïi ñeå gia coâng thaønh caùc chi tieát maùy. ÔÛ quaù trình naøy coù raát nhieàu maùy coâng cuï nhö tieän, phay, baøo, maøi, dao, khoan vôùi caùc côõ coâng suaát khaùc nhau. Caùc coâng cuï naøy coù theå laøm vieäc rieâng bieät hoaëc laøm vieäc trong daây chuyeàn töï ñoäng. Thoâng thöôøng phaân xöôûng gia coâng caét goït laø moät trong nhöõng phaân xöôûng quan troïng cuûa nhaø maùy. ÔÛ ñaây caùc chi tieát maùy ñöôïc hoaøn thieän vaø ñöa sang quaù trình laép raùp. Nhaø maùy cô khí Nha Trang laøm vieäc ñoäc laäp, saûn phaåm laø caùc chi tieát maùy rôøi raïc, do ñoù yeâu caàu cung caáp ñieän khoâng quaù nghieâm ngaét nhö caùc daây truyeàn saûn suaát lieân tuïc. Ngoaøi caùc phaân xöôûng chính töông öùng vôùi caùc giai ñoaïn saûn xuaát treân, trong nhaø maùy coøn coù caùc phaân xöôûng phuï trôï khaùc nhö maï keõm, reøn duøng maùy buùa. Phaân xöôûng saûn xuaát xaáy laép ñieän, caàu ñöôøng: Nguyeân lieäu chuû yeáu laø ñaù, caùt, xi maêng ñöôïc ñöa vaø nhaø maùy troän theo ñuùng tieâu chuaån tyû leä nhaát ñònh. Sau ñoù ñöôïc ñöa vaøo khuoân vaø duøng caåu truïc naâng leân ñöa vaøo maùy quay ly taâm song ñöôïc ñöa ra saáy baèng aùp suaát hôi nöôùc töø heä thoáng oáng daãn cuûa loø ñoát. NHIEÄM VUÏ THIEÁT KEÁ: 1/ Trình baøy toång quan veà nhaø maùy. 2/ Phaân nhoùm vaø xaùc ñònh taâm phuï taûi. 3/ Tính toaùn phuï taûi tính toaùn. 4/ Choïn traïm vaø nguoàn döï phoøng. 5/ Thieát keá maïng ñieän nhaø maùy cho toaøn nhaø maùy. 6/ Tính toaùn ngaén maïch vaø kieåm tra suït aùp. 7/ Tính toaùn an toaøn ñieän. 8/ Tính toaùn buø. 9/ Tính toaùn choáng seùt. QUAN ÑIEÅM THIEÁT KEÁ: Ngaøy nay neàn kinh teá nöôùc ta ñang phaùt trieån maïnh meõ, ñôøi soáng nhaân daân cuõng ñöôïc naâng cao, nhu caàu ñieän trong caùc lónh vöïc coâng nghieäp, noâng nghieäp, dòch vuï vaø sinh hoaït taêng tröôûng khoâng ngöøng ñoøi hoûi ñoä tin caäy vaø an toaøn cung caáp ñieän ngaøy caøng cao. Vì vaäy khi thieát keá moät coâng trình ñieän duø nhoû cuõng yeâu caàu kieán thöùc toång hôïp töø haøng loaït caùc chuyeân ngaønh heïp (cung caáp ñieän, thieát bò ñieän, kyõ thuaät cao aùp, an toan ñieän…) Ngoaøi ra ngöôøi thieát keá coøn phaûi coù söï hieåu bieát nhaát ñònh veà xaõ hoäi, veà moâi tröôøng, veà caùc ñoái töôïng cung caáp ñieän … vì coâng trình thieát keá neáu dö thöøa seõ gay laõng phí ñaát ñai, nguyeân vaät lieäu, laøm öù ñoïng voán ñaàu tö ban ñaàu. Neáu coâng trình thieát keá sai seõ gaây haäu quaû nghieâm troïng nhö: gaây söï coá maát ñieän, khoâng an toaøn, gaây chaùy noå laøm thieät haïi ñeán tính maïng vaø taøi saûn xí nghieäp , nhaân daân. Vì vaäy ngöôøi thieát keá phaûi tìm ra nhöõng phöông phaùp toái öu nhaèm ñaûm baûo tính lieân tuïc veà cung caáp ñieän, voán ñaàu tö ban ñaàu cuõng nhö caùc vaán ñeà an toaøn cho nhaø maùy thoaû maõn caùc yeâu caàu chung: Cung caáp ñieän lieân tuïc. Ñaûm baûo chaát löôïng ñieän naêng. Vaän haønh tieän lôïi, an toaøn cho ngöôøi söû duïng. Coù tính döï phoøng phaùt trieån trong töông lai Ñaûm baûo veà kinh teá. Ñeå ñaûm baûo ñöôïc caùc yeâu caàu ñoù, ngaøy nay caùc tieâu chuaån veà thieát keá laép ñaët ñieän ñeàu ñöôïc tieâu chuaån hoaù cuï theå vaø ñöôïc thoáng nhaát treân toaøn quoác. Trong luaän aùn thieát keá toát nghieäp naøy moïi quan nieäm veà thieát keá döïa vaøo tieâu chuaån IEC. CAÙC YEÂU CAÀU ÑOÁI VÔÙI MAÏNG ÑIEÄN: Trong tình hình kinh teá hieän nay, caùc xí nghieäp, caùc toå hôïp saûn xuaát duø lôùn hay nhoû ñeàu töï haïch toaùn kinh doanh trong cuoäc caïnh tranh quyeát lieät veà giaù caû saûn phaåm trong cô cheá thò tröôøng hieän nay. Trong ñoù vieäc cung caáp ñieän coù ñoùng goùp moät phaàn quan troïng vaøo vaán ñeà kinh doanh cuûa xí nghieäp. Vieäc maát ñieän seõ laøm aûnh höôûng ñeán hieäu quaû kinh teá cuûa xí nghieäp, neáu nhieàu thaäm chí seõ laøm cho xí nghieäp bò thua loã. Chaát löôïng ñieän xaáu (chuû yeáu laø ñieän aùp) seõ aûnh höôûng ñeán chaát löôïng saûn phaåm, laøm giaûm hieäu suaát lao ñoäng. Vì theá vieäc ñaûm baûo ñoä tin caäy cung caáp ñieän vaø naâng cao chaát löôïng ñieän naêng laø moái quan taâm haøng ñaàu cuûa khaùch haøng coâng nghieäp. Ñoä tin caäy cung caáp ñieän: Möùc ñoä ñaûm baûo cung caáp ñieän lieân tuïc tuyø thuoäc vaøo tính chaát vaø yeâu caàu cuûa phuï taûi. Phuï taûi hoä loaïi 1: Ñoái vôùi loaïi phuï taûi naøy khoâng cho pheùp maát ñieän vì seõ gaây taùc haïi veà kinh teá , veà chính trò, nguy haïi ñeán tính maïng con ngöôøi. Ví duï: beänh vieän, nhaø maùy luyeän gang theùp, heä thoáng quaït gioù cho coâng nhaân trong haàm loø, caùc buoåi ñoùn tieáp mittinh quan troïng… Vì vaäy khi thieát keá cung caáp ñieän cho phuï taûi naøy phaûi löu yù ñeán vieäc cung caáp ñieän töø nhieàu nguoàn ñeán keå caû phaàn ñaët maùy phaùt ñieän döï phoøng. Phuï taûi loaïi 2: Ñoái vôùi loaïi naøy maát ñieän cuõng gaây taùc haïi veà maët kinh teá nhöng phaûi so saùnh veà kinh teá giöõa khoaûn tieàn luùc coù ñaët caùc thieát bò döï phoøng vôùi caùc khoaûn tieàn thieät haïi do maát ñieän gaây ra khoâng coù ñaët caùc thieát bò döï phoøng vaø xem xeùt tröôøng hôïp naøo coù lôïi hôn caû thì laøm. Thöôøng thì caùc xí nghieäp saûn xuaát naøy trong daïng phuï taûi loaïi naøy. Ñoái vôùi xí nghieäp ñöôïc thieát keá trong luaän vaên naøy laø hoä phuï taûi loaïi 2 vì khi maát ñieän töø hai giôø trôû leân seõ gaây hö hoûng saûn phaåm. Vì vaäy trong thieát keá coù tính ñeán nguoàn döï phoøng cho nhaø maùy. Phuï taûi loaïi 3: Ñoái vôùi loaïi phuï taûi naøy khoâng caàn ñaûm baûo veà cung caáp ñieän nhieàu laém Ví duï: khu daân cö, nhaø ôû,… Ñaûm baûo chaát löôïng ñieän: Chaát löôïng ñieän chuû yeáu laø ñieän aùp U vaø taàn soá f, vì vaäy ta phaûi ñaûm baûo ñieän aùp vaø taàn soá ôû trò soá ñònh möùc (vôùi ñieän aùp chæ cho pheùp xeâ dòch trong khoaûng vaø taàn soá chæ cho pheùp ) Chæ tieâu veà kinh teá: Chæ tieâu kinh teá cuûa moät maïng ñieän chuû yeáu laø do: Giaù voán ñaàu tö ít nhaát . Toån thaát ñieän naêng doïc ñöôøng daây laø ít nhaát. Khi thieát keá caàn phaûi thoaû maõn caû veà yeâu caàu kinh teá vaø kyõ thuaät. An toaøn ñoái vôùi con ngöôøi: Khi thieát keá sô ñoà noái daây cuûa maïng ñieän caàn ñaûm baûo an toaøn lao ñoäng cho coâng nhaân, nhaân vieân vaän haøng, ñaûm baûo cho nhaø xöôûng cuûa xí nghieäp veà maët choáng seùt traùnh gaây haäu quaû thieät haïi nghieâm troïng veà ngöôøi vaø taøi saûn xí nghieäp. Toùm laïi: Khi thieát keá baát kì moät maïng ñieän naøo cuõng caàn phaûi thoûa maõn ñaày ñuû caùc yeâu caàu treân. Ngoaøi ra khi thieát keá phaûi ñaûm baûo cho maïng ñieän vaän haønh linh hoaït vaø deã daøng phaùt trieån veà sau. CHÖÔNG 2 PHAÂN NHOÙM VAØ XAÙC ÑÒNH TAÂM PHUÏ TAÛI MUÏC ÑÍCH CUÛA VIEÄC XAÙC ÑÒNH TAÂM PHUÏ TAÛI: Muïc ñích cuûa vieäc xaùc ñònh taâm phuï taûi laø tìm vò trí trung taâm cuûa phuï taûi, ôû vò trí naøy coâng suaát treân maët baèng ñöôïc caân baèng. Noù laø cô sôû ñeå löïa choïn vò trí laép ñaët caùc tuû ñoäng löïc vaø tuû phaân phoái cuûa nhaø maùy . PHAÂN NHOÙM VAØ XAÙC ÑÒNH TAÂM PHUÏ TAÛI: Nhaø maùy cô khí vaø xaây döïng Nha Trang coù dieän tích khoaûng 40.000m2, soá thieát bò laø 53 thieát bò. Döïa vaøo caùch boá trí caùc thieát bò treân maët baèng maø ta chia thaønh 8 nhoùm, moãi nhoùm thích öùng vôùi moät tuû ñoäng löïc. Xöôûng ñöôïc caáp ñieän töø caùc traïm bieán aùp, trong xöôûng ñaët moät tuû phaân phoái chính laøm nhieäm vuï cung caáp ñieän cho hai tuû phaân phoái phuï vaø caùc tuû ñoäng löïc. Töø tuû ñoäng löïc seõ cung caáp ñieän cho caùc thieát bò. Ñeå coù lôïi veà maët kinh teá cuõng nhö lôïi veà daây daãn ta phaûi xaùc ñònh taâm phuï taûi. Taâm phuï taûi maø taïi ñoù ta seõ ñaët tuû ñoäng löïc. Xaùc ñònh toïa ñoä: Ñeå xaùc ñònh taâm phuï taûi , ta döïng heä truïc Oxy (ñôn vò laø meùt) treân maët baèng thieát keá nhaø maùy. Heä truïc naøy coù theå choïn tuøy yù, ôû ñaây ta choïn goùc toïa ñoä O taïi goùc traùi cuûa töøng phaân xöôûng, truïc tung laø X, truïc hoaønh laø Y. Coâng Thöùc Xaùc Ñònh Taâm Phuï Taûi: Döïa vaøo maët baèng, baûng veõ ta xaùc ñònh taâm toaï ñoä (x,y) cuûa töøng thieát bò. Toïa ñoä taâm phuï taûi ñöôïc xaùc ñònh baèng coâng thöùc: (2.1) Vôùi: n : laø soá thieát bò. Pñmi : Coâng suaát ñònh möùc cuûa töøng thieát bò Xi : Toaï ñoä x cuûa töøng thieát bò Yi : Toaï ñoä y cuûa töøng thieát bò Nhaän xeùt: Treân lyù thuyeát ta tính taâm phuï taûi theo coâng thöùc, nhöng trong thöïc teá ta laïi boá trí caùc tuû ñoäng löïc cuõng nhö tuû phaân phoái sao cho phuø hôïp vôùi maët baèng saûn xuaát ñeå thuaän lôïi trong vieäc thao taùc vaø caùc yeáu toá myõ quan. Aùp duïng coâng thöùc (2.1) vaø baûng toaï ñoä caùc thieát bò treân ta tính ñöôïc: Taâm phuï taûi nhoùm 1: töø thieát bò 19 ñeán thieát bò 26: X = 2.53m ; Y = 7.3m Taâm phuï taûi nhoùm 2: töø thieát bò 27 ñeán thieát bò 32: X = 3.86m ; Y = 3.12m Taâm phuï taûi nhoùm 3: töø thieát bò 33 ñeán thieát bò 42: X = 3.5m ; Y = 7.7m Taâm phuï taûi nhoùm 4: töø thieát bò 43 ñeán thieát bò 53: X = 4.56m ; Y = 2.86m Taâm phuï taûi nhoùm 5: töø thieát bò 12 ñeán thieát bò 15: X = 2.6m ; Y = 9.2m Taâm phuï taûi nhoùm 6: töø thieát bò 16 ñeán thieát bò 18: X = 0.5m ; Y = 0.69m Taâm phuï taûi nhoùm 7: töø thieát bò 6 ñeán thieát bò 11 X = 3.2m ; Y = 3.98m Taâm phuï taûi nhoùm 8: töø thieát bò 1 ñeán thieát bò 5: X = 3.01m ; Y = 13.18m CHÖÔNG 3: PHÖÔNG PHAÙP XAÙC ÑÒNH PHUÏ TAÛI TÍNH TOAÙN MUÏC ÑÍCH: Khi thieát keá cung caáp ñieän cho nhaø maùy hoaëc xí nghieäp naøo ñoù, nhieäm vuï ñaàu tieân laø phaûi xaùc ñònh phuï taûi ñieän cuûa coâng trình aáy. Vieäc xaùc ñònh cuï theå phuï taûi ñieän seõ giuùp giaûi quyeát haøng loaït caùc vaán ñeà cuï theå nhö tính toaùn löïa choïn vaø kieåm tra caùc thieát bò ñieän: maùy bieán aùp, daây daãn, thieát bò ñoùng caét, thieát bò baûo veä, tính toaùn suït aùp… Vì vaäy nhôø nhöõng thoâng soá phuï taûi ñieän ngöôøi thieát keá coù theå khaûo saùt vaø tính toaùn töø ñoù löïa choïn phöông aùn toái öu caû veà kyõ thuaät cuõng nhö kinh teá . Coù nhieàu phöông aùn ñeå phaân chia nhoùm phuï taûi nhöng thoâng thöôøng laø 3 phöông aùn sau : Phaân nhoùm theo vò trí maët baèng cuûa thieát bò. Phaân nhoùm theo coâng suaát. Phaân nhoùm theo chöùc naêng laøm vieäc, theo tính chaát yeâu caàu cuûa coâng vieäc. Toùm laïi: xaùc ñònh phuï taûi tính toaùn khoâng nhöõng ñuùng vaø chính xaùc ñoái vôùi hieän taïi maø coøn ñuùng cho caû töông lai. Phuï taûi ñieän coù nhöõng tính chaát vaø ñaëc tröng rieâng, cho neân ñeå xaùc ñònh phuï taûi tính toaùn cuûa caùc loaïi phuï taûi ñoù ngöôøi ta phaûi duøng caùc phöông phaùp khaùc. CAÙC ÑÒNH NGHÓA VAØ KYÙ HIEÄU CUÛA CAÙC ÑAÏI LÖÔÏNG CÔ BAÛN: Coâng suaát ñònh möùc Pñm : Coâng suaát ñònh möùc cuûa thieát bò ñieän laø coâng suaát ghi treân loác maùy hoaëc ghi trong lyù lòch maùy. Vì ñoäng cô laøm vieäc coù toån hao, cho neân coâng suaát ñieän cung caáp phaûi lôùn hôn goïi laø Pñ (coâng suaát ñaët) vaø ñöôïc tính nhö sau: vôùi : laø hieäu suaát cuûa ñoäng cô, vôùi nhöõng ñoäng cô thoâng thöôøng thì coù giaù trò töø 0.85 ñeán 0.87 (theo TL 1 trang 95) Khi coù nhieàu ñoäng cô coâng suaát nhoû, moät caùch gaàn ñuùng khi tính toaùn ra ta coù theå coi Pñ = Pñm Phuï taûi trung bình Ptb : Phuï taûi trung bình laø moät ñaëc tröng tónh cô baûn cuûa chuùng, do ñoù trò soá trung bình phuï taûi laø ñaëc tröng cuûa ñoà thò phuï taûi thay ñoåi. Noùi chung, phuï taûi trung bình cuûa caùc nhoùm thieát bò ñieän baèng toång phuï taûi trung bình cuûa töøng thieát bò trong nhoùm ñoù. ; Phuï taûi cöïc ñaïi Pmax : Phuï taûi cöïc ñaïi chia laøm 2 nhoùm: a) Phuï taûi cöïc ñaïi daøi haïn trong nhöõng khoaûn thôøi gian khaùc nhau (10, 30, 60 phuùt…) duøng ñeå choïn caùc phaàn töû cuûa heä truyeàn ñoäng ñieän cung caáp ñieän theo ñieàu kieän phaùt soùng vaø ñeå tính toån thaát coâng suaát cöïc ñaïi treân caùc phaàn töû ñoù. b) Phuï taûi cöïc ñaïi ngaén haïn (coøn goïi laø phuï taûi ñænh hay phu taûi cöïc ñaïi töùc thôøi) trong khoaûng thôøi gian 1 ñeán 2 giaây. Phuï taûi ñænh nhoïn duøng ñeå kieåm tra. * Söï dao ñoäng ñieän aùp. * Kieåm tra löôùi ñieän theo ñieàu kieän töï môû maùy caùc ñoäng cô coâng suaát lôùn. * Choïn daây cuûa caùc caàu chì. * Tính doøng khôûi ñoäng cuûa rôle baûo veä doøng ñieän max. Phuï taûi tính toaùn Ptt : Phuï taûi tính toaùn laø moät soá lieäu raát cô baûn duøng ñeå thieát keá heä thoáng cung caáp ñieän. Phuï taûi tính toaùn laø phuï taûi giaû thieát laâu daøi khoâng ñoåi, töông ñöông vôùi phuï taûi thöïc veà maëc hieäu öùng nhieät lôùn nhaát. Noùi moät caùch khaùc, phuï taûi tính toaùn cuõng laøm noùng daây daãn leân tôùi nhieät ñoä baèng nhieät ñoä lôùn nhaát do phuï taûi thöïc teá gaây ra. Nhö vaäy neáu choïn caùc thieát bò ñieän theo phuï taûi tính toaùn thì coù theå ñaûm baûo an toaøn veà maët phaùt noùng cho caùc thieát bò ñoù trong moïi traïng thaùi vaän haønh. Quan heä giöõa phuï taûi tính toaùn vôùi caùc daïng phuï taûi khaùc ñöôïc neâu trong baát ñaúng thöùc sau: Ptb Ptt Pmax CAÙC HEÄ SOÁ ÑAËC TRÖNG: Heä soá söû duïng Ksd : Heä soá söû duïng coâng suaát taùc duïng cuûa moät thieát bò ñieän Ksd hay cuûa moät nhoùm thieát bò ñieän Ksd laø tæ soá giöõa coâng suaát taùc duïng trung bình vaø coâng suaát ñònh möùc. Ñoái vôùi moät thieát bò: (3.1) Ñoái vôùi moät nhoùm thieát bò: (3.2) Neáu döïa vaøo ñoà thò phuï taûi cuûa nhoùm thieát bò, ta coù theå xaùc ñònh ñöôïc heä soá söû duïng nhö sau: (3.3) Trong ñoù: p1, p2, pn : laø coâng suaát taùc duïng öùng vôùi khoaûng thôøi gian t1, t2, tn. Pñm : laø toång coâng suaát ñònh möùc cuûa caùc thieát bò trong ñoù. Ngoaøi ra Ksd coøn coù theå ñöôïc tra ôû baûng. Heä soá phuï taûi Kpt : Laø tæ soá giöõa coâng suaát taùc duïng thöïc teá maø thieát bò tieâu thuï (nghóa laø phuï taûi trung bình cuûa noù theo thôøi gian duøng ñieän: Ptbññ ) vaø coâng suaát ñònh möùc noù: (3.4) Heä soá cöïc ñaïi Kmax : Heä soá Kmax laø tyû soá cuûa coâng suaát taùc duïng tính toaùn vôùi coâng suaát trung bình cuûa nhoùm thieát bò trong thôøi gian khaûo saùt. (3.5) Soá thieát bò hieäu quaû nhq : Giaû thieát coù moät nhoùm goàm n thieát bò coù coâng suaát ñònh möùc vaø cheá ñoä laøm vieäc khaùc nhau. Ta goïi nhq laø soá thieát bò hieäu quaû cuûa nhoùm ñoù, ñoù laø moät soá quy ñoåi, goàm nhq thieát bò coù coâng suaát ñònh möùc vaø cheá ñoä laøm vieäc gioáng nhau taïo neân phuï taûi tính toaùn cöïc ñaïi töông öùng vôùi n thieát bò ta ñang khaûo saùt. Soá thieát bò hieäu quaû ñöôïc xaùc ñònh nhö sau: (3.6) Trong ñoù: Pñmi : laø coâng suaát taùc duïng ñònh möùc cuûa töøng thieát bò trong nhoùm n : laø soá thieát bò trong nhoùm. Neáu taát caû caùc thieát bò trong nhoùm ñeàu coù coâng suaát ñònh möùc nhö nhau thì nhq= n vaø neáu khaùc nhau thì nhq < n. (3.7) Heä soá ñoàng thôøi Kñt : Heä soá ñoàng thôøi laø tyû soá giöõa phuï taûi tính toaùn cöïc ñaïi toång cuûa moät nuùt heä thoáng cung caáp ñieän vôùi toång soá caùc phuï taûi tính toaùn cöïc ñaïi cuûa nhoùm thieát bò noái vaøo nuùt ñoù: (3.8) Khi thieát keá, ta coù theå laáy moät caùch gaàn ñuùng caùc giaù trò cuûa heä soá ñoàng thôøi nhö sau: Ñoái vôùi ñöôøng daây cao aùp cuûa maïng cung caáp noäi boä nhaø maùy thì laáy Kñt = 0.85 1 Ñoái vôùi thanh caùi cuûa nhaø maùy ñieän cuûa xí nghieäp, thanh caùi cuûa traïm phaân phoái chính laáy Kñt = 0.9 1 * Ñieàu caàn phaûi chuù yù ôû ñaây laø sau khi xeùt ñeán Kñt thì phuï taûi tính toaùn toång ôû nuùt ñang xeùt cuûa heä thoáng cung caáp ñieän khoâng ñöôïc nhoû hôn phuï taûi trung bình taïi ñoù. Heä soá : Laø ñaëc tröng cho moät nhoùm thieát bò, neáu heä soá cuûa caùc thieát bò trong nhoùm khaùc nhau thì phaûi tính heä soá trung bình theo coâng suaát: (3.9) Heä soá nhu caàu Knc : Laø heä soá nhu caàu coâng suaát taùc duïng laø tyû soá giöõa coâng suaát taùc duïng tính toaùn vôùi coâng suaát taùc duïng ñònh möùc cuûa nhoùm thieát bò : (3.10) Döïa vaøo caùc ñònh nghóa heä soá söû duïng, heä soá cöïc ñaïi, heä soá nhu caàu ta coù ñöôïc bieåu thöùc sau: Knc = Kmax = Ksd (3.11) Theo soå tay tra cöùu Knc = f(nhq) CAÙC PHÖÔNG PHAÙP XAÙC ÑÒNH PHUÏ TAÛI TÍNH TOAÙN: 1. Xaùc ñònh phuï taûi tính toaùn theo hieäu suaát tieâu hao ñieän naêng treân ñôn vò saûn phaåm. Ñoái vôùi caùc hoä tieâu thuï coù ñoà thò phuï taûi khoâng ñoåi hoaëc thay ñoåi ít theo thôøi gian thì neân duøng phöông phaùp naøy ñeå xaùc ñònh phuï taûi tính toaùn: (3.12) Trong ñoù: b0 : laø suaát tieâu hao ñieän naêng treân moät ñôn vò saûn phaåm (KWh) Mca : laø soá löôïng saûn phaåm saûn xuaát trong moät ca. Tca : laø thôøi gian laøm vieäc cuûa ca mang taûi lôùn nhaát (giôø) Nhaän xeùt: Phöông phaùp chæ cho keát quaû gaàn ñuùng, thöôøng aùp duïng cho caùc xí nghieäp coù phuï taûi ít thay ñoåi theo thôøi gian. 2. Xaùc ñònh phuï taûi tính toaùn theo coâng suaát treân moät ñôn vò dieän tích saûn xuaát. Vôùi nhöõng phaân xöôûng saûn xuaát coù nhieàu thieát bò phaân boá töông ñoái ñoàng ñeàu, ta coù theå duøng phöôøng phaùp naøy ñeå xaùc ñònh phuï taûi tính toaùn: Ptt = p0.F (3.13) Trong ñoù: - p0: coâng suaát tính toaùn treân moät m2 dieän tích saûn xuaát (KW/m2) - F : Laø dieän tích boá trí thieát bò (m2) Giaù trò p0 coù theå tra trong caùc soå tay. Nhaän xeùt: Phöông phaùp naøy laø phöông phaùp gaàn ñuùng vaø theo kinh nghieäm 3. Xaùc ñònh phuï taûi tính toaùn theo coâng suaát ñaët vaø heä soá nhu caàu: Phuï taûi tính toaùn cuûa nhoùm thieát bò coù cheá ñoä laøm vieäc gioáng nhau ñöôïc xaùc ñònh theo bieåu thöùc: Ptt = Knc. (3.14) Qtt = Ptt . (3.14a) Stt = (3.14b) Maø : Pñi = Trong ñoù: - Ptt : Coâng suaát taùc duïng (Kw) - Qtt : Coâng suaát phaûn khaùng (Kvar) - Stt : Coâng suaát bieåu kieán (KVA) - Knc : heä soá nhu caàu - : hieäu suaát Nhaän xeùt: Phöông aùn naøy laø phöông aùn gaàn ñuùng sô löôïc ñeå tính toaùn sô boä trong thieát keá. Nhöôïc ñieåm laø keùm chính xaùc vì Knc tra ôû soå tay. 4. Xaùc ñònh phuï taûi tính toaùn theo coâng suaát trung bình veà heä soá cöïc ñaïi Khi khoâng coù soá lieäu caàn thieát ñeå aùp duïng caùc phöông phaùp ñôn giaûn ñaõ neâu ôû treân ñoàng thôøi muoán naâng cao ñoä chính xaùc khi tính toaùn phuï taûi ta neân duøng phöông phaùp naøy. Ñoái vôùi nhoùm thieát bò ba pha: Caùc phöông phaùp tính toaùn: Khi nhq 4 thì: Ptt = Kmax.Ptb = Kmax.KsdPñm (3.15) Khi nhq 10 thì Qtt = 1.1 Qtb (3.16) Khi nhq 10 thì Qtt = Qtb (3.17) Trong ñoù: Qtb = Ksd . Pñm . Khi nhq < 4 thì : - Khi n 3 thì Ptt = (3.18) Qtt = (3.18a) - Khi n > 3 thì : Ptt = (3.19) Qtt = (3.19a) Trong ñoù: n laø soá thieát bò trong nhoùm. Kpt laø heä soá phuï taûi cuûa thieát bò thöù i +) Ñoái vôùi caùc thieát bò laøm vieäc laâu daøi: Kpt = 0.9 +) Ñoái vôùi caùc thieát bò laøm vieäc ngaén haïn laëp laïi Kpt = 0.75 Ñoái vôùi nhoùm thieát bò moät pha: Phuï taûi tính toaùn cuûa nhoùm thieát bò moät pha, phaân boá ñeàu treân maïng 3 pha coù cuøng cheá ñoä laøm vieäc, coù ñoà thò phuï taûi thay ñoåi, tuyø theo nhq maø duøng coâng thöùc ôû muïc (a) ñeå tính. Chuù yù : laø caùch xaùc ñònh nhq cuûa nhoùm thieát bò moät pha theo coâng thöùc ñôn giaûn nhö sau: Nhq = (3.20) Trong ñoù: - : laø toång coâng suaát cuûa n thieát bò moät pha cuûa nhoùm. - Pñmmax : laø coâng suaát ñònh möùc cuûa moät thieát bò moät pha lôùn nhaát. Phuï taûi tính toaùn qui ñoåi veà maïng ñieän 3 pha cuûa nhoùm thieát bò moät pha (n > 3), coù ñoà thò phuï taûi thay ñoåi, coù cuøng cheá ñoä laøm vieäc thì: = 3. . Kmax = 3.Kmax. (3.21) - Khi n hq 10, ta coù : = 3. . 1,1 = 3.3Ksd. (3.22) - Khi nhq > 10, ta coù : = 3. = 3.Ksd. (3.23) Trong ñoù: - , laø coâng suaát trung bình trong ca mang taûi lôùn nhaát trong löôùi ñieän 3 pha - , laø coâng suaát ñònh möùc cuûa pha coù phuï taûi lôùn nhaát trong löôùi ñieän 3 pha Phuï taûi tính toaùn quy ñoåi veà maïng 3 pha cuûa nhoùm (n > 3), coù ñoà thò phuï taûi thay ñoåi, vaø cheá ñoä laøm vieäc khaùc nhau, laøm vieäc ôû ñieän aùp pha vaø ñieän aùp daây phaân boá khoâng ñeàu treân löôùi 3 pha, ñöôïc xaùc ñònh theo bieåu thöùc sau: (3.24) - Khi nhq 10, ta coù: = 1.1 (3.24a) - Khi nhq > 10, ta coù: = (3.24b) Trong ñoù: - , laø coâng suaát trung bình quy ñoåi veà maïng ñieän 3 pha vaø xaùc ñònh theo: = 3. ; = 3. XAÙC ÑÒNH PHUÏ TAÛI ÑÆNH NHOÏN: Ta caàn xaùc ñònh phuï taûi ñænh nhoïn ñeå choïn caùc thieát bò baûo veä nhö: CB, caàu chì, chænh ñònh doøng baûo veä rôle… Nguyeân nhaân xuaát hieän cuûa phuï taûi ñænh nhoïn laø khi môû maùy caùc ñoäng cô, loø, doøng ñieän taêng ñoät ngoät aûnh höôûng ñeán caùc thieát bò khaùc. Phuï taûi ñænh nhoïn xuaát hieän töùc thôøi trong khoaûng thôøi gian 1 ñeán 2 giaây. Vì vaäy vieäc xaùc ñònh phuï taûi ñænh nhoïn laø raát caàn thieát. Ñoái vôùi moät thieát bò thì doøng ñænh nhoïn ñöôïc xaùc ñònh nhö sau: Iñn = Kmm . Iñm (3.26) Ñoái vôùi moät nhoùm thieát bò thì doøng ñænh nhoïn ñöôïc xaùc ñònh nhö sau: Iñn = Kmm . Iñm max +(Itt – Ksd . Iñm max) (3.27) Khi n 4 thieát bò thì: Iñn = Kmm . Iñm max + Itt(caùc thieát bò coøn laïi) Trong ñoù: Kmm : laø heä soá môû maùy cuûa ñoäng cô. +) Ñoái vôùi ñoäng cô khoâng ñoàng boä roto loàng soùc vaø ñoäng cô ñieän ñoàng boä thì K mm = 5. +) Ñoái vôùi ñoäng cô moät chieàu hoaëc ñoäng cô ñoàng boä roto daây quaán thì Kmm +) Ñoái vôùi caùc loø, caùc maùy bieán aùp haøn thì Kmm Ñeå ñôn gian trong tính toaùn, ta choïn Kmm = 3. Vôùi : - Iñm max : doøng ñònh möùc lôùn nhaát trong nhoùm. - Itt : doøng tính toaùn trong nhoùm. - Ksd : heä soá söû duïng cuûa ñoäng cô coù doøng ñònh möùc lôùn nhaát. NHAÄN XEÙT VAØ CHOÏN PHÖÔNG AÙN THIEÁT KEÁ: Caùc phöông aùn tính toaùn phuï taûi ñeàu coù nhöõng öu ñieåm khaùc nhau. Nhöng khi thieát keá caàn coù söï chính xaùc cao neân ta choïn phöông phaùp tính toaùn theo coâng suaát trung bình vaø heä soá cöïc ñaïi cho keát quaû töông ñoái chính xaùc ñeå aùp duïng cho nhaø maùy cô khí vaø xaây döïng Nha Trang. CHÖÔNG 4: XAÙC ÑÒNH PHUÏ TAÛI TÍNH TOAÙN CHO NHAØ MAÙY MUÏC ÑÍCH: Xaùc ñònh phuï taûi tính toaùn cuûa xöôûng ñeå laøm cô sôû cho vieäc löïa choïn caùc thieát bò trong nhaø maùy: maùy bieán aùp, thieát bò baûo veä CB,daây daãn… GIÔÙI THIEÄU PHUÏ TAÛI TÍNH TOAÙN NHAØ MAÙY: Nhaø maùy cô khí vaø xaây döïng Nha Trang coù dieän tích khoaûng 40.000 m2 vaø ñöôïc chia thaønh 8 nhoùm (TÑL), ñöôïc caáp ñieän töø moät tuû phaân phoái chính. Vì tính chaát quan troïng cuûa nhaø maùy ñoøi hoûi phaûi cung caáp ñieän lieân tuïc, ñoä tin caäy cao, do ñoù ta choïn “Phöông phaùp tính toaùn phuï taûi theo coâng suaát trung bình vaø heä soá kmax ” ñeå naâng cao söï chính xaùc khi choïn daây daãn, thieát bò baûo veä… XAÙC ÑÒNH PHUÏ TAÛI TÍNH TOAÙN NHAØ MAÙY: NHOÙM 1: Nhoùm naøy goàm coù 8 thieát bò, danh saùch caùc nhoùm thieát bò: KH Maët baèng Soá Löôïng Hieäu Suaát Coâng Suaát (KW) Iñm (A) cos Ksd Pñm Pñ 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 Toång: 8 60.6 70.63 Baûng 4-1 Heä soá söû duïng: Ksd Trong ñieàu kieän vaän haønh bình thöôøng, coâng suaát tieâu thuï thöïc cuûa thieát bò thöôøng beù hôn trò ñònh möùc cuûa noù. Do ñoù heä soá söû duïng ñöôïc duøng ñeå ñaùnh giaù trò coâng suaát tieâu thuï thöïc cuûa heä soá naøy caàn ñöôïc aùp duïng cho töøng taûi rieâng bieät ( nhaát laø cho caùc ñoäng cô vì chuùng hieám khi chaïy ñaày taûi) Trong löôùi ñieän coâng nghieäp, heä soá naøy ñöôïc öôùc chöøng laø 0.7 ñeán 0.8 cho ñoäng cô. Vôùi ñeøn daây toùc, noù baèng 1. TÍNH TOAÙN TÖØNG THIEÁT BÒ: Coâng suaát ñaët ñöôïc xaùc ñònh nhö sau: Pñ = Trong ñoù: Pñ laø coâng suaát ñaët cuûa thieát bò. laø hieäu suaát söû duïng. Coâng suaát ñaët cuûa thieát bò 19 : Pñ = KW Töông töï cho caùc thieát bò coøn laïi, ta coù keát quaû soá lieäu ôû baûng 4-1 2. Doøng ñònh möùc cuûa thieát bò ñöôïc xaùc ñònh nhö sau: Iñm = Trong ñoù: Pñm laø coâng suaát ñaët (Pñ) Uñm laø ñieän aùp ñònh möùc thieát bò (Uñm = 380V) laø heä soá coâng suaát. Doøng ñònh möùc thieát bò 19: Iñm = Töông töï cho caùc thieát bò coøn laïi, ta coù keát quaû ôû baûng 4-1 Doøng ñænh nhoïn: AÙp duïng cho moät thieát bò, töø coâng thöùc (3.26) vaø Kmm = 3: ( Ñoái vôùi thieát bò rieâng bieät thì Itt = Iñm ) Thieát bò 19: I19 ñn = Kmm.I19 ñm = 3 . 30,11 = 90,33 (A) Thieát bò 20 : I20 ñn = Kmm.I20 ñm = 3 . 30,11 = 90,33 (A) Thieát bò 21 : I21 ñn = Kmm.I21 ñm = 3 . 20,78 = 62,34 (A) Thieát bò 22 : I22 ñn = Kmm.I22 ñm = 3 . 5,28 = 15,84 (A) Thieát bò 23 : I23 ñn = Kmm.I23 ñm = 3 . 10,89 = 32,67 (A) Thieát bò 24 : I24 ñn = Kmm.I24 ñm = 3 . 10,89 = 32,67 (A) Thieát bò 25 –26 : I25-26 ñn = Kmm.I25-26 ñm + Iñm max = 3 . 9,375 + 9,375 = 37,5 (A) TÍNH TOAÙN CHUNG CAÛ NHOÙM : Tính soá thieát bò hieäu quaû (nhq) nhoùm 1 : Theo coâng thöùc (3.6) ta coù: Vaäy choïn nhq = 6 Heä soá söû duïng nhoùm 1: Ksd nhom 1 = = 0.8 Vaäy choïn Ksd nhom 1 = 0.8 Döïa vaøo baûng heä soá Kmax öùng vôùi Ksd vaø nhq cuûa nhoùm, ta tra baûng (p1I6) trang 256 (TL4), ta coù: Kmax = f(nhq, Ksd) = f(6 , 0.8) = 1,1 Heä soá cos nhoùm 1 : Vaäy tg = 0.63 Coâng suaát taùc duïng vaø coâng suaát phaûn khaùng trung bình: Ptb nhoùm 1 = Ksd nhoùm 1 . = 0,8 . 70,63 = 56,5 (KW) Qtb nhoùm 1 = Ptb . = 56,5 . 0,63 = 35,59 (Kvar) Coâng suaát taùc duïng vaø coâng suaát phaûn khaùng tính toaùn: Ptt = Kmax . Ptb = 1,1 . 56.5 = 62,15 (KW) Qtt = 1,1 . Qtb = 1,1 . 62,15 = 68,37 (Kvar) Coâng suaát bieåu kieán : Str = 92,39 (KVA) Doøng tính toaùn nhoùm 1: Itt = 140 (A) Doøng ñænh nhoïn nhoùm 1: Iñn = Kmm . Iñm max + Itt nhoùm 1 – Ksd nhoùm . Iñm max = 3 . 30,11 + 140 – 0,8 . 30,11 = 206,24 (A) NHOÙM 2 : Nhoùm naøy goàm coù 6 thieát bò ñöôïc theå hieän trong baûng 4-2 KH Maët baèng Soá Löôïng Hieäu Suaát Coâng Suaát ( KW) Iñm (A) cos Ksd Pñm Pñ 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 Toång : 6 34.03 0.8 Baûng 4-2 TÍNH TOAÙN TÖØNG THIEÁT BÒ TRONG NHOÙM 2: Coâng suaát ñaët: Pñ = Trong ñoù: Pñ laø coâng suaát ñaët cuûa thieát bò. laø hieäu suaát söû duïng. Coâng suaát ñaët cuûa thieát bò 27 : Pñ = KW Töông töï cho caùc thieát bò coøn laïi, ta coù keát quaû soá lieäu ôû baûng 4-2 2. Doøng ñònh möùc cuûa thieát bò ñöôïc xaùc ñònh nhö sau: Iñm = Trong ñoù: Pñm laø coâng suaát ñaët (Pñ) Uñm laø ñieän aùp ñònh möùc thieát bò (Uñm = 380V) laø heä soá coâng suaát. Doøng ñònh möùc thieát bò 27: Iñm = Töông töï cho caùc thieát bò coøn laïi, ta coù keát quaû ôû baûng 4-2 TÍNH TOAÙN CHUNG CAÛ NHOÙM : Tính soá thieát bò hieäu quaû (nhq) nhoùm 2 : Theo coâng thöùc (3.6) ta coù: Vaäy choïn nhq = 6 Heä soá söû duïng nhoùm 2: Ksd nhom 2 = = 0.8 Vaäy choïn Ksd nhom 2 = 0.8 Döïa vaøo baûng heä soá Kmax öùng vôùi Ksd vaø nhq cuûa nhoùm, ta tra baûng (2-2) trang 112 (TL1), ta coù: Kmax = f(nhq, Ksd) = f(6 , 0.8) = 1,1 Heä soá cos nhoùm 1 : Vaäy tg = 0,72 Coâng suaát taùc duïng vaø coâng suaát phaûn khaùng trung bình: Ptb nhoùm 2 = Ksd nhoùm 2 . = 0,8 . 34,03 = 27,224 (KW) Qtb nhoùm 2 = Ptb . = 27,224 . 0,72 = 19,6 (Kvar) Coâng suaát taùc duïng vaø coâng suaát phaûn khaùng tính toaùn: Ptt = Kmax . Ptb = 1,1 . 27,223 = 29,26 (KW) Qtt = 1,1 . Qtb = 1,1 . 19,6 = 21,07 (Kvar) Coâng suaát bieåu kieán: Str = 36,05 (KVA) Doøng tính toaùn nhoùm 1: Itt = 54,78 (A) Doøng ñænh nhoïn nhoùm 1: Iñn = Kmm . Iñm max + Itt nhoùm 2 – Ksd nhoùm 2 . Iñm max = 3 . 16,15 + 54,78 – 0,8 . 16,15 = 90,31 (A) Tính toaùn töông töï cho caùc nhoùm coøn laïi, ta ñöôïc keát quaû ôû baûng soá lieäu phuï taûi tính toaùn. Phuï taûi tính toaùn cho caùc xöôûng tieän, phay, baøo (TPP1) : Do phaân xöôûng tieän phay baøo ñöôïc chia laøm 2 nhoùm thieát bò theo tieâu chuaån IEC, ta coù heä soá ñoàng thôøi: Kñt = 0,9 Coâng suaát taùc duïng vaø coâng suaát phaûn khaùng: Pttpx = (Pttñl 1 + Pttñl 2).K = (97,57 + 77,68).0,9 = 157,73 (KW) Qttpx = (Qttñl 1 + Qttñl 2).K = (62,59 + 5._.1,43).0,9 = 102,62 (KW) Coâng suaát tính toaùn: Sttpx = 188,17 (KVA) Doøng tính toaùn: Ittpx = 285,9 (A) Phuï taûi tính toaùn cho caùc xöôûng goø, haøn, maï keõm, reøn, ñuùc coáng (TPP2) : Do phaân xöôûng ñöôïc chia laøm 5 nhoùm thieát bò theo tieâu chuaån IEC ta coù heä soá ñoàng thôøi: Kñt = 0,8 Coâng suaát taùc duïng vaø coâng suaát phaûn khaùng: Pttpx = (Pttñl 1 + Pttñl 2 + Pttñl 3 + Pttñl 4 + Pttñl 5).Kñt = (62,15 + 29,26 + 156,16 +41,34 + 131).0,8 = 331,35 (KW) Qttpx = (Qttñl 1 + Qttñl 2 + Qttñl 3 + Qttñl 4 + Qttñl 5).Kñt = (68,37 + 21,07 + 90,33 + 23,13 + 77,11).0,8 = 224 (KW) Coâng suaát tính toaùn: Sttpx = 398,46 (KVA) Doøng tính toaùn: Ittpx = 605,4 (A) CHÖÔNG 5: THIEÁT KEÁ CHIEÁU SAÙNG CHO NHAØ MAÙY I. CAÙC YEÂU CAÀU CHUNG ÑOÁI VÔÙI HEÄ THOÁNG CHIEÁU SAÙNG : Trong thieát keá chieáu saùng vaán ñeà quan troïng nhaát ta phaûi quan taâm laø ñaùp öùng yeâu caàu veà ñoä roïi vaø hieäu quaû cuûa chieáu saùng ñoái vôùi thò giaùc. Ngoøai ñoä roïi, hieäu quaû chieáu saùng coøn phuï thuoäc vaøo quang thoâng, maøu saéc aùnh saùng, söï löïa choïn hôïp lyù cho caùc chao chuïp ñeøn , söï boá trí chieáu saùng vöøa ñaûm baûo tính kinh teá kyõ thuaät vaø myõ quan. Vì vaäy khi thieát keá chieáu saùng phaûi ñaûm baûo yeâu caàu sau : Khoâng bò loùa maét, vì vôùi cöôøng ñoä aùnh saùng maïnh meõ laøm cho maét coù caûm giaùc loùa, thaàn kinh bò caêng thaúng, thò gíc seõ maát chính xaùc. Khoâng bò loùa do phaûn xaï, ôû moät soá vaät coâng taùc coù caùc phaûn xaï cuõng khaù maïnh vaø tröïc tieáp do ñoù khi boá trí ñeøn phaûi chuù yù hieän töôïng naøy. Khoâng coù boùng toái, nôi saûn xuaát khoâng neân coù boùng toái maø phaûi saùng ñeàu, coù theå quan saùt ñöôïc toøan boä phaân xöôûng. Ñeå khöû caùc boùng toái cuïc boä ngöôøi ta thöôøng duøng caùc boùng môø vaø treo cao ñeøn. Phaøi coù ñoä roïi ñoàng ñeàu, ñeå khi quan saùt töø nôi naøy qua nôi khaùc maét khoâng ñieàu tieát quaù nhieàu gaây neân moûi maét. Phaûi taïo ñöôïc aùnh saùng gioáng aùnh saùng ban ngaøy, ñieàu naøy quyeát ñònh thò giaùc cuûa ta ñaùnh giaù ñöôïc chính xaùc hay sai laàm Ñaûm baûo ñoä roïi oån ñònh trong quaù trình chieáu saùng baèng caùch haïn cheá söï giao ñoäng cuûa ñieän aùp löôùi ñieän, coá ñònh ñeøn chaéc chaén, caàn haïn cheá Quang Thoâng buø. Ñaûm baûo ñoä roïi ñaày ñuû treân beà maët laøm vieäc. II. CAÙC KHAÙI NIEÄM CÔ BAÛN VEÀ KYÕ THUAÄT CHIEÁU SAÙNG : ( Saùch KTCS – Döông Lan Höông ) 1. Khaùi nieäm veà caùc ñaïi löôïng cô baûn : a/ Quang Thoâng : , ñôn vò tính Lumen (lm). Laø quang thoâng böùc xaï höõu ích trong heä chieáu saùng laø löôïng aùnh saùng = 683 Vôùi : : ñoä nhaïy caûm phoå töông ñoái : maät ñoä thoâng löôïng böùc xaï b/ Quang Hieäu : H (lm/w) (hay hieäu suaát phaùt saùng ). Quang hieäu ñöôïc xaùc ñònh baèng tyû soá quang thoâng phaùt ra treân coâng suaát cuûa aùnh saùng H = / P c/ Ñoä roïi : E (lux, lx) Ñoä roïi laø maät ñoä quang thoâng rôùt leân maët phaúng ñöôïc chieáu saùng . Moät lx laø ñoä roïi khi quang thoâng phaân boá ñoàng ñeàu 1 lm chieáu vuoâng goùc treân moät maët phaúng coù dieän tích laø 1m2 d/ Nhieät ñoä maøu : Tm Ñoù laø moâ taû maøu cuûa moät nguoàn baèng caùch so saùnh vôùi maøu cuûa moät vaät ñen noùi chung ñöôïc nung noùng giöõa 2000 vaø 10.000K. Noùi chung nhieät ñoä naøy khoâng phaøi nhieät ñoä cuûa nguoàn, tröø khi nguoàn chính laø vaät ñen bò nung noùng Sau ñaây ta coù theå xaùc ñònh ñoä lôùn cuûa nhieät ñoä maøu naøy ñoái vôùi caùc aùnh saùng traéng khaùc nhau thöôøng gaëp : 2500 – 3000oK : aùnh saùng maët trôøi laën, ñeøn sôïi ñoát, aùnh saùng “ noùng” nhieàu böùc xaï ñoû . 4500 – 5500oK : aùnh saùng ban ngaøy trôøi saùng 6000 – 8000oK : aùnh saùng trôøi coù maây, aùnh saùng “laïnh” nhieàu böùc xaï maøu xanh da trôøi.3 e/ Chæ soá maøu : Ra Chæ soá maøu Ra noùi leân söï phaûn aùnh trung thöïc veà maøu saéc cuûa moät nguoàn saùng naøo ñoù.Ra coù giaù trò töø 0 tôùi 100, ñeøn maãu coù Ra = 100. Ra < 50 : chæ soá maøu khoâng coù yù nghóa thöïc teá, caùc maøu hoøan toøan bò bieán ñoåi. Ra < 70 : söû duïng trong coâng nghieäp khi söï theå hieä maøu thöù yeáu. 70 < Ra < 85 : söû duïng thoâng thöôøng ôû ñoù söï theå hieän maøu khoâng quan troïng. Ra > 85 : söû duïng ôû nhöõng nôi ñoøi hoûi söï theå hieän maøu quan troïng haøng ñaàu. 2. Caùc loaïi nguoàn saùng: a/ Caùc loïai ñeøn nung saùng: ( Incandestcent filmen lamps) Ñeøn nung saùng phaùp saùng laø do coù doøng ñieän chaïy qua daây toùc boùng ñeøn vaø ñöôïc nung noùng ñeán phaùt saùng, daây toùc laøm baèng Wolfram coù chaát löôïng toát do nhieät ñoä noùng chaûy cuûa noù cao (3650oK), söï boùc hôi chaäm, ñoä beàn cao. Thoâng thöôøng caùc ñeøn coù coâng suaát nhoû thì huùt chaân khoâng, vôùi ñeøn coù coâng suaát lôùn (P>75w) thì ngöôøi ta naïp khí Ne vaø Argon. Caùc loaïi ñeøn thöôøng gaëp coù : Coâng suaát P = 15 – 2000 (w) Quang Thoâng =250 – 40.000 (lm) Quang Hieäu H = 9 – 20 (lm/w) Tuoåi thoï = 1000 (h) Loaïi naøy söû duïng roäng raõi, chieáu saùng cuïc boä hoaëc trang trí, kinh teá ôû nhöõng nôi thieát bò coù tuoåi tho ít. Öu ñieåm :Coù nhieàu loïai coâng suaát, kích thöôùc vôùi nhieàu caáp ñieän aùp, khoâng ñoøi hoûi thieát bò phuï, böïc saùng töùc thôøi, khoâng phuï thuoäc vaøo nhieät ñoä moâi tröôøng beân ngoøai, maøu saéc aám aùp, giaù thaønh reõ. Nhöôïc ñieåm : Quang Hieäu thaáp < 20 (lm/w), tuoåi thoï thaáp, tieâu thuï naêng löôïng nhieàu khi ñoä roïi cao, phoå vaøng coù maøu ñoû. b/ Caùc loïai ñeøn phoùng ñieän : + Ñeøn Huyønh Quang : ( Fluorescent Lamps ) Laø ñeøn phoùng ñieän trong hôi thuûy ngaân aùp suaát thaáp, nhôø lôùp boät Huyønh Quang ôû beân trong thaønh boùng ñeøn maø bieán ñoåi tia cöïc tím thaønh caùc tia aùnh saùng nhìn thaáy. Caáu taïo baèng moät oáng thuûy tinh môø coù caùc ñieän cöïc ñoát noùng beân trong chöùa khí Trô vaø moät löôïng Thuûy Ngaân raát nhoû, khi phoùng ñieän ôû aùp suaát thaáp 0.001 mmHg, phaùt xaï chuû yeáu cuûa Thuûy Ngaân naèm ôû böôùc soùng 254mm trong khi nhieät ñoä Thuûy Ngaân vaãn nguoäi khoaûng 50oC, khí Trô thöôøng ñöôïc naïp ñeán 2 – 3 mmHg vôùi muïc ñích taïo ñieàu kieän deã daøng cho moài phoùng ñieän vaø laøm chaát ñeäm baûo veä ñieän cöïc. Caùc loaïi ñeøn : Standard: Coâng suaát : P = 4 – 150 (w) Quang Thoâng : = 850 – 8000 (lm) Quang Hieäu : H = 25 – 75 (lm/w) ; Htb = 50 (lm/w) Tuoåi thoï : 4000 (h) Ñeøn hôïp boä : (ñeøn tieát kieäm naêng löôïng ) Coâng suaát : P =10- 36 (w) Quang Thoâng : 250 – 2900 (lm) Quang Hieäu : H = 25 – 81 (lm/w) Nhieät ñoä maøu : T = 85oK Öu ñieåm : Hieäu suaát phaùt saùng cao, quang hieäu H ñaït töø 40 – 95 lm/w. Thôøi gian laøm vieäc cao (tuoåi thoï töø 6000 – 10000 h). Coù theå taïo ñöôïc nguoàn saùng taäp hôïp quang phoå khaùc nhau, dieän tích phaùt quang lôùn. Ñoä choùi töông ñoái thaáp khoaûng 5000 – 8000 cd/m2. Coù nhieàu maøu saéc ñeå löïa choïn, khi ñieän aùp thay ñoåi trong phaïm vi cho pheùp quang hoâng giaûm ít khoaûng 1%. Nhieät ñoä thaønh oáng ñeøn thaáp khoaûng 45oC . Nhöôïc ñieåm : ít loaïi coâng suaát lôùn, kích thöôùc lôùn, caàn thieát bò phuï, ôû nôi treo cao aùnh saùng khoâng ñuû, kích thöôùc ñeøn phuï thuoäc vaøo ñieän aùp vaø coâng suaát, coâng suaát caøng cao – kích thöôùc ñeøn caøng lôùn, khoù laøm vieäc ôû nhöõng nôi quaù noùng hoaëc quaù laïnh, quang thoâng giaûm nhieàu ( ñeán 60% ) ôû cuoái tuoåi thoï ñeøn. Ñeøn Thuûy Ngaân Cao AÙp: (Mercury Lamps) Trong ñeøn ngoøai khí Trô (Ne, Argon) coøn coù hôi Thuûy Ngaân, khi laøm vieäc aùp suaát hôi Thuûy Ngaân ñaït tôùi (2 – 5 ) atm. Öu ñieåm : Quang Hieäu cao, tuoåi thoï lôùn, beàn chaéc, khoâng chòu aûnh höôûng moâi tröôøng Nhöôïc ñieåm : Dieãn saéc keùm do thieáu böùc xaï maøu ñoû, chæ laøm vieäc ñöôïc ôû ñieän aùp xoay chieàu, caàn coù thieát bò phuï thôøi gian baät saùng laâu, do giao ñoäng quang thoâng lôùn, Quang Thoâng giaûm nhieàu ôû cuoái tuoåi thoï ñeøn , ñeøn chæ baät saùng trôû laïi sau khi ñaõ nguoäi töø (5 – 6 ) phuùt. Moät soá loaïi ñeøn khaùc : Coù traùng lôùp boät Huyønh Quang. Coâng suaát : P = 80 – 2000 (w) Quang Hieäu : H = 40 – 65 (lm/w) Chæ soá maøu :Ra = 42 Tuoåi thoï : = 10.000 (h) Ñeøn naøy duøng ñeå chieáu saùng trung taâm thaønh phoá. Coù traùng lôùp boät Huyønh Quang : Coâng suaát : P = 80 – 400 (w) Quang Hieäu : 48 – 60 (lm/w) Chæ soá maøu : Ra = 60 Nhieät ñoä maøu :Tm 3400oK Ñeøn naøy duøng ñeå chieáu saùng ñöôøng ñi boä, trung taâm thaønh phoá. Coù aùnh saùng hoån hôïp MIXOPAL : Coâng suaát : P = 160.500 (w) Quang Hieäu : H = 19 – 28 (lm/w) Chæ soá maøu : Ra = 60 Nhieät ñoä maøu : Tm = 3400oK Tuoåi thoï : = 6000 (h) Ñeøn naøy duøng ñeå chieáu saùng caù vuøng ñi boä, coâng vieân vöôøn. Ñeøn HALOGEN kim loaïi : ( Halogenua Metal Halide Lamps ) Coâng suaát : P = 250 – 2000 (w) Quang Hieäu : H = 68 – 105 (lm/w) Chæ soá maøu : Ra = 65 – 69 Nhieät ñoä maøu : Tm = 4000 – 6000oK Tuoåi thoï : = 1.000 – 10.000 (h) Ñeøn naøy duøng ñeå chieáu saùng töông ñaøi, theå thao. Ñeøn NATRI aùp suaát thaáp : ( Low Pressure Sodium Lamps ) Coâng suaát : P = 18 – 180 (w) Quang Hieäu : H = 100 – 183 (lm/w) Tuoåi thoï : 3000 – 3500 (h) Chæ soá maøu : Ra = 0, ñoä choùi thaáp Ñeøn naøy nhìn roõ ôû nhöõng nôi coù söông muø, chæ soá maøu thaáp duøng ñeå chieáu saùng caùc Tunnels, baõi chöùa. Ñeøn NATRI aùp suaát cao : ( Hight Pressure Sodium Lamps) Coâng suaát : P = 50 – 400 (w) Quang Hieäu : H = 60 – 120 ( lm/w) Nhieät ñoä maøu : Tm = 10.000 (h) Chæ soá maøu : Ra = 20 – 25 ÔÛ nhieät ñoä treân 1000oC, Natri phaùt caùc vaïch phoå nhìn thaáy do ñoù aùnh saùng traéng hôn , ñeøn naøy duøng ñeå chieáu saùng trung taâm thaønh phoá, ñöôøng phoá, saân baõi theå thao, coâng nghieäp. 3. Caùc heä chieáu saùng : ( goàm 2 heä ) a/ Heä chieáu saùng chung : Heä naøy khoâng nhöõng beà maët laøm vieäc ñöôïc chieáu saùng maø taát caû phoøng noùi chung cuõng ñöôïc chieáu saùng nöõa, ñeøn ñöôïc ñaët döôùi traàn coù beà cao caùch saøn töông ñoái. * Chieáu saùng chung ñeàu : Laø heä thoáng chieáu saùng trong ñoù aùnh saùng ñöôïc phaân boá ñeàu khaép phoøng laøm vieäc ñöôï söû duïng trong caùc tröôøng hôïp khi caàn coù caùc ñieàu kieän chieáu saùng gioáng nhau * Chieáu saùng : Laø daïng chieáu saùng chung nhöng caùc ñeøn chieáu ñöôïc phaân boá öu tieân theo beà maët laøm vieäc nhaèm coù ñoä roïi cao hôn caùc beà maët khaùc. * Heä chieáu saùng hoån hôïp : Goàm caùc ñeøn ñöôïc ñaët tröïc tieáp taïi caùc choã laøm vieäc duøng ñeå chieáu saùng choã laøm vieäc vaø caùc ñeøn ñeå duøng chieáu saùng chung ñeå khaéc phuïc söï phaân boá khoâng ñeàu cuûa huy ñoä trong taàm maét nhìn vaø thieát bò taïo ñoä roïi caàn thieát taïi caùc loái ñi trong phoøng. Ñeå traùnh söï sai bieät veà huy ñoä chieáu saùng chung phaûi hoøa vôùi chieáu saùng taïi choã, do ñoù chieáu saùng chung trong heä chieáu saùng hoån hôïp caàn phaûi laäp treân beà maët phaúng laøm vieäc moät ñoä roïi coù giaù trò baèng 10% trò soá ñoä roïi cuûa chieáu saùng hoån hôïp. Ngoaøi ra caùc möùc ñoù khoâng thaáp hôn 150 (lx) neáu duøng ñeøn phoùng ñieän vaø khoâng thaáp hôn 50 (lx) neáu duøng ñeøn nung saùng. b/ Caùc loaïi chieáu saùng : * Chieáu saùng laøm vieäc : laø daïng chieáu saùng cung caáp ñaày ñuû aùnh saùng cho nhöõng hoïat ñoäng cuûa con ngöôøi vaø caùc phöông tieän vaän chuyeån khi khoâng coù hoaëc thieáu aùnh saùng töï nhieân. * Chieáu saùng söï coá : duøng ñeå chieáu saùng cho con ngöôøi tieáp tuïc laøm vieäc trong moät thôøi gian hoaëc an toøan cuûa ngöôøi khi ra khoûi nhaø khi chieáu saùng laøm vieäc bò hö. * Chieáu saùng an toaøn : ñeå phaân taùn ngöôøi ( trong nhaø hoaëc ngoaøi trôøi) caàn thieát ôû nhöõng loái ñi laïi nhöõng nôi trong xí nghieäp, coâng coäng khi maát chieáu saùng laøm vieäc. * Chieáu saùng baûo veä : laø loaïi chieáu saùng beân ngoaøi phaïm vi coâng trình ñeå phuïc vuï vieäc baûo veä. Yeâu caàu : chæ söû duïng ñeøn nung saùng ñeå chieáu saùng söï coá vaø chieáu saùng an toaøn. III. LÖÏA CHOÏN CAÙC THOÂNG SOÁ : 1. Choïn nguoàn saùng : Nguoàn saùng coù raát nhieàu loaïi, coù theå phaân loaïi theo coâng suaát tieâu thuï töø vaøi chuïc Watt ñeán vaøi chuïc Kilowatt, phaân loaïi theo ñieän aùp söû duïng, phaân loaïi theo hình daùng vaø kích thöôùc nguoàn saùng. Ta caàn phaûi phaân tích caùc tính naêng cuûa nguoàn saùng vaø caùc ñieàu kieän cuûa vaät chieáu saùng nhö tính naêng ñieän ( ñieän theá, coâng suaát), kích thöôùc vaø hình daïng boùng, tính chaát aùnh saùng (quang hieäu, tuoåi thoï, huy ñoä), tính chaát maøu saéc ( thaønh phaàn thoå, maøu saéc) vaø tính kinh teá. Ta choïn nguoàn saùng theo coâng suaát sau : Nhieät ñoä maøu ñöôïc choïn theo tieâu chuaån Kruithof. Chæ soá maøu. Vieäc söû duïng taêng cöôøng vaø giaùn ñoaïn cuûa ñòa ñieåm. Tuoåi thoï cuûa ñeøn. Quang hieäu ñeøn. 2. Choïn caùc thieát bò chieáu saùng : Söï löïa choïn caùc thieát bò chieáu saùng phaûi döïa treân caùc ñieàu kieän sau : Tính chaát moâi tröôøng sung quanh. Caùc yeâu caàu veà söï phaân boá aùnh saùng vaø giaûm söï choùi. Caùc phöông aùn kinh teá. Vieäc choïn ñeøn trong kyõ thuaät chieáu saùng ngöôøi ta vaän duïng theo caùc tröôøng hôïp sau: Trong caùc phoøng ôû sinh hoïat, vaên phoøng, hoaë caùc phoøng töông töï neân duøng caùc loaïi ñeøn coù aùnh saùng taùn xaï hoaëc phaân boá tröïc tieáp laø chuû yeáu. Ñeøn coù aùnh saùng phaûn xaï chuû yeáu duøng cho caùc tröôøng hoïc, phoøng veõ hay caùc phoøng töông töï. Trong caùc khu saûn xuaát ôû caùc nhaø maùy xí nghieäp ta neân duøng caùc loaïi ñeøn coù aùnh saùng phaân boá tröïc tieáp. Khoâng neân ñeå taêng möùc ñoä phaân boá quang thoâng treân caùc beà naët ñöùng vì vaäy chieáu saùng seõ khoâng ñaït hieäu quaû toát, noùi chung treân beà maët ñöùng caàn coù söï phaân boá aùnh saùng ñoàng ñeàu vôùi yeâu caàu thaáp coù theå cho pheùp chieáu saùng theo nhö söï phaân boá aùnh saùng daïng Cosin nhöng khoâng duøng daïng chieáu saâu. Khoâng neân duøng daïng phaân boá aùnh saùng roäng ( chieáu roäng ) ñeå chieáu saùng caùc phoøng beân trong nhaø. 3. Choïn caùch boá trí ñeøn : Boá trí ñeøn theo hình thoi. Boá trí ñeøn theo hình chöõ nhaät. Thoâng thöôøng vôùi moãi ñeøn cuï theå nhaø cheá taïo cho tröôùc khoaûng caùch toái ña cho pheùp giöõa caùc boä ñeøn trong daõy ñeøn (Ldoïc max) vaø giöõa caùc daõy ñeøn (Lng max) ñeå ñaûm baûo söï phaân boá ñoä roïi ñoàng ñeàu khi ta phaân boá caùc ñeøn. 4. Choïn ñoä roïi ñeøn : (E) Ñeå xaùc ñònh giaù trò ñoä roïi ñoái vôùi moãi tröôøng hôïp caàn phaûi tính toaùn ñeán loaïi nguoàn saùng. - Caùc giaù trò ñoä roïi tieâu chuaån ñoái vôùi thieát bò laøm vieäc vôùi ñeøn phoùng ñieän lôùn hôn ñeøn nung saùng. - Giaù trò ñoä roïi tieâu chuaàn trong ñeøn nung saùng toång hôïp lôùn hôn so vôùi chieáu saùng chung vì ngoaøi giaù trò ñoä roïi do caùc ñeøn chieáu saùng taïo thaønh coøn coù caùc ñeøn chieáu saùng taïi choã laøm cho caùc giaù trò E taïi maët phaúng laøm vieäc lôùn hôn. Ngoaøi ra coøn coù moät soá ñieàu kieän khaùc aûnh höôûng ñeán söï löïa choïn giaù trò E nhö söï laøm vieäc maát caân baèng keùo daøi trong ngaøy laøm vieäc, vaät naèm caùch xa ngöôøi quan saùt 0.5(m), khoâng coù aùnh saùng töï nhieân vaø moät soá phoøng ñaëc bieät. Choïn ñoä roïi treân beà maët laøm vieäc hay coøn goïi laø beà maët höõu ích (thöôøng coù ñoä cao trung bình laø 0.8 m so vôùi maët baøn). Ñoä roïi naøy phuï thuoäc vaøo baûn chaát cuûa ñòa ñieåm, vaøo tính naêng thò giaùc cuûa tính chaát coâng vieäc (phoøng laøm vieäc, loái ñi, phoøng ñaët maùy phaùt …). * Moät soá giaù trò cuûa moät soá phoøng : (Lieân xoâ cuõ) Phoøng laøm vieäc, phoøng hoïc E = 300 lx Phoøng veõ, thieát keá E = 500 lx Phoøng keá toaùn, maùy tính E = 400 lx Phoøng thí nghieäm E = 300 – 400 lx Hoäi tröôøng E = 200 lx Cöûa haøng E = 200 – 400 lx Haønh lang E = 75 – 150 lx TÍNH TOAÙN PHUÏ TAÛI CHIEÁU SAÙNG CHO NHAØ MAÙY: 1. Xaùc Ñònh Phuï Taûi Chieáu Saùng Cho Töøng Khu Vöïc : Xaùc ñònh phaân xöôûng chính laø: phaân xöôûng goø haøn vaø tieän, phay, baøo, phaân xöôûng maï keõm: Trình töï tính toaùn döïa vaøo TL 3 trang 152 Kích thöôùt: Chieàu daøi phoøng : a = 60 (m) Chieàu roäng phoøng : b = 22,5 (m) Chieàu cao phoøng : c = 7 (m) Dieän tích phoøng : S = 1350 (m2) Maøu sôn theo TL 3 trang 117 baûng 2 ta coù : Traàn maøu traéng : traàn = 0,7 Töôøng maøu nhaït : töôøng = 0,5 Saøn maøu ñaäm : saøn = 0,3 Choïn ñoä roïi tieâu chuaån cho xöôûng cô khí : Etc = 300 (lx) Do yeâu caàu xöôûng caàn ñöôïc ñoä roïi töông ñoái (TL 3 trang 54 – 55) Choïn heä chieáu saùng : chung ñeàu Choïn nhieät ñoä maøu: Tm 3000 – 4200 (TL 3 trang 28) Choïn loaïi boùng ñeøn: ñeøn huyønh quang coù Tm = 40000K Chæ soá maøu Ra = 85 Coâng suaát ñeøn Pñ = 36 (W) Quang thoâng ñ = 3450 (lm) ( TL 3 trang 114) Choïn boä ñeøn : loaïi MULTICLAUDE Caáp boä ñeøn : D Hieäu suaát tröïc tieáp = 0,65 Hieäu suaát giaùn tieáp = 0 Soá ñeøn / 1 boä : 2 boùng Quang thoâng : bñ = 6900 (lm) Phaân boá ñeøn: Caùch traàn h’ = 1 (m) Beà maët laøm vieäc : hlv = 0,8 (m) Chieàu cao treo ñeøn so vôùi beà maët laøm vieäc : Htt = h – h’ – hlv = 7 – 1 – 08 = 5,2 (m) Chæ soá ñòa ñieåm: Heä soá buø: Choïn heä soá suy giaûm quang thoâng = 0,85 Choïn heä soá suy giaûm do buïi baùm = 0,85 Heä soá buø : Tyû soá treo: Heä soá öùng duïng: ta tra TL 3 trang 123 Ud = 1,02 (heä soá coù ích) U = Ud. + Ui. = 1,02 + 0,65 + 0 = 0,663 Quang thoâng toång : Toång = Xaùc ñònh soá boä ñeøn : NBÑ = Choïn 122 boä. Kieåm tra sai soá quang thoâng : Keát luaän theo TL 3 thì sai soá naèm trong khoaûng cho pheùp (10% - 20%) Kieám tra ñoä roïi trung bình: Etrung bình = (lx) 60 m Ldoïc = 4m 2 m 1,4m Lng = 2,81m 22,5 m Phaân boá ñeøn: Goàm 8 daõy vaø 15 coät Lng = 2,81m /2 = 1,4m Ldoïc = 60 / 15 = 4m /2 = 2m Theo TL 3 trang 149 Lng max 2.htt = 2 . 5,2 = 10,4 (m) Ldoïc max 1,45.htt = 1,45 . 5,2 = 7,54 (m) Vaäy söï boá trí treân laø hôïp leä Xaùc ñònh phuï taûi chieáu saùng: Coâng suaát tính toaùn taùc duïng: Pttcs = NBÑ . nboùng/1 boä .(Pñ + Pballast) Ñoái vôùi ñeøn huyønh quang: Pballast = 20%Pñ vaø cos = 0,6 Pttcs = 122 . 2(36 + 0,2 . 36) = 10,54 (KW) Qttcs = Pttcs . tg = 10,54 . 1,33 = 14 (Kvar) Sttcs = Xaùc ñònh chieáu saùng phaân xöôûng ñuùc truï: Kích thöôùt: Chieàu daøi phoøng : a = 60 (m) Chieàu roäng phoøng : b = 16 (m) Chieàu cao phoøng : h = 7 (m) Dieän tích phoøng : S = 960 (m2) * Töø böôùc 2 – 12 ta tính toaùn trình töï nhö treân. Quang thoâng toång: toång = (lm) Xaùc ñònh soá boä ñeøn: NBÑ = (boä) Vaäy ta choïn 86 boä Kieåm tra sai soá quang thoâng: Keát luaän theo TL 3 thì sai soá naèm trong khoaûng cho pheùp (10 – 20%) Kieåm tra ñoä roïi trung bình: ET.bình = (lx) Phaân boá ñeøn: 16 m 60 m Ldoïc = 3,2m 1,6m 1,76m Lng = 3.53m Goàm 5 daõy vaø 17 coät Lng = 60/17 = 3,53 m/2 = 1,76 m Ldoïc = 16/5 = 3,2 m/2 = 1,6 m Theo TL 3 trang 149 Lng max 2.htt = 2 . 5,2 = 10,4 (m) Ldoc 1,45 . htt = 1,45 . 5,2 = 7,54 (m) Vaäy söï boá trí treân laø hôïp leä. Xaùc ñònh phuï taûi chieáu saùng: Coâng suaát tính toaùn taùc duïng: Pttcs = NBÑ . nboùng/1 boä .(Pñ + Pballast) Ñoái vôùi ñeøn huyønh quang: Pballast = 20%Pñ vaø cos = 0,6 Pttcs = 86 . 2(36 + 0,2 . 36) = 11,223 (KW) Qttcs = Pttcs . tg = 11,223 . 1,33 = 14,9 (Kvar) Sttcs = (KVA) Xaùc ñònh chieáu saùng phaân xöôûng ñuùc coáng: Kích thöôùt: Chieàu daøi phoøng : a = 25 (m) Chieàu roäng phoøng : b = 16 (m) Chieàu cao phoøng : h = 7 (m) Dieän tích phoøng : S = 400 (m2) * Töø böôùc 2 – 12 ta tính toaùn trình töï nhö treân 1.3.13. Quang thoâng toång: toång = (lm) Xaùc ñònh soá boä ñeøn: NBÑ = (boä) Vaäy ta choïn 36 boä 1.3.15. Kieåm tra sai soá quang thoâng: Keát luaän theo TL 3 thì sai soá naèm trong khoaûng cho pheùp (10 – 20%) Kieåm tra ñoä roïi trung bình: ET.bình = (lx) 16 m 25 m Ldoïc = 4 m 2 m 1,4 m Lng = 2,8 m Phaân boá ñeøn: Goàm 4 daõy vaø 9 coät Lng = 25/9 = 2,8 m/2 = 1,4 m Ldoïc = 16/4 = 4 m/2 = 2 m Theo TL 3 trang 149 Lng max 2.htt = 2 . 5,2 = 10,4 (m) Ldoc 1,45 . htt = 1,45 . 5,2 = 7,54 (m) Vaäy söï boá trí treân laø hôïp leä. Xaùc ñònh phuï taûi chieáu saùng: Coâng suaát tính toaùn taùc duïng: Pttcs = NBÑ . nboùng/1 boä .(Pñ + Pballast) Ñoái vôùi ñeøn huyønh quang: Pballast = 20%Pñ vaø cos = 0,6 Pttcs = 36 . 2(36 + 0,2 . 36) = 3,123 (KW) Qttcs = Pttcs . tg = 3,123 . 1,33 = 4,16 (Kvar) Sttcs = (KVA) Xaùc ñònh chieáu saùng nhaø kho: Kích thöôùt: Chieàu daøi phoøng : a = 40 (m) Chieàu roäng phoøng : b = 10 (m) Chieàu cao phoøng : h = 7 (m) Dieän tích phoøng : S = 400 (m2) * Töø böôùc 2 – 16 ta tính toaùn trình töï nhö treân 10 m 40 m Ldoïc = 2,5 m 1,25 m 2,22 m Lng = 4,44 m Phaân boá ñeøn: Goàm 4 daõy vaø 9 coät Lng = 40/9 = 4,44 m/2 = 2,22 m Ldoïc = 10/4 = 2,5 m/2 = 1,252 m Theo TL 3 trang 149 Lng max 2.htt = 2 . 5,2 = 10,4 (m) Ldoc 1,45 . htt = 1,45 . 5,2 = 7,54 (m) Vaäy söï boá trí treân laø hôïp leä. Xaùc ñònh phuï taûi chieáu saùng: Coâng suaát tính toaùn taùc duïng: Pttcs = NBÑ . nboùng/1 boä .(Pñ + Pballast) Ñoái vôùi ñeøn huyønh quang: Pballast = 20%Pñ vaø cos = 0,6 Pttcs = 36 . 2(36 + 0,2 . 36) = 3,123 (KW) Qttcs = Pttcs . tg = 3,123 . 1,33 = 4,16 (Kvar) Sttcs = (KVA) Xaùc ñònh phuï taûi chieáu saùng cho hoäi tröôøng: Kích thöôùt: Chieàu daøi phoøng : a = 18 (m) Chieàu roäng phoøng : b = 6 (m) Chieàu cao phoøng : h = 7 (m) Dieän tích phoøng : S = 108 (m2) * Töø böôùc 2 – 12 ta tính toaùn trình töï nhö treân 1.5.13. Quang thoâng toång: toång = (lm) Xaùc ñònh soá boä ñeøn: NBÑ = (boä) Vaäy ta choïn 10 boä 1.5.15. Kieåm tra sai soá quang thoâng: Keát luaän theo TL 3 thì sai soá naèm trong khoaûng cho pheùp (10 – 20%) Kieåm tra ñoä roïi trung bình: ET.bình = (lx) 6 m 18 m Ldoïc = 3 m 1,5 m 1,8 m Lng = 3,6 m Phaân boá ñeøn: Goàm 2 daõy vaø 5 coät Lng = 18/5 = 3,6 m/2 = 1,8 m Ldoïc = 6/2 = 3 m/2 = 1,5 m Theo TL 3 trang 149 Lng max 2.htt = 2 . 5,2 = 10,4 (m) Ldoc 1,45 . htt = 1,45 . 5,2 = 7,54 (m) Vaäy söï boá trí treân laø hôïp leä. Xaùc ñònh phuï taûi chieáu saùng: Coâng suaát tính toaùn taùc duïng: Pttcs = NBÑ . nboùng/1 boä .(Pñ + Pballast) Ñoái vôùi ñeøn huyønh quang: Pballast = 20%Pñ vaø cos = 0,6 Pttcs = 10 . 2(36 + 0,2 . 36) = 0,87 (KW) Qttcs = Pttcs . tg = 0,87 . 1,33 = 1,157 (Kvar) Sttcs = (KVA) Xaùc ñònh phuï taûi chieáu saùng cho phaân xöôûng reøn: 1.6.1 Kích thöôùt: Chieàu daøi phoøng : a = 5 (m) Chieàu roäng phoøng : b = 4 (m) Chieàu cao phoøng : h = 7 (m) Dieän tích phoøng : S = 20 (m2) * Töø böôùc 2 – 12 ta tính toaùn trình töï nhö treân 1.6.13. Quang thoâng toång: toång = (lm) Xaùc ñònh soá boä ñeøn: NBÑ = (boä) Vaäy ta choïn 2 boä 1.6.15. Kieåm tra sai soá quang thoâng: Keát luaän theo TL 3 thì sai soá naèm trong khoaûng cho pheùp (10 – 20%) Kieåm tra ñoä roïi trung bình: ET.bình = (lx) Theo TL 3 trang 149 Lng max 2.htt = 2 . 5,2 = 10,4 (m) Ldoc 1,45 . htt = 1,45 . 5,2 = 7,54 (m) Vaäy söï boá trí treân laø hôïp leä. Xaùc ñònh phuï taûi chieáu saùng: Coâng suaát tính toaùn taùc duïng: Pttcs = NBÑ . nboùng/1 boä .(Pñ + Pballast) Ñoái vôùi ñeøn huyønh quang: Pballast = 20%Pñ vaø cos = 0,6 Pttcs = 2 . 2(36 + 0,2 . 36) = 0,174 (KW) Qttcs = Pttcs . tg = 0,174 . 1,33 = 0,23142 (Kvar) Sttcs = (KVA) Xaùc ñònh phuï taûi chieáu saùng vaên phoøng: Kích thöôùt: Chieàu daøi phoøng : a = 12 (m) Chieàu roäng phoøng : b = 5 (m) Chieàu cao phoøng : h = 5 (m) Dieän tích phoøng : S = 60 (m2) * Töø böôùc 2 – 7 trình töï nhö tính toaùn treân Phaân boá ñeøn: Caùch traàn h’ = 1 (m) Beà maët laøm vieäc : hlv = 0,8 (m) Chieàu cao treo ñeøn so vôùi beà maët laøm vieäc : Htt = h – h’ – hlv = 5 – 1 – 08 = 3,2 (m) Chæ soá ñòa ñieåm: Heä soá buø: Choïn heä soá suy giaûm quang thoâng = 0,85 Choïn heä soá suy giaûm do buïi baùm = 0,85 Heä soá buø : Tyû soá treo: Heä soá öùng duïng: ta tra TL 3 trang 123 Ud = 0,68 (heä soá coù ích) U = Ud. + Ui. = 0,68 + 0,65 + 0 = 0,442 Quang thoâng toång : Toång = Xaùc ñònh soá boä ñeøn : NBÑ = Choïn 8 boä. Kieåm tra sai soá quang thoâng : Keát luaän theo TL 3 thì sai soá naèm trong khoaûng cho pheùp (10% - 20%) Kieám tra ñoä roïi trung bình: Etrung bình = (lx) 12 m Ldoïc = 2,5m 1,25 m 1,5m Lng = 3 m 5 m Phaân boá ñeøn: Goàm 2 daõy vaø 4 coät Lng = 12/4 = 3 m /2 = 1,5m Ldoïc = 5 / 2 = 2,5 m /2 = 1,25m Theo TL 3 trang 149 Lng max 2.htt = 2 . 3,2 = 6,4 (m) Ldoïc max 1,45.htt = 1,45 . 3,2 = 7,64 (m) Vaäy söï boá trí treân laø hôïp leä Xaùc ñònh phuï taûi chieáu saùng: Coâng suaát tính toaùn taùc duïng: Pttcs = NBÑ . nboùng/1 boä .(Pñ + Pballast) Ñoái vôùi ñeøn huyønh quang: Pballast = 20%Pñ vaø cos = 0,6 Pttcs = 8 . 2(36 + 0,2 . 36) = 0,696 (KW) Qttcs = Pttcs . tg = 0,696 . 1,33 = 0,925 (Kvar) Sttcs = * Töông töï phoøng baûo veä coù coâng suaát: Pttcs = 0,5 (Kw) Qttcs = 0,665 (KVA) Phuï taûi chieáu saùng cho nhaø maùy: Theo tieâu chuaån IEC, ñoái vôùi chieáu saùng Kñt = 1 = (PCS1 + PCS2 + PCS3 + PCS4 + PCS5 + PCS6 + PCS7 + PCS8).Kñt = 10,54 + 0,174 + 11,223 + 3,132 + 3,132 +0,87 + 0,696 + 0,5 = 30,267 (KVA) = (QCS1 + QCS2 + QCS3 + QCS4 + QCS5 + QCS6 + QCS7 + QCS8).Kñt = 14 + 0,2314 + 14,9 + 4,16 + 4,16 + 1,157 + 0,925 + 0,665 = 40,2 (Kvar) Stt = 50,3 (KVA) Vôùi: PCS1 laø coâng suaát chieáu saùng phaân xöôûng goø haøn vaø tieän, phay, baøo. PCS2 laø coâng suaát chieáu saùng phaân xöôûng reøn. PCS3 laø coâng suaát chieáu saùng phaân xöôûng ñuùc tru.ï PCS4 laø coâng suaát chieáu saùng phaân xöôûng ñuùc coáng. PCS5 laø coâng suaát chieáu saùng nhaø kho. PCS6 laø coâng suaát chieáu saùng hoäi tröôøng. PCS7 laø coâng suaát chieáu saùng vaên phoøng laøm vieäc. PCS8 laø coâng suaát chieáu saùng phoøng baûo veä. XAÙC ÑÒNH PHUÏ TAÛI TOAØN NHAØ MAÙY : Vieäc xaùc ñònh phuï taûi cho nhaø maùy döïa treân cô sôû sau khi ñaõ xaùc ñònh xong phuï taûi tính toaùn caùc phaân xöôûng cô khí vaø chieáu saùng vaên phoøng, baûo veä, kho,… Do ñöôïc chia laø 4 nhoùm neân Kñt = 0,8 = (Ptt TPP1 + Ptt TPP2 + Ptt ÑL6). Kñt = (159,73 + 335,35 + 79,73). 0,8 = 462,05 (KW) = (Qtt TPP1 + QCS2 + Qtt TPP2 + Qtt ÑL6). Kñt = (106,62 + 224 + 41,32 ).0,8 = 294,6 (Kvar) = 542,73 (KVA) * Phuï taûi tính toaùn ñoäng löïc vaø chieáu saùng cuûa nhaø maùy: = 462,05 + 30,56 = 481,31 (KW) = 249,6 + 40,2 = 334,6 (KW) = 599,91 (KVA) Vôùi : - laø coâng suaát tính toaùn cuûa toaøn nhaø maùy. - laø coâng suaát phaûn khaùng cuûa toaøn nhaø maùy. - laø coâng suaát bieåu kieán cuûa toaøn nhaø maùy. CHÖÔNG 6 : CHOÏN MAÙY BIEÁN AÙP VAØ MAÙY PHAÙT DÖÏ PHOØNG TOÅNG QUAÙT: Maùy bieán aùp laø moät thieát bò raát quan troïng trong heä thoáng cung caáp ñieän cho nhaø maùy. Noù laø moät maéc xích trung gian khoâng theå thieáu ñöôïc trong maïng ñieän. Nhöng veà maët kinh teá thì vieäc chi phí ñaàu tö cho maùy bieán aùp laø khoâng nhoû. Do vaäy khi choïn maùy bieán aùp cho nhaø maùy, ta caàn xeùt 2 maët: Chi phí ñaët maùy bieán aùp laø thaáp nhaát nhöng phaûi ñaûm baûo veà kyõ thuaät laø phaûi lieân tuïc cung caáp ñieän. Choïn maùy bieán aùp laø choïn loaïi, soá löôïng, coâng suaát ñònh möùc vaø tyû soá maùy bieán aùp. Tuy nhieân, khi choïn coâng suaát ñònh möùc cuûa maùy bieán aùp ta caàn phaûi khaûo saùt kyõ veà yeâu caàu nhaø maùy, nhu caàu veà môû roäng saûn xuaát trong töông lai. Soá löôïng MBA cuûa nhaø maùy phaûi ñöôïc choïn sao cho phuø hôïp vôùi vieäc thöïc hieän sô ñoà phaân phoái ñieän cho toaøn nhaø maùy. Soá löôïng vaø coâng suaát MBA ñöôïc xaùc ñònh theo caùc muïc tieâu : Ñaûm baûo cung caáp ñieän lieân tuïc. An toaøn khi vaän haønh. Chi phí vaän haønh thaáp. Toån thaát ñieän naêng thaáp. Khaû naêng phaùt trieån phuï taûi trong tuông lai. Khaû naêng quaù taûi. Nhaø maùy coù nhu caàu môû roäng saûn xuaát thì vieäc löïa choïn dung löôïng maùy phaùt phaûi lôùn hôn coâng suaát phuï taûi cuûa nhaø maùy hieän taïi : Sñm Stt KHAÛ NAÊNG QUAÙ TAÛI CUÛA MAÙY BIEÁN AÙP: Ngöôøi ta phaân bieät 2 daïng quaù taûi: quaû taûi thöôøng xuyeân vaø quaù taûi söï coá. Quaù taûi thöôøng xuyeân: Laø cheá ñoä laøm vieäc trong khoaûng thôøi gian naøo ñoù (ngaøy thaùng naêm) trong ñoù coù moät khoaûng thôøi gian MBA laøm vieäc quaù taûi vaø khoaûng thôøi gian coøn laïi trong chu kì khaûo saùt, MBA laøm vieäc vôùi taûi nhoû hôn ñònh möùc. Möùc ñoä quaù taûi tính toaùn sao cho hao moøn caùch ñieän trong khoaûng thôøi gian xeùt khoâng quaù ñònh möùc töông öùng nhieät ñoä cuoän daây laø 950C, tuy nhieân trong giôø phuï taûi cöïc ñaïi coù theå cho pheùp cao hôn nhöng khoâng vöôït quaù 1400C vaø nhieät ñoä lôùp caùch daàu khoâng vöôït quaù 950C. Quaù taûi söï coá: Laø cheá ñoä quaù taûi cho pheùp trong moät soá tröôøng hôïp ngoaïi leä (söï coá) vôùi moät khoaûng thôøi gian haïn cheá ñeå khoâng laøm giaùn ñoaïn vieäc cung caáp ñieän maø khoâng gaây hö hoûng maùy. Trong ñieàu kieän söï coá cho pheùp MBA (vôùi baát kì heä thoáng laøm maùt naøo) khoâng phuï thuoäc vaøo nhieät ñoä moâi tröôøng laøm maùt, coù theå laøm vieäc trong thôøi gian 5 ngaøy ñeâm. TÍNH TOAÙN CHOÏN MAÙY BIEÁN AÙP CHO NHAØ MAÙY: Do khoâng coù ñoà thò phuï taûi chính xaùc cuûa nhaø maùy neân ta choïn maùy bieán aùp cho nhaø maùy moät caùch töông ñoái laø döïa vaøo phuï taûi tính toaùn. Ta neân choïn MBA theo ñieàu kieän quaù taûi thöôøng xuyeân vaø chæ choïn moät maùy bieán aùp vì ngaøy nay MBA ñaûm baûo ñoä tin caäy raát cao cho neân vieäc xaûy ra söï coá töø MBA raát ít. Trong khi ñoù xaùc suaát xaûy ra söï coá töø daây ñeán traïm cao hôn, maëc khaùc do ñaëc ñieåm lòch söû ñöôøng daây phaân phoái trong tænh hieän thôøi chæ coù moät nguoàn löôùi ñeán khu vöïc nhaø maùy. Do vaäy vieäc choïn hai maùy bieán aùp khoâng mang laïi hieäu quaû maø ta choïn nguoàn döï phoøng cho nhaø maùy laø maùy phaùt ñieän Diesel. Theo sô ñoà maët baèng nhaø maùy trong töông lai coù theå phaùt trieån vaø môû roäng theâm 10% coâng suaát toaøn xöôûng. Ñeå ñaûm baûo ñieàu naøy khi choïn MBA ta phaûi coâng theâm phaàn môû roäng. Coâng suaát toång cuûa nhaø maùy tính luoân phaàn môû roäng 10%: = STTNM + 10%STTNM = 586,3 + 0,1 . 586,3 = 644,93 (KVA) Choïn maùy bieán aùp: Theo TL 4 trang 259, ta ch._. TOAØN 5m 20m 15m 5m CHÖÔNG 10 TÍNH TOAÙN DUNG LÖÔÏNG BUØ CHO NHAØ MAÙY GIÔÙI THIEÄU : Ñieän naêng laø moät daïng naêng löôïng chuû yeáu cuûa xí nghieäp coâng nghieäp. Caùc xí nghieäp naøy tieâu thuï treân 70% toång soá ñieän naêng ñöôïc saûn xuaát ra. Vì theá, vaán ñeà söû duïng hôïp lyù vaø tieát kieäm ñieän naêng trong caùc xí nghieäp coâng nghieäp coù yù nghóa raát lôùn. Moät trong nhöõng chæ tieâu ñeå ñaùnh giaù xí nghieäp söû duïng ñieän coù hôïp lyù hay khoâng laø heä soá . ÔÛ nöôùc ta, caùc qui ñònh lieân quan ñeán heä soá nhö sau: : khoâng thöôûng khoâng phaït. < 0,8 : aùp duïng möùc phaït tuyø theo möùc ñoä giaûm thaáp hôn so vôùi möùc quy ñònh. > 0,9 : coù theå ñöôïc thöôûng. Phaàn lôùn caùc hoä tieâu thuï coâng nghieäp trong quaù trình laøm vieäc tieâu thuï töø maïng caû coâng suaát P laãn Q. Trong ñoù: Ñoäng cô tieâu thuï ñieän khoaûng 60 – 65% toång coâng suaát phaûn khaùng cuûa maïng Maùy bieán aùp tieâu thuï khoaûng 20 – 25% Ñöôøng daây, khaùng ñieän vaø caùc thieát bò khaùc tieâu thuï khoaûng 10% Nhö vaäy ñoäng coù khoâng ñoàng boä vaø maùy bieán aùp laø hai loaïi maùy ñieän tieâu thuï ñieän nhieàu coâng suaát phaûn khaùng nhaát. Coâng suaát P laø coâng suaát ñöôïc bieán thaønh cô naêng hoaëc nhieät naêng. Coøn coâng suaát Q laø coâng suaát töø hoaù trong caùc maùy ñieän xoay chieàu, noù khoâng sinh ra coâng. Maët khaùc, ñeå traùnh laáy coâng suaát Q cho hoä tieâu thuï töø nguoàn vaø traùnh truyeàn taûi moät löôïng Q ñeå cung caáp tröïc tieáp cho phuï taûi, laøm nhö vaäy goïi laø buø coâng suaát phaûn khaùng. Khi coù buø coâng suaát Q thì goùc leäch pha giöõa doøng ñieän vaø ñieän aùp trong maïch giöõa P,Q vaø goùc leäch pha coù quan heä nhö sau: Vieäc naâng cao (töùc giaûm Q) coøn laøm chi phí kim loaïi maøu, goùp phaàn laøm oån ñònh ñieän aùp, taêng khaû naêng phaùt cuûa nguoàn. Vì caùc lyù do treân, ta nhaän thaáy vieäc naâng cao heä soá , buø coâng suaát phaûn khaùng ñaõ trôû thaønh vaán ñeà quan troïng khoâng theå thieáu ñöôïc maø caàn phaûi quan taâm ñuùng möùc trong thieát keá cuõng nhö trong vaän haønh heä thoáng ñieän. Coù caùc bieän phaùp laøm giaûm coâng suaát tieâu thuï phaûn khaùng taïi xí nghieäp coâng nghieäp nhö sau: Giaûm möùc tieâu thuï coâng suaát phaûn khaùng cuûa hoä tieâu thuï maø khoâng duøng thieát bò buø nhö: aùp duïng caùc quy trình coâng ngheä tieân tieán, söû duïng hôïp lyù caùc thieát bò. Duøng caùc thieát bò buø: ñieàu khieån quy trình coâng ngheä nhaèm caûi thieän cheá ñoä söû duïng ñieän cuûa caùc thieát bò vaø vieäc caûi thieän naøy seõ laøm: +) Giaûm tieàn ñieän. +) Cho pheùp söû duïng maùy bieán aùp, thieát bò ñoùng caét, caùp coù coâng suaát nhoû hôn. +) Giaûm toån thaát ñieän naêng vaø giaûm suït aùp trong maïng. +) giaûm khaû naêng mang taûi cuûa maùy bieán aùp, neáu caûi thieän ñöôïc heä soá seõ ñôõ toán keùm hôn trong vieäc thay maùy bieán aùp. Thay theá caùc ñoäng côù khoâng ñoàng boä non taûi baèng ñoäng cô coù coâng suaát beù hôn. Giaûm ñieän aùp ñaët vaøo ñoäng cô thöôøng xuyeân laøm vieäc non taûi. Duøng ñoäng cô ñoàng boä thay theá ñoäng cô khoâng ñoàng boä coù duøng coâng suaát maø quy ñònh coâng ngheä cho pheùp. XAÙC ÑÒNH DUNG LÖÔÏNG BUØ VAØ PHÖÔNG PHAÙP ÑAËT TUÏ BUØ: Xaùc ñònh dung löôïng buø: Dung löôïng buø ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc: Qb = P.( ) Trong ñoù: P : Phuï taûi tính toaùn cuûa hoä tieâu thuï (KW) : Goùc öùng vôùi heä soá coâng suaát tröôùc khi buø. : Goùc öùng vôùi heä soá coâng suaát tröôùc khi buø. 2. Caùc phöông phaùp ñaët tuï buø: 2.1. Phöông aùn 1: Ñaët buø taïi TPP chính cuûa nhaø maùy, caùch boá trí thieát bò buø theo phöông aùn naùy goïi laø buø taäp trung, thöôøng ñöôïc söû duïng khi taûi oån ñònh vaø hoaït ñoäng lieân tuïc Vieäc ñaët buø theo phöông aùn treân coù caùc öu ñieåm sau: Laøm giaûm ñöôïc tieàn phaït do tieâu thuï coâng suaát phaûn khaùng cuûa löôùi. Giaûm coâng suaát bieåu kieán yeâu caàu. Laøm nheï taûi cho maùy bieán aùp vaø do ñoù coù khaû naêng phaùt trieån theâm taûi khi caàn thieát. Phöông aùn 2: Ñaët tuï buø taïi thanh goùp caùc tuû phaân phoái khu vöïc cuûa nhaø maùy. Caùch boá trí thieát bò buø theo phöông aùn naøy goïi laø buø nhoùm, thöôøng ñöôïc söû duïng khi maïng ñieän quaù lôùn vaø khi cheá ñoä taûi tieâu thuï theo thôøi gian cuûa caùc phaân ñoaïn thay ñoåi khaùc nhau. Phöông aùn 3: Ñaët buø tröïc tieáp taïi ñaàu daây noái vaøo ñoäng cô. Phöông aùn buø naøy ñöôïc söû duïng khí coù ñoäng cô coâng suaát lôùn hôn so vôùi coâng suaát cuûa maïng. Boä tuï ñöôïc ñònh möùc khoaûng 25% giaù trò coâng suaát ñoäng cô. * Nhaân xeùt chung: Coù lôïi nhaát veà maët giaûm toån thaát ñieän aùp, ñieän naêng cho caùc ñoái töôïng duøng ñieän laø ñaët phaân taùn caùc boä tuï buø cho töøng ñoâng cô. Tuy nhieân, neáu ñaët phaân taùn quaù thì seõ khoâng coù lôïi veà maët kinh teá vaø quaûn lí vaän haønh. Vì vaäy, ñaët tuï buø taäp trung hay phaân taùn tuøy thuoäc vaøo caáu truùc heä thoáng ñieän cuûa nhaø maùy. Ñoái vôùi xí nghieäp nhoû coù theå ñaët tuï buø taäp trung taïi thanh caùi haï aùp cuûa maùy bieán aùp , hoaëc coù theå ñaët phaân taùn ra töøng phaân xöôûng. Ngoaøi ra, moät soá ñoäng cô lôùn neân ñaët tuï buø rieâng. TÍNH TOAÙN THÖÏC TEÁ : Qua phaân tích öu nhöôïc ñieåm cuûa caùc phöông aùn buø, trong khuoân khoå cuûa ñoà aùn naøy ta choïn phöông aùn 1, töùc laø ñaët tuï buø taïi thanh goùp tuû phaân phoái chính. Xaùc ñònh dung löôïng coâng suaát caàn buø : Coâng suaát taùc duïng taïi TÑL6: Ta coù coâng suaát bieåu kieán taïi TÑL6: S1 = 86,88 (KVA) Coâng suaát taùc duïng taïi TÑL6: P1 = 74,73 (KW) Coâng suaát taùc duïng taïi TPP1: Ta coù coâng suaát bieåu kieán taïi TÑL1: S2 = 188,17 (KVA) Coâng suaát taùc duïng taïi TÑL1: P1 = 157,73 (KW) Coâng suaát taùc duïng taïi TPP2: Ta coù coâng suaát bieåu kieán taïi TÑL2: S3 = 394,46 (KVA) Coâng suaát taùc duïng taïi TÑL2: P3 = 331,35 (KW) Coâng suaát taùc duïng taïi tuû chieáu saùng: Ta coù coâng suaát bieåu kieán taïi TCS: S4 = 50,3 (KVA) Coâng suaát taùc duïng taïi TÑL6: P4 = 30,26 (KW) Phuï taûi toaøn nhaø maùy: Toång coâng suaát yeâu caàu toaøn nhaø maùy: SNM = S1 + S2 + S3 + S4 = 86,88 + 188,17 + 398,46 + 50,3 = 723,81 (KVA) Toång coâng suaát taùc duïng toaøn nhaø maùy: PNM = P1 + P2 +P3 + P4 = 74,73 + 157,73 + 331,35 + 30,26 = 594,07 (KW) Heä soá coâng suaát cuûa nhaø maùy khi chöa buø: Theo qui ñònh cuûa ngaønh ñieän thì heä soá coâng suaát phaûi ñaït töø 0,85 – 0,96 thì môùi khoâng bò phaït. Vì vaäy, vôùi heä soá coâng suaát cuûa nhaø maùy cos= 0,82 thaáp hôn so vôùi qui ñònh. Vì vaäy ta phaûi tính toaùn buø coâng suaát cho nhaø maùy. Ta choïn heä soá coâng suaát caàn phaûi ñaït ñeå tính toaùn buø laø cos = 0,95 Tính toaùn dung löôïng caàn buø: Trong ñoà aùn naøy, ta söû duïng phöông phaùp tra baûng ñeå tính dung löôïng caàn buø. Theo tieâu chuaån IEC, tra baûng E-17 trang E26 ta coù: Muoán naâng heä soá töø cos = 0,82 leân cos = 0,95 tra baûng ta coù caàn 1 löôïng Qbuø = 0,407 KVA cho 1 KW coâng suaát tieâu thuï Vaäy toång coâng suaát caàn buø laø: Qbuø toång = PNM x 0,407 = 594,07 x 0,407 = 241,78 (KVA) Xaùc ñònh traïng thaùi buø: Neáu Q/S 15% thì traïng thaùi buø laø buø tónh. Neáu Q/S > 15% thì traïng thaùi buø laø buø öùng ñoäng. Ta coù: Choïn tuï buø (TL4 trang 289) Loaïi : KC2-0,38-40-3Y1 Coâng suaát : 40 (KVA) Khoái löôïng : 60 (Kg) Kieåu cheá taïo 1 pha – 3 pha. Choïn thieát bò baûo veä: (TL5 trang 185) CB: NS630N/H/L TRIP : STR23SE-STR53UE Ir : 470 (A) Choïn daây daãn : daây ñoàng 185 mm2 CHÖÔNG 11 TÍNH TOAÙN CHOÁNG SEÙT MUÏC ÑÍCH: Seùt laø hieän töôïng phoùng ñieän trong khí quyeån giöõa ñaùm maây gioâng mang ñieän tích vôùi ñaát hoaëc giöõa caùc ñaùm maây gioâng mang ñieän tích traùi daáu vôùi nhau. Seùt ñaùnh tröïc tieáp vaøo caùc coâng trình, nhaø cöûa vaø caùc kieán truùc se gaây neân tình traïng hö hoûng, hoaû hoaïn; khoâng nhöõng gaây thieät haïi lôùn veà kinh teá vaø coøn aûnh höôøng ñeán tính maïng con ngöôøi. Nhaát laø caùc coâng trình xaây döïng coù ñoä cao töông ñoái lôùn naèm treân khu vöïc troáng traûi, soá giôø gioâng seùt haøng naêm cao; hoaëc ñaùnh vaøo caùc thieát bò vaø boä phaän mang ñieän seõ gaây neân quaù ñieän aùp nguy hieåm laøm ngaén maïch, chaïm ñaát caùc pha laøm hö hoûng caùch ñieän caùc thieát bò, gaây giaùn ñoaïn cung caáp ñieän, thieät haïi lôùn veà kinh teá. Do ñoù ñeå ñaûm baûo tính maïng con ngöôøi trong qua trình laøm vieäc vaø traùnh hoaû hoaïn, hö hoûng taøi saûn ta phaûi tính toaùn baûo veä choáng seùt cho nhaø maùy, coâng trình kieán truùc…cuûa xí nghieäp moät caùch hieäu quaû. Yeâu caàu boá trí choáng seùt ñaùnh thaúng laø taát caû caùc coâng trình xaây döïng ñeàu phaûi ñöôïc naèm trong vuøng baûo veä choáng seùt 100%. Ñoàng thôøi keát caáu choáng seùt phaûi goïn nheï tieát kieäm, deã boá trí thi coâng, khoâng toán dieän tích xaây döïng nhieàu. Vieäc baûo veä choáng seùt ñaùnh tröïc tieáp ñöôïc thöïc hieän caùc coät thu seùt hoaëc daây thu seùt. Ñoù laø nhöõng keát caáu goàm: boä phaän thu seùt, boä phaän noái ñaát vaø boä phaän daãn doøng ñieän seùt noái lieàn veà ñieän hai boä phaän treân vôùi nhau. SÔ LÖÔÏC VEÀ CAÁU TAÏO VAØ TAÙC DUÏNG CUÛA CÔ CAÁU THU SEÙT: Boä phaän thu seùt: Boä phaän thu seùt cuûa coät thu seùt ñöôïc laøm baèng theùp oáng hoaëc theùp thanh ( coù tieát dieän khoâng nhoû hôn 100mm2), noù ñöôïc ñaët thaúng ñöùng goïi laø kim thu seùt hoaëc laøm baèng daây theùp caêng ngang giöõa caùc coät ñoái vôùi tröôøng hôïp daây choáng seùt. Boä phaän daãn doøng ñieän seùt: Boä phaän daãn doøng ñieän seùt ñöôïc taïo thaønh bôûi baûn thaân keát caáu cuûa theùp cuûa coät theùp (hoaëc baèng beâtoâng coát theùp hay daây theùp) coù tieát dieän khoâng nhoû hôn 50mm2 (ñoái vôùi coät thu seùt ñaët treân oáng khoùi, coät goã, maùi nhaø) Boä phaän noái ñaát: Boä phaân noái ñaát ñöôïc taïo thaønh bôûi heä thoáng coïc vaø thanh baèng ñoàng hoaëc theùp noái lieàn nhau, choân trong ñaát, coù ñieän trôû taûn beù ñeå doøng ñieän seùt taûn moät caùch deã daøng trong ñaát. Ñænh cuûa boä phaän thu seùt phaûi vöôït cao hôn taát caû caùc thieát bò vaø boä phaän mang ñieän phaûi caàn ñöôïc baûo veä. Phaïm vi baûo veä cuûa coät thu seùt phuï thuoäc vaø nhieàu yeáu toá: chieàu cao, soá löôïng, caùch boá trí caùc coät thu seùt, chieàu cao ñònh höôùng cuûa coät thu seùt vaø caùc ñieàu kieän ñòa chaát, thuyû vaên cuûa nôi ñaët heä thoáng thu seùt. Trong luaän vaên naøy ta seõ söû duïng kim thu seùt ñeå laøm boä phaän thu seùt cho nhaø maùy. PHÖÔNG PHAÙP TÍNH TOAÙN CHOÁNG SEÙT: Phaïm vi baûo veä cuûa coät thu seùt: Phaïm vi baûo veä cuûa coät thu seùt laø moät hình choùp troøn xoay coù ñöôøng sinh daïng hypebol. Ñoä cao ñöôïc vöôït leân vaät ñöôïc baûo veä cuûa moät coät thu seùt ñöôïc goïi laø ñoä cao hieäu duïng cuûa coät thu seùt: ha = h - hx Trong ñoù: h (m) : ñoä cao cuûa coät thu seùt. Hx (m) : ñoä cao cuûa vaät caàn ñöôïc baûo veä. Thöïc teá trong vaän haønh cho thaáy raèng ñoái vôùi coät thu seùt coù ñoä cao lôùn hôn 60 meùt thì seùt khoâng nhöõng ñaùnh vaøo ñænh kim thu seùt maø coøn ñaùnh vaøo caû phaàn coät gaàn ñænh. Do ñoù phaïm vi baûo veä cuûa coät thu seùt coù ñoä cao töø 60m ñeán 250m giaûm coøn (h - h) ha h h hx Ñoái vôùi coät thu seùt coù chieàu cao töø 60 ñeán 100 meùt thì h ñöôïc tính theo: h = 0,5(h – 60) Ñoái vôùi coät thu seùt coù chieàu daøi töø 100 ñeán 250 meùt thì h ñöôïc tính theo: h = 0,2h Trong thöïc teá ñeå ñôn giaûn trong thieát keá, ngöôøi ta thöôøng thaây theá daïng ñöôøng sinh daïng hyperbol giôùi haïn baûo veä bôûi hai ñoaïn thaúng nhö sau: Ñoaïn ab noái lieàn ñænh coät thu seùt (a) vôùi ñieåm a’ ôû treân maët ñaát caùch chaân coät moät ñoaïn baèng 0,75h. Ñoaïn bc noái lieàn ñænh c treân coät thu seùt vôùi ñieåm c ôû treân maët ñaát caùch chaân coät moät ñoaïn baèng 1,5h (ñoä cao cuûa ñieåm b baèng 2h/3) Vaäy neáu vaät caàn baûo veä coù ñoä cao hx: Neáu hx 2h/3 thì phaïm vi baûo veä ñöôïc tính bôûi: rx = Neáu hx > 2/3h thì phaïm vi baûo veä ñöôïc tính bôûi: rx = h 2h/3 0,75h 1,5h 0,2h C a b a’ vôùi P = 1 khi h 30m khi 30m < h 60m Phaïm vi baûo veä cuûa hai coät thu seùt: 2.1. Hai coät thu seùt coù ñoä cao baèng nhau: Phaïm vi baûo veä cuûa 2 coät thu seùt ñöôïc xaùc ñònh nhö sau: Khu vöïc baûo veä laân caän kim vaãn ñöôïc xaùc ñònh ñoái vôùi moät kim Khu vöïc baûo veä giöõa hai kim ñöôïc giôùi haïn bôûi 1 cung troøn di qua hai ñænh coät vaø ñieåm coù ñoä cao h0 ôû giöõa khoaûng caùch hai coät. Beà roäng beù nhaát rox giöõa hai coät ñöôïc xaùc ñònh nhö laø coù moät coät aûo ñaët o khoaûng giöõa cuûa ñieåm a baûo veä cho vaät coù ñoä cao : h0 = h - Hoaëc noùi moät caùch khaùc, ñeå baûo veä moät ñoä cao h0 giöõa hai coät thu seùt thì khoaûng caùch a giöõa hai coät thu seùt phaûi thoaû ñieàu kieän: a 7p(h – h0) 2.2. Hai coät thu seùt coù ñoä cao khaùc nhau: Trong tröôøng hôïp hai coät thu seùt coù ñoä cao khaùc nhau thì phaïm vi baûo veä cuûa chuùng ñöôïc xaùc ñònh nhö sau: Phaïm vi baûo veä phía ngoaøi 2 coät thu seùt gioáng nhö tröôøng hôïp töøng coät rieâng leõ. Phaïm vi baûo veä giöõa hai coät ñöôïc xaùc ñònh baèng caùch qua ñænh coät thaáp (hình 2) ta veõ moät ñöôøng thaúng ngang caét ñöôøng sinh cuûa phaïm vi baûo veä cuûa coät cao h1 taïi moät ñieåm, ñieåm naøy ñöôïc xem nhö laø ñænh cuûa coät thu seùt giaû töôûng coù chieàu cao = h2 vaø khu vöïc baûo veä giöõa coät thaáp h2 vaø caùch nhau moät khoaûng a’ ñöôïc tính nhö tröôøng hôïp hai coät thu seùt coù ñoä cao baèng nhau beân treân. h0 R a/7 hv rv a/2 a/2 rv rv r0v r0v 0,75h0 1,5h0 0,2hh hv r0 h0 0,75h0 1,5h0 Hình 1: Phaïm vi baûo veä cuûa 2 coät thu seùt cuøng chieàu cao R a/7p 0,2h h2 02 1,5h2 0,75h2 a’<7h2 a h1 01 1,5h2 0,75h2 2 3 1 Hình 2: Phaïm vi baûo veä cuûa coät thu seùt coù ñoä cao khaùc nhau Phaïm vi baûo veä cuûa nhieàu coät thu seùt: Khi coâng trình caàn baûo veä chieám moät dieän tích roäng lôùn, ngöôøi ta ñaët nhieàu coät thu seùt ñeå baûo veä. Maët baèng cuûa phaïm vi baûo veä cuûa 3 coät thu seùt khoâng naêm treân cuøng moät ñöôøng thaúng (hình tam giaùc) vaø phaïm vi baûo veä cuûa boán coät thu seùt ñaët ôû boán goùc hình chöõ nhaät ñöôïc trình baøy theo hình nhö sau: Phaïm vi baûo veä beân ngoaøi dieän tích cuûa hình ña giaùc (hình tam giaùc hay hình chöõ nhaät) ñöôïc xaùc ñònh theo töøng ñoâi moät thu seùt vôùi nhau. Phaïm vi baûo veä beân trong öùng vôùi caùc thieát bò coù ñoä cao hx lôùn nhaát ñaët trong dieän tích cuûa tam giaùc hay hình chöõ nhaät seõ ñöôïc baûo veä an toaøn neáu thoaû maõn ñieàu kieän sau: D 8x (h – hx).p Vôùi: P = 1 khi h 30m P = khi 30m < h 60m D(m): Ñöôøng kính voøng troøn ngoaïi tieáp cuûa tam giaùc hay hình chöõ nhaät chaïy qua ñænh caùc coät thu seùt. Neáu caùc coät thu seùt coù nhieàu hôn 3 vaø boá trí baát kyø thì ta phaân ra töøng nhoùm 3 coät gaàn nhau vaø kieåm tra ñieàu kieän baûo veä theo coâng thöùc neâu treân a3 A C B a1 a2 r0x1 r0x2 r0x3 D 1 4 2 3 a1 a2 a1 r0x2 D Hình 3.a Hình 3.b Hình 3: Maët baèng cuûa phaïm vi cuûa coät thu seùt (3.a) vaø 4 coät thu seùt (3.b) naèm treân 4 ñænh cuûa hình chöõ nhaät PHAÀN TÍNH TOAÙN CHOÁNG SEÙT: Tính phaïm vi baûo veä cho phaân xöôûng cô khí: Chieàu roäng cuûa coâng trình : a = 22,5m Chieàu daøi cuûa coâng trình : b = 60 m Chieàu cao cuûa coâng trình : hx = 7 m Söû duïng baûo veä baèng kim thu set. Do toaø nhaø lôùn ñeå thuaän tieän cho vieäc laép ñaët kim thu seùt treân maùi nhaø, ta choïn chieàu cao kin khoâng lôùn qua. Ñeå ñaûm baûo tính myõ quang vaø ñoä döï tröõ an toaøn, ta boá trí kim thu seùt ñaët taát caû caùc goùc nhaø vaø ñoái xöùng nhau. Neáu ta ñaët hai kim theo chieàu roäng thì chieàu cao cuûa kim phaûi thoaû: h – h0 = Ta choïn chieàu cao kim nhoû neân h0 < 30m p = 1 h – h0 = =3,214 (m) Ta choïn kim cao 3,5m. vôùi chieàu cao 3,5m khoaûng caùch lôùn nhaát giöõa hai kim caàn ñöôïc baûo veä laø: a 7(h – h0) = 7 x 3,5 = 24,5 (m) Vôùi chieàu daøi 60m, ta tính ñöôïc soá kim theo chieàu daøi laø: = 3,449m (choïn 4 kim) Vaäy ta boá trí theo chieàu daøi laø 4 kim, moãi kim caùch nhau 20m Kieåm tra ñieàu kieän baûo veä: Ta kieåm tra ñieàu kieän sau ñöôïc thoaû maõn thì coâng trình se ñöôïc baûo veä an toaøn veà maët choáng seùt: Ñieàu kieän kieåm tra: D 8(h – hx) Vôùi: D = (m) Hình chöõ nhaät seõ ñöôïc baûo veä an toaøn neáu: D 8(h – hx) = 8 x 3,5 = 28 (m) Khoâng ñaït ta choïn chieàu cao kim laø 4m D 8(h – hx) = 8 x 4 = 32 (m) Keát luaän: Ñieàu kieän treân thoaû maõn cho neân heä thoáng kin thu seùt ñaët ôû hai beân doïc theo phaân xöôûng cô khí. Seõ baõo veä choáng seùt tröïc tieáp cho phaân xöôûng. 20m D 1 2 3 4 5 6 7 8 22,5m Tính toaùn phaïm vi baûo veä: Do taát caû caùc coïc gioáng nhau, ta chæ caàn tính giaù trò r1. Caùc coät coøn laïi coù baùn kính gioáng coät 1. Ta coù: (m) Tính baùn kính r0(1,2) giöõa hai coät 1 vaø 2: h0(1,2) = h - (m) r0(1,2) = 0,75h0.p (m) Baùn kính baûo veä giöõa coät 6 va 6 baèng r0(1,2) = 0,59 (m) Tính baùn kính r0(1,2) giöõa hai coät 1 vaø 2: h0(2,3) = (m) r0(2,3) = (m) Baùn kính baûo veä giöõa caùc coät 3-4 , 4-5 , 6-7 , 7-8 , 8-1 baèng r0(2,3) = 0,855m 1.3. Maët baèng vuøng baûo veä: R = 3m R = 0.855m R = 0,59m Phaïm vi maët baèng baûo veä cho phaân xöôûng ñuùc truï beâ toâng: Chieàu roäng cuûa coâng trình laø : a = 16 m Chieàu daøi cuûa coâng trình laø : b = 60 m Chieàu cao cuûa coâng trình laø : hx = 7 m Söû duïng baûo veä baèng kim thu seùt. Do toaø nhaø lôùn ñeå thuaän tieän cho vieäc laép ñaët kim thu seùt treân maùi nhaø, ta choïn chieàu cao cuûa kim khoâng lôùn quaù. Ñeå ñaûm baûo tính myõ quang vaø ñoä döï tröõ an toaøn, ta boá trí kim thu seùt ñaët taát caû caùc goùc nhaø vaø ñoãi xöùng nhau. Neáu ta ñaët hai kim theo chieàu roäng thì chieàu cao kim phaûi thoaû: h – h0 = Ta choïn chieàu cao kim nhoû neân h0 < 30m p = 1 h – h0 = = 2,285 (m) Ta choïn kim cao 3,5m; vôùi chieàu cao 3,5m khoaûng caùch lôùn nhaát giöõa hai kim caàn ñöôïc baûo veä laø: a 7(h – h0) = 7 x 3,5 = 24,5 (m) Vôùi chieàu daøi 60m , ta tính ñöôïc soá kim theo chieàu daøi laø: (m) (choïn 4 kim) Vaäy ta boá trí theo chieàu daøi laø 4 kim, moãi kim caùch nhau 20m Kieåm tra ñieàu kieän baûo veä: Ta kieåm tra ñieàu kieän sau ñöôïc thoaû maõn thì coâng trình se ñöôïc baûo veä an toaøn veà maët choáng seùt: Ñieàu kieän kieåm tra: D 8(h – hx) Vôùi: D = (m) Hình chöõ nhaät seõ ñöôïc baûo veä an toaøn neáu: D 8(h – hx) = 8 x 3,5 = 28 (m) ñaët yeâu caàu. Keát luaän: Ñieàu kieän treân thoaû maõn cho neân heä thoáng kin thu seùt ñaët ôû hai beân doïc theo phaân xöôûng cô khí. Seõ baõo veä choáng seùt tröïc tieáp cho phaân xöôûng. 20m D 1 2 3 4 5 6 7 8 16m Tính toaùn phaïm vi baûo veä: Do taát caû caùc coïc gioáng nhau, ta chæ caàn tính giaù trò r1. Caùc coät coøn laïi coù baùn kính gioáng coät 1. Ta coù: (m) Tính baùn kính r0(1,2) giöõa hai coät 1 vaø 2: h0(1,2) = h - (m) r0(1,2) = 0,75h0.p (m) Baùn kính baûo veä giöõa coät 5 vaø 6 baèng r0(1,2) = 0,91 (m) Tính baùn kính r0(1,2) giöõa hai coät 1 vaø 2: h0(2,3) = (m) r0(2,3) = (m) Baùn kính baûo veä giöõa caùc coät 3-4 , 4-5 , 6-7 , 7-8 , 8-1 baèng r0(2,3) = 0,482m Maët baèng vuøng baûo veä: 60m 16m Phaïm vi maët baèng baûo veä cho phaân xöôûng ñuùc coáng beâ toâng: Chieàu roäng cuûa coâng trình laø : a = 16 m Chieàu daøi cuûa coâng trình laø : b = 25 m Chieàu cao cuûa coâng trình laø : hx = 7 m Söû duïng baûo veä baèng kim thu seùt. Do toaø nhaø lôùn ñeå thuaän tieän cho vieäc laép ñaët kim thu seùt treân maùi nhaø, ta choïn chieàu cao cuûa kim khoâng lôùn quaù. Ñeå ñaûm baûo tính myõ quang vaø ñoä döï tröõ an toaøn, ta boá trí kim thu seùt ñaët taát caû caùc goùc nhaø vaø ñoãi xöùng nhau. Neáu ta ñaët hai kim theo chieàu roäng thì chieàu cao kim phaûi thoaû: h – h0 = Ta choïn chieàu cao kim nhoû neân h0 < 30m p = 1 h – h0 = = 2,285 (m) Ta choïn kim cao 3m; vôùi chieàu cao 3,5m khoaûng caùch lôùn nhaát giöõa hai kim caàn ñöôïc baûo veä laø: a 7(h – h0) = 7 x 3 = 21 (m) Vôùi chieàu daøi 25m , ta tính ñöôïc soá kim theo chieàu daøi laø: (m) (choïn 3 kim) Vaäy ta boá trí theo chieàu daøi laø 3 kim, moãi kim caùch nhau 12,5m Kieåm tra ñieàu kieän baûo veä: Ta kieåm tra ñieàu kieän sau ñöôïc thoaû maõn thì coâng trình se ñöôïc baûo veä an toaøn veà maët choáng seùt: Ñieàu kieän kieåm tra: D 8(h – hx) Vôùi: D = (m) Hình chöõ nhaät seõ ñöôïc baûo veä an toaøn neáu: D 8(h – hx) = 8 x 3 = 24 (m) ñaët yeâu caàu. Keát luaän: Ñieàu kieän treân thoaû maõn cho neân heä thoáng kin thu seùt ñaët ôû hai beân doïc theo phaân xöôûng cô khí. Seõ baõo veä choáng seùt tröïc tieáp cho phaân xöôûng. Tính toaùn phaïm vi baûo veä: Do taát caû caùc coïc gioáng nhau, ta chæ caàn tính giaù trò r1. Caùc coät coøn laïi coù baùn kính gioáng coät 1. Ta coù: (m) Tính baùn kính r0(1,2) giöõa hai coät 1 vaø 2: h0(1,2) = h - (m) r0(1,2) = 0,75h0.p (m) Baùn kính baûo veä giöõa coät 5 vaø 6 baèng r0(1,2) = 0,54 (m) Tính baùn kính r0(1,2) giöõa hai coät 1 vaø 2: h0(2,3) = (m) r0(2,3) = (m) Baùn kính baûo veä giöõa caùc coät 3-4 , 4-5 , 6-7 , 7-8 , 8-1 baèng r0(2,3) = 0,91m Maët baèng vuøng baûo veä: 25m 16m Phaïm vi maët baèng baûo veä cho nhaø kho: Chieàu roäng cuûa coâng trình laø : a = 10 m Chieàu daøi cuûa coâng trình laø : b = 40 m Chieàu cao cuûa coâng trình laø : hx = 7 m Söû duïng baûo veä baèng kim thu seùt. Do toaø nhaø lôùn ñeå thuaän tieän cho vieäc laép ñaët kim thu seùt treân maùi nhaø, ta choïn chieàu cao cuûa kim khoâng lôùn quaù. Ñeå ñaûm baûo tính myõ quang vaø ñoä döï tröõ an toaøn, ta boá trí kim thu seùt ñaët taát caû caùc goùc nhaø vaø ñoãi xöùng nhau. Neáu ta ñaët hai kim theo chieàu roäng thì chieàu cao kim phaûi thoaû: h – h0 = Ta choïn chieàu cao kim nhoû neân h0 < 30m p = 1 h – h0 = = 1,428 (m) Ta choïn kim cao 1,5m; vôùi chieàu cao 1,5m khoaûng caùch lôùn nhaát giöõa hai kim caàn ñöôïc baûo veä laø: a 7(h – h0) = 7 x 1,5 = 10,5 (m) Vôùi chieàu daøi 60m , ta tính ñöôïc soá kim theo chieàu daøi laø: (m) (choïn 5 kim) Vaäy ta boá trí theo chieàu daøi laø 5 kim, moãi kim caùch nhau 10m Kieåm tra ñieàu kieän baûo veä: Ta kieåm tra ñieàu kieän sau ñöôïc thoaû maõn thì coâng trình se ñöôïc baûo veä an toaøn veà maët choáng seùt: Ñieàu kieän kieåm tra: D 8(h – hx) Vôùi: D = (m) Hình chöõ nhaät seõ ñöôïc baûo veä an toaøn neáu: D 8(h – hx) = 8 x 1,5 = 12 (m) ñaët yeâu caàu. Keát luaän: Ñieàu kieän treân thoaû maõn cho neân heä thoáng kin thu seùt ñaët ôû hai beân doïc theo phaân xöôûng cô khí. Seõ baõo veä choáng seùt tröïc tieáp cho phaân xöôûng. Tính toaùn phaïm vi baûo veä: Do taát caû caùc coïc gioáng nhau, ta chæ caàn tính giaù trò r1. Caùc coät coøn laïi coù baùn kính gioáng coät 1. Ta coù: (m) Tính baùn kính r0(1,2) giöõa hai coät 1 vaø 2: h0(1,2) = h - (m) r0(1,2) = 0,75h0.p (m) Do khoaûng caùch cuûa caùc coät ñeàu baèng 10m neân khoaûng caùch r0 giöõa caùc coät gioáng nhau vaø baèng 0,053 40m 10m Maët baèng vuøng baûo veä: Phaïm vi maët baèng baûo veä cho vaên phoøng: Chieàu roäng cuûa coâng trình laø : a = 5 m Chieàu daøi cuûa coâng trình laø : b = 12 m Chieàu cao cuûa coâng trình laø : hx = 5 m Do khu nhaø vaên phoøng saùt beân phaân xöôûng cô khí neân ta chæ laép 1 kim h3 coù chieàu cao 3m vaø taän duïng phaïm vi baûo veä cuûa caùc kim thu seùt (h1 , h2) ñaõ gaén taïi phaân xöôûng cô khí Tính toaùn ñeå veõ phaïm vi baûo veä P/X Cô Khí 20m 12m 5m Vaên Phoøng Phaïm vi baûo veä5m, kim h1, h2 coù chieàu cao laø 11m Ta coù: (m) Phaïm vi baûo veä5m cuûa kim h3 coù chieàu cao 8m Ta coù: (m) Phaïm vi baûo veä cuûa vaên phoøng coù 2 kim co chieàu cao khaùc nhau h1 vaø h3 Ta coù khoaûng caùch giöõa hai kim baèng: (m) Do chieàu cao cuûa hai kim khaùc nhau neân töø kim h3 ta veõ moät ñöôøng thaúng ngang caét phaïm vi baûo veä cuûa kim h1 taïi ñieåm 3’ naøy goïi laø ñieåm giaû töôûng coù chieàu cao laø 8m. Ta xaùc ñònh giao ñieåm naøy nhö sau: (m) Luùc naøy khoaûng caùch giöõa 3 vaø 3’ laø 12,25 – 2,25 = 10 (m) Ta coù: h0 = h - = 6,57 (m) Tính baùn kính r0 giöõa hai coät 3 vaø 3’: r0 = 0,75h0.p (m) Phaïm vi baûo veä 5m cuûa 2 kim coù chieàu cao khaùc nhau h2 vaø h3: (m) Do chieàu cao cuûa hai kim khaùc nhau neân töø kim h3 ta veõ 1 ñöôøng thaúng caét ngang phaïm vi baûo veä cuûa kim h2 taïi ñieåm 3”. Coi ñieåm3” naøy laø kim giaû töôûng coù chieàu cao 8m. Ta xaùc ñònh giao ñieåm naøy nhö sau: (m) Luùc naøy khoaûng caùch giöõa 3 vaø 3” laø: 21,22 – 2,25 = 18,97 (m) Ta coù: h0 = h - = 5,29 (m) Tính baùn kính r0 giöõa hai coät 3 vaø 3”: (m) Veõ caùc phaïm vi baûo veä 5m cuûa 3 kim h1 , h2 vaø h3 ta thaáy noù phuû toaøn boä khu vaên phoøng, do ñoù khu vaên phoøng ñöôïc baûo veä choáng seùt ñaùnh tröïc tieáp. Tính phaïm vi baûo veä cho hoäi tröôøng: Chieàu roäng cuûa coâng trình laø : a = 6 m Chieàu daøi cuûa coâng trình laø : b = 18 m Chieàu cao cuûa coâng trình laø : hx = 7 m Do khu nhaø vaên phoøng lieàn vôùi hai phaân xöôûng laø:phaân xöôûng cô khí vaø phaân xöôûng ñuùc truï neân ta taän duïng phaïm vi baûo veä laø 7m cuûa kim thu seùt gaén taïi hai phaân xöôûng naøy. Kieåm tra ñieàu kieän baûo veä: Ta kieåm tra neáu ñieàu kieän sau ñöôïc thoaû maõn thì coâng trình sau seõ ñöôïc baûo veä an toaøn veà maët choáng seùt ñaùnh: Ñieàu kieän kieåm tra: D 8(h – hx) Vôùi: D = (m) Hình chöõ nhaät seõ ñöôïc baûo veä an toaøn neáu: D 8(h – hx) = 8 x 3,5 = 28 (m) ñaët yeâu caàu. Keát luaän: Ñieàu kieän treân thoaû maõn neân ta khoâng caàn ñaët theâm kim choáng seùt cho khu nhaø hoäi tröôøng. THIEÁT KEÁ NOÁI ÑAÁT BAÛO VEÄ: Xaùc ñònh ñieän trôû yeâu caàu: Töø caùc tieâu chuaån noái ñaát sau: Noái ñaát laøm vieäc : 0,5 Noái ñaát an toaøn : 4 Noái ñaát baûo veä :10 Keát hôïp vôùi sô ñoà noái ñaát baûo veä ñöôïc choïn daïng TN, ta choïn trò soá ñieän trôû noái ñaát yeâu caàu laø: Ryc = 10 Choïn hình thöùc noái ñaát: Ta choïn hình thöùc noái ñaát daïng löôùi. Vieäc noái ñaát ñöôïc thöïc hieän baèng moät voøng kín goàm coù coïc theùp troøn ñöoøng kính dcoïc = 18mm vaø thanh laø daây daãn baèng ñoàng 38mm2, coù ddaây = 6,96m, ñöôïc baét tröïc tieáp leân hai ñaàu coïc baèng buloong. Choïn ñieän cöïc noái ñaát: Choïn coïc: loaïi theùp troøn ñöôøng kính dcoc = 18mm, daøi 2,5m Choïn thanh: caùp ñoàng traàn 38mm2, khoaûng caùch giöõa hai coïc laø 5m Choïn ñieän trôû suaát cuûa ñaát: Tra baûng tr-F69-TC-IEC, ta coù ñieän trôû suaát cuûa ñaát (loaïi ñaát thòt) Ta choïn: Phöông aùn boá trí coïc vaø thanh: Ta boá trí löôùi noái ñaát baûo veä nhö sau: Coïc vaø daây ñeàu choân chìm caùch maët ñaát : t0 = 0,8 (m) Khoaûng caùch töø coïc ñeán coïc : a = 5 (m) Chieàu daøi coïc : lc = 2,5 (m) Vaäy ta coù: t = t0 + l/2 = 0,8 + 2,5/2 = 2,05 (m) t = 2,05m t0 = 2,05m Caùp ñoàng traàn 38mm2 (ddaây = 6,956mm) l = 2,5m Coïc theùp troøn dcoïc = 0,018m Xaùc ñònh ñieän trôû suaát tính toaùn cuûa caùc ñieän cöïc: Tính ñieän trôû suaát tính toaùn coù xeùt ñeán heä soâ muøa (Km), Km phuï thuoäc vaøo loaïi noái ñaát, loaïi ñieän cöïc, ñoä choân saâu. Trò soá cuûa noù ñöôïc tra trong baûng 4-3 saùch kyõ thuaät cao aùp, ta coù: Heä soá ñöùng: Km-ñ = 1,4 Heä soá ngang: Km-n = 1,6 Ta coù coâng thöùc tính ñieän trôû suaát tính toaùn: Trong ñoù: : laø ñieän trôû suaát cuûa ñaát. Xaùc ñònh ñieän trôû taûn cuûa moät ñieän cöïc: Vôùi theùp troøn ta coù ñöôøng kính: Ñöôøng kính coïc: dcoïc = 18mm = 0,018m Chieàu daøi coïc: l = 2,5m Khoaûng caùch töø giöõa coïc ñeán maët ñaát: t = 2,05 (m) Vôùi coïc choân chìm thaúng ñöùng caùch maët ñaát 0,8m ta coù coâng thöùc tính: Rnñ-coïc = = Trong ñoù: - : ñieän trôû suaát tính toaùn cuûa coïc () l : chieàu daøi coïc (m). dcoïc : ñöôøng kính coïc (m) t : khoaûng caùch töø giöõa coïc ñeán maët ñaát (m) Xaùc ñònh sô boä soá coïc: Vôùi : - Khoaûng caùch coïc: a = 5 (m) - Chieàu daøi coïc: l = 2,5 (m) Ta coù heä soá söû duïng: Ta coù coâng thöùc tính sô boä soá coïc: Nsb = Trong ñoù: R1coïc : laø ñieän trôû taûn cuûa moät coïc : heä soá söû duïng coïc. Ryc : ñieän trôû ñaát yeâu caàu. Do tính sô boä, ta choïn heä soá söû duïng cho coïc thaúng ñöùng: = 0,9 nsb = coïc Xaùc ñònh ñieän trôû taûn cuûa moät ñieän cöïc naèm ngang: Vôùi ñieän cöïc naèm ngang, loaïi caùp ñoàng traàn 38mm2, chieàu daøi coïc laø l = 2,5m, ñöôïc baét chaët vôùi buloâng vôùi ñaàu treân cuûa coïc. Heä soá söû duïng daây daãn noái thaønh voøng khi soá ñieän cöïc thaúng ñöùng laø vôùi n = 6 coïc vaø tæ soá a/l = 2 Tra baûng heä soá söû duïng TL6 trang 34, = 0,48 Ñieän trôû taûn cuûa thanh keå ñeán heä soá söû duïng thanh coù chu vi voøng L = n . a = 6 . 5 = 30 (m) Ta coù coâng thöùc tính ñieän trôû taûn cuûa thanh laø: Trong ñoù: b : laø chieàu roäng cuûa thanh deït, coøn neáu duøng ñieän cöïc troøn coù ñöôøng kính d thì ta coù b = 2d Tính chính xaùc ñieän trôû toaøn boä soá ñieän cöïc thaúng ñöùng: Ta coù coâng thöùc tính: Tính chính xaùc sô ñieän cöïc thaúng ñöùng: ÖÙng vôùi soá coïc n = 6 coïc vaø a/l = 2 Ta coù heä soá söû duïng coïc: Tra baûng heä soá söû duïng coïc TL6 trang 34, = 0,73 Soá coïc that: ncoïc = coïc Ta choïn soá coïc laø 4 coïc Kieåm tra keát quaû tính toaùn: Tính ñieän trôû noái ñaát toaøn boä soá coïc: ÖÙng vôùi soá coïc ñöôïc choïn laø ncoïc = 4 coïc Tra baûng heä soá söû duïng TL6 trang 34, = 0,78 Tính ñieän trôû noái ñaát toaøn boä soá thanh: Ñieän trôû taûn cuûa thanh keå ñeán heä soá söû duïng thanh coù chu vi maïch voøng: L = n . a = 4 . 5 = 20 (m) Tra baûng heä soá söû duïng TL6 trang 34, Ta coù coâng thöùc tính ñieän trôû taûn cuûa thanh laø: Tính ñieän trôû noái ñaát heä thoáng (toaøn boä soá coïc vaø thanh): Rht = Rht = So saùnh keát quaû tính toaùn kieåm tra ñieän trôû noái ñaát heä thoáng Rht vôùi ñieän trôû noái ñaát nhaân taïo Rnt ta coù keát quaû: Rht = 9,986 < Rnt = 10 () Keát luaän: Ta choïn soá löôïng coïc laép ñaët cho heä thoáng noái ñaát 4 coïc laø ñaït yeâu caàu. SÔ ÑOÀ BOÁ TRÍ HEÄ THOÁNG NOÁI ÑAÁT AN TOAØN A = B =5m ._.