Đề tài Thiết kế nâng cấp hệ thống chiếu sáng đô thị quận Hồng Bàng, sử dụng đèn chiếu sáng hiệu suất cao tiết kiệm năng lượng

Ö sè sö dông (phô lôc 0/ trang 180 - s¸ch KTCS) ta cã: Tg α1= = = 0,44 → fuAV1 = 0,14 tg α2 = = = 0,11 → fuAR1 = 0,022 Bè trÝ ®Ìn mét bªn ta cã: = fuAV1 + fuAR1 = 0,11+ 0,022 = 0,162 .Chän c«ng suÊt ®Ìn: Фu = Theo b¶ng 2.3 , ®Ìn chôp võa ta cã tû sè: = 31,5(m) Líp phñ mÆt ®­êng lµ bª t«ng asphls cã tû sè R = 14, ®é chãi trung b×nh Ltb = 1 cd/m2. Chän bãng ®Ìn Natri cao ¸p vµ bé ®Ìn kiÓu chôp võa: Theo b¶ng 2.5 th× V1 = 0,9 Theo b¶ng 2.6 th× V2 = 0,95 V= V1 . V2 = 0,9 . 0,95 = 0,855 VËy quang th«ng tÝnh to¸n cña bé ®Ìn lµ: Фu = = = 15919 lm Víi quang th«ng tÝnh ®­îc ta chän ®Ìn cã: P®= 150W , Pcl = 20W, Ф® = 14000lm. .KiÓm tra c¸c th«ng sè: KiÓm tra kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c cét: .31,5 = 27,7 (m) Chän e = 28 KiÓm tra l¹i ®é chãi: 0,88 (cd/m2) Nh­ vËy so víi ®é chãi trung b×nh lµ tho¶ m·n. KiÓm tra c­êng ®é s¸ng I = = 1114,6(cd ) . KiÓm tra chØ sè tiÖn nghi G : G = ISL + 0,97.logLtb + 4,41.logh’ - 1,46.logP Trong ®ã : ISL: chØ sè riªng cña tõng bé ®Ìn do h·ng s¶n suÊt quy ®Þnh (tõ 3 ®Õn 6) ®­îc tÝnh tõ chØ sè khuyÕch t¸n, chØ sè nµy cµng cao th× cµng Ýt g©y lo¸ m¾t. ISL = 4,5 h’: ®é cao cña ®Ìn ®Õn tÇm m¾t h’ = h- 1,5 = 9 -1,5 = 7,5 P: sè l­îng ®Ìn trªn tõng km P = = + 1 = 36,7 ®Ìn. Chän P = 37 ®Ìn G = 4,5 + 0,97.log1+ 4,41.log7,5 – 1,46.log37 = 6 VËy G = 6 lµ tho¶ m·n. Sè bãng ®Ìn trªn toµn tuyÕn ®­êng Lª §¹i Hµmh N = = = 26,7 ®Ìn Chän N = 27 C«ng suÊt tiªu thô toµn tuyÕn ®­êng Lª §¹i Hµmh: = 27 . ( 150 + 20) = 4590 (W). Ch­¬ng IV ThiÕt kÕ cung cÊp ®iÖn cho chiÕu s¸ng ®­êng giao th«ng quËn hång bµng Nguån cung cÊp cho hÖ thèng chiÕu s¸ng quËn Hång Bµng lÊy tõ nguån cao ¸p 22 kV. C¸c ®Ìn phãng ®iÖn trong chÊt khÝ ®Òu cã bé ®iÒu khiÓn khëi ®éng (chÊn l­u) nªn cã tiªu thô kh«ng c«ng suÊt v« cïng. §Ó kh¸c phôc t×nh tr¹ng nµy c¸c nhµ chÕ t¹o ®· tiÕn hµnh bï cosφ ngay t¹i c¸c ®Ìn, sau khi ®­îc bï th× cosφ = 0,9 ÷ 0,92. 4.1. TÝnh chän c¸p vµ d©y dÉn cung cÊp ®iÖn cho phô t¶I ®Ìn chiÕu s¸ng §èi víi m¹ch ®iÖn h¹ ¸p lµ m¹ng trùc tiÕp nèi víi phô t¶i v× vËy ph¶i ®¶m b¶o ®iÖn ¸p n»m trong ph¹m vi cho phÐp. H¬n n÷a trong m¹ng ®iÖn h¹ ¸p kh«ng cã biÖn ph¸p ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p cho c¶ m¹ng: khi chän tiÕt diÖn d©y dÉn, d©y c¸p cho m¹ng h¹ ¸p ta chän theo ®iÒu kiÖn tæn thÊt ®iÖn ¸p. Nh»m gi¶m tiÕt diÖn d©y dÉn cho ®o¹n ®­êng cÇn chiÕu s¸ng th× ta bè trÝ tr¹m biÕn ¸p cÊp nguån vµ tñ ®iÒu khiÓn ®ãng c¾t trong ph¹m vi b¸n kÝnh tõ 300 ÷ 500m. Khi chän tiÕt diÖn d©y ta chän theo ®iÒu kiÖn sôt ¸p cho phÐp lµ 3%U®m vµ t¹i mçi ®Ìn ®· cã s½n tô bï do vËy ta t×nh to¸n theo cosφ = 0,9. Khi cung cÊp ®iÖn cho hÖ thèng lµ m¹ng 3 pha, do ®ã ta chän nguån cung cÊp lµ 3 pha nèi sao trung tÝnh (Yn): c¸c ®Ìn ®­îc nèi vµo c¸c d©y pha vµ ®ay trung tÝnh, ®iÖn ¸p r¬i trªn tõng pha ph¶i chia cho 2 v× kh«ng cã dßng trong d©y trung tÝnh nªn: ΔU = . Trong ®ã: = : dßng ®iÖn tæng trªn tuyÕn ®­êng cã chiÒu dµi L. L: chiÒu dµi tuyÕn ®­êng chiÕu s¸ng (km). = 22 Ωmm2/km: ®iÖn trë suÊt cña d©y ®ång. Theo ®iÒu kiÖn sôt ¸p: ΔUcP ≥ ΔU .6,6 ≥ Ta tÝnh ®uîc tiÕt diÖn d©y dÉn: F ≥ 4.1.1. TÝnh chän ®­êng d©y c¸p cho tuyÕn ®­êng T«n §øc Th¾ng §­êng T«n §øc Th¾ng ®­îc cÊp nguån bëi tñ ®iÒu khiÓn T39 ®Æt ë gi÷a tuyÕn nh­ vËy phô t¶i chia lam 2 ®o¹n. Dßng ®iÖn tæng trªn tuyÕn ®­êng (525m): = = 12,5 (A) F ≥ = 10,9 mm2 Chän c¸p ®ång 4 lâi c¸ch ®iÖn PVC do h·ng Len chÕ t¹o F = 4x16mm2 cã IcP = 100(A). 4.1.2. TÝnh chän ®­êng d©y c¸p cho tuyÕn ®­êng hµ Néi §­êng Hµ Néi ®­îc cÊp nguån bëi tñ ®iÒu khiÓn T35 vµ T36 ®­îc ®Æt ë ®Çu vµ cuèi tuyÕn ®­êng, nh­ vËy ta chia ra lµm 2 ®o¹n. Dßng ®iÖn tæng trªn 1/2 tuyÕn ®­êng (550m): = = 14,9(A) F ≥ = 13,6 mm2 Chän c¸p ®ång 4 lâi c¸ch ®iÖn PVC do h·ng Len chÕ t¹o F = 4x16mm2 cã IcP = 100(A). T­¬ng tù víi c¸ch tÝnh ë trªn ta tÝnh chän tiÕt diÖn d©y c¸p cho c¸c tuyÕn ®­êng cßn l¹i vµ sù bè trÝ tñ ®iÒu khiÓn ®ãng c¾t, kÕt qu¶ cho ë b¶ng 4.1. B¶ng 4.1. Tªn ®­êng F (mm2) VÞ trÝ tñ ®iÒu khiÓn Tñ ®iÒu khiÓn Σ L (m) Hoµng V¨n thô 4x16 gi÷a tuyÕn T1 1015 §inh Tiªn Hoµng 4x16 T2 885 §iÖn Biªn Phñ 4x25 T3 1340 Hå Xu©n H­¬ng 4x6 ®Çu tuyÕn T4 420 TrÇn H­ng §¹o 4x25 gi÷a tuyÕn T5 1330 Lý Tù Träng 4x10 ®Çu tuyÕn T6 580 TrÇn Quang Kh¶i 4x16 T7 745 Minh Khai 4x25 T8 1369 Lª §¹i Hµnh NguyÔn Tri Ph­¬ng 4x16 T9 1266 ThÊt Khª Hoµng DiÖu BÕn BÝnh 4x16 T10 795 Ph¹m B¸ Trùc Cï ChÝnh Lam 4x10 T11 480 NguyÔn Th­îng HiÒn Phan Béi Ch©u 4x10 gi÷a tuyÕn T12 1030 Quang Trung 4x16 T13 1155 Tr¹ng Tr×nh 4x6 ®Çu tuyÕn T14 285 Hoµng Ng©n T«n ThÊt Thuyªt 4x6 T15 325 Ký Con Tam B¹c 4x16 ®Çu vµ gi÷a T16 vµ T17 1500 T«n §¶m 4x16 ®Çu tuyÕn T18 960 NguyÔn Th¸i Häc Ph¹m Hång Th¸i Lý Th­êng KiÖt 4x6 gi÷a tuyÕn T19 1060 L·n ¤ng 4x10 ®Çu tuyÕn T20 635 Kú §ång Phan Chu Trinh CÇu L¹c Long 4x6 T21 250 Phan §×nh Phïng 4x10 T22 1100 B¹ch §»ng 4x16 ®Çu vµ cuèi T23 vµ T24 1250 H¹ Lý 4x6 T25 vµ T26 1123 ThÕ L÷ 4x10 ®Çu tuyÕn T27 660 Cao Th¾ng 4x10 T28 530 Ph¹m Phó Thø CÇu Xi M¨ng 4x6 T29 300 V¹n KiÕp 4x16 T30 962 Hïng DuÖ V­¬ng 4x10 T31 730 Hµm Nghi 4x16 T32 1865 Chi N¨ng §èc TÝt Cöa B×nh B·i SËy 4x16 T33 2402 T¸n ThuËt Tr¹i S¬n Hïng V­¬ng 4x25 T34 940 Hµ Néi 4x16 ®Çu vµ cuèi T35 vµ T36 1100 Hång Bµng 4x16 T37 vµ T38 950 T«n §øc Th¾ng 4x16 gi÷a tuyÕn T39 1050 An Trùc 4x16 ®Çu t­yÕn T40 910 An L¹c An Ch©n 4.1.3. TÝnh tiÕt diÖn d©y lªn ®Ìn cho mçi cét + Víi ®Ìn cã c«ng suÊt P®Ìn = (250+25) W I®Ìn = = 1,25 (A) Chän Jkt = 2A/mm2 F = = = 0,6 mm2 Chän d©y dÉn ®ång hai lâi cach ®iÖn PVC, tiÕt diÖn (2x1,5 mm2) cã IcP = 16A. + Víi c«ng suÊt ®Ìn P®Ìn = (210+25) W I®Ìn = = 1,1 (A) Chän Jkt = 2A/mm2 F = = = 0,55 mm2 Chän d©y dÉn ®ång hai lâi cach ®iÖn PVC, tiÕt diÖn (2x1,5 mm2) cã IcP = 16A. + Víi c«ng suÊt ®Ìn P®Ìn = (150+20) W I®Ìn = = 0,8 (A) Chän Jkt = 2A/mm2 F = = = 0,4 mm2 Chän d©y dÉn ®ång hai lâi cach ®iÖn PVC, tiÕt diÖn (2x1,5 mm2) cã IcP = 16A. 4.2. Chän tr¹m biÕn ¸p vµ c¸c phÇn tö cña hÖ thèng ViÖc bè trÝ c¸c tr¹m biÕn ¸p vµ tñ ®iÒu khiÓm ®ãng c¾t ®­îc thÓ hiÖn trªn b¶n ®å quy ho¹ch chi tiÕt quËn Hång Bµng. 4.2.1. X¸ ®Þnh dung l­îng c¸c tr¹m biÕn ¸p * Tr¹m biÕn ¸p B1 cÊp ®iÖn cho tñ T1 vµ T2: + Tñ T1 cÊp ®iÖn cho ®­êng §inh Tiªn Hoµng PT1 = 7700 (W) + Tñ T2 cÊp ®iÖn cho ®­êng Hoµng V¨n Thô PT2 = 8800 (W) C«ng suÊt tÝnh to¸n cña tr¹m lµ: PB1 = PT1 + PT2 = 7700 +8800 = 16500 (W) Q B1 = PB1. tgφ = 16500 . 0,484 = 7986 (Var) SB1 = = = 18331 (VA) Chän m¸y biÕn ¸p cã S®m ≥ SB1 S®mB1 = 50 (kVA) * Tr¹m biÕn ¸p B2cÊp ®iÖn cho tñ T3vµ T4: +Tñ T3 cÊp ®iÖn cho ®­êng §iÖn Biªn Phñ PT3 = 19740 ( W ) +Tñ T4cÊp ®iÖn cho ®­êng Hå Xu©n H­¬ng PT4 = 2720 (W ) C«ng suÊt tÝnh to¸n cña tr¹m lµ: PB2 = PT3+ PT4 = 19740 + 2720 = 22460 (W) Q B2= PB2 .tgφ = 22460 . 0,484 = 10870,6 (Var) SB2= = = 24952,4 (VA) Chän m¸y biÕn ¸p cã S®m ≥ SB2 S®mB2 = 50(kVA) * Tr¹m biÕn ¸p B3 cÊp ®iÖn cho tñ T5, T6 vµ T7: + Tñ T5 cÊp ®iÖn cho ®­êng TrÇn H­ng §¹o PT5 = 19740 (W) + Tñ T6 cÊp ®iÖn cho ®­êng Lý Tù Träng PT6 = 4080 (W) + Tñ T7 cÊp ®iÖn cho ®­êng TrÇn Quang Kh¶i PT7 = 6325 (W) C«ng suÊt tÝnh to¸n cña tr¹m lµ : PB3 = PT5 + PT6 + PT7 = 19740 + 4080 + 63250 = 30145 (W) Q B3 = PB3.tgφ = 301450. 0,484 = 14590,2 ( Var) SB3 = = = 33490,2 (VA) Chän m¸y biÕn ¸p cã S®m ≥ SB3 S®mB3 = 50 (kVA) * Tr¹m biÕn ¸p B4 cÊp ®iÖn cho tñ T8 vµ T9: + Tñ T8 cÊp ®iÖn cho ®­êng Lª §¹i Hµnh vµ Minh Khai PT8 = 4590 + 4250 = 8840 (W) + Tñ T9 cÊp ®iÖn cho ®­êng NguyÔn Tri Ph­¬ng, Hoµng DiÖu vµ ThÊt Khª PT9 = 4125 + 6800 + 1360 = 12285 (W) C«ng suÊt tÝnh to¸n cña tr¹m lµ: PB4= PT8+ PT9 = 8840 + 12285 = 21125 (W) Q B4= PB4 .tgφ = 21125 . 0,484 = 10224,5 ( Var) SB4= = = 23469,25 (VA) Chän m¸y biÕn ¸p cã S®m ≥ SB4S®mB4= 50 (kVA) * Tr¹m biÕn ¸p B5 cÊp ®iÖn cho tñ T10 vµ T11: + Tñ T10 cÊp ®iÖn cho ®­êng BÕn BÝnh vµ Ph¹m B¸ Trùc PT10 = 4080 + 1190 = 2570 (W) + Tñ T11 cÊp ®iÖn cho ®­êng Cï ChÝnh Lan vµ NguyÔn Th­îng HiÒn PT11 = 3300 + 1020 = 4320 (W) C«ng suÊt tÝnh to¸n cña tr¹m lµ: PB5 = PT10 + PT11 = 5270 + 4320 = 9590 (W) Q B5 = PB5.tgφ = 21125 . 0,484 = 10224,5 (Var) SB5= = = 13198,3 (VA) Chän m¸y biÕn ¸p cã S®m ≥ SB5S®mB5= 50 (kVA) * Tr¹m biÕn ¸p B6 cÊp ®iÖn cho tñ T12 , T13, T14 vµ T15: + Tñ T12 cÊp ®iÖn cho ®­êng Quang Trung PT12 = 17390 (W) + Tñ T13 cÊp ®iÖn cho ®­êng Phan Béi Ch©u PT13 = 6630 (W) + Tñ T14 cÊp ®iÖn cho ®­êng Tr¹ng Tr×nh vµ Hoµng Ng©n PT14 = 1360 + 680 = 2040 (W) + Tñ T15 cÊp ®iÖn cho ®­êng T«n ThÊt ThuyÕt Vµ Ký Con PT15 = 1375 + 1925 (W) C«ng suÊt tÝnh to¸n cña tr¹m lµ: PB6 = PT12 + PT13 + PT14 + PT15 = 17390 + 6630 + 2040 + 3300 = 29360 (W) Q B6 = PB6.tgφ = 29360 . 0,484 = 14210,24 ( Var) SB6= = = 32618 (VA) Chän m¸y biÕn ¸p cã S®m ≥ SB6S®mB6= 50 (kVA) * Tr¹m biÕn ¸p B7 cÊp ®iÖn cho tñ T16 vµ T18: + Tñ T16 cÊp ®iÖn cho 1/2 ®­êng Tam B¹c PT16 = 9690/2 = 4845 (W) + Tñ T18 cÊp ®iÖn cho ®­êng NguyÔn Th¸I Häc, Ph¹m Hång Th¸i vµ T«n §¶n PT18 = 1925 + 1530 + 3570 = 7025 (W) C«ng suÊt tÝnh to¸n cña tr¹m lµ: PB7 = PT16 + PT18 = 4845 + 7025 = 11870 (W) Q B7 = PB7.tgφ = 11870 . 0,484 = 5745,08 (Var) SB7= = = 5713187,2 (VA) Chän m¸y biÕn ¸p cã S®m ≥ SB7S®mB7= 50 (kVA) * Tr¹m biÕn ¸p B8 cÊp ®iÖn cho tñ T17 , T19 vµ T20: + Tñ T17 cÊp ®iÖn cho 1/2 ®­êng Tam B¹c PT17 = 9690/2 = 4845 (W) + Tñ T19 cÊp ®iÖn cho ®­êng Lý Th­êng KiÖt PT19 = 6630 (W) + Tñ T19 cÊp ®iÖn cho ®­êng Lý Th­êng KiÖt PT19 = 6630 (W) + Tñ T20 cÊp ®iÖn cho ®­êng L·n ¤ng , Kú §ång vµ Phan Tru Trinh PT20 = 1700 + 1700 + 1360 = 4760 (W) C«ng suÊt tÝnh to¸n cña tr¹m lµ: PB8 = PT17 + PT19 + P20 = 4845 + 6630 + 4760 = 16235 (W) Q B8 = PB8.tgφ = 16235 . 0,484 = 7857,74 ( Var) SB8= = = 18036,6 (VA) Chän m¸y biÕn ¸p cã S®m ≥ SB8S®mB8= 50 (kVA) * Tr¹m biÕn ¸p B9 cÊp ®iÖn cho tñ T21 , T22 ,T23 vµ T25: + Tñ T21 cÊp ®iÖn cho ®­êng CÇu L¹c Long PT21= 3060 (W) + Tñ T22 cÊp ®iÖn cho ®­êng Phan §×nh Phïng PT22 = 6800 (W) + Tñ T23 cÊp ®iÖn cho 1/2 ®­êng B¹ch §»ng PT23 = 15980/2 = 7990 (W) + Tñ T25 cÊp ®iÖn cho 1/2 ®­êng H¹ Lý PT25 = 6970/2 = 3485 (W) C«ng suÊt tÝnh to¸n cña tr¹m lµ: PB9 = PT21 + PT22 + P23 + P25 = 3060 + 6800 + 7990 + 3485 = 21335 (W) Q B9 = PB9.tgφ = 21335 . 0,484 = 10326,14 ( Var) SB9= = = 23702,56 (VA) Chän m¸y biÕn ¸p cã S®m ≥ SB9S®mB9= 50 (kVA) * Tr¹m biÕn ¸p B10 cÊp ®iÖn cho tñ T26 , T27 vµ T28: + Tñ T26 cÊp ®iÖn cho 1/2 ®­êng H¹ Lý PT26 = 6970/2 = 3485 (W) + Tñ T27 cÊp ®iÖn cho ®­êng ThÕ L÷ PT27 = 4250 (W) + Tñ T28 cÊp ®iÖn cho ®­êng Cao Th¾ng vµ Ph¹m Phó Thø PT28 = 1190 + 2380 = 3570 (W) C«ng suÊt tÝnh to¸n cña tr¹m lµ: PB10 = PT26 + PT27 + P28 = 3485 + 4250 + 3570 = 11305 (W) Q B10 = PB10.tgφ = 11305 . 0,484 = 5471,62 ( Var) SB10= = = 12559,5 (VA) Chän m¸y biÕn ¸p cã S®m ≥ SB10S®mB10= 50 (kVA) * Tr¹m biÕn ¸p B11 cÊp ®iÖn cho tñ T29 , T30 vµ T31: + Tñ T29 cÊp ®iÖn cho ®­êng CÇu Xi M¨ng PT29 = 3400 (W) + Tñ T30 cÊp ®iÖn cho ®­êng V¹n KiÕp PT30 = 5950 (W) + Tñ T31 cÊp ®iÖn cho ®­êng Hïng DuÖ V­¬ng PT31 = 4590 (W) C«ng suÊt tÝnh to¸n cña tr¹m lµ: PB11 = PT29 + PT30 + P31 = 3400 + 5950 + 4590 = 13940 (W) Q B11= PB11.tgφ = 13940 . 0,484 = 6746,96 (Var) SB11= = = 15486,93 (VA) Chän m¸y biÕn ¸p cã S®m ≥ SB11S®mB11= 50 (kVA) * Tr¹m biÕn ¸p B12 cÊp ®iÖn cho tñ T32 vµ T33 : + Tñ T32 cÊp ®iÖn cho ®­êng Hµm Nghi, Chi N¨ng, §èc TÝt vµ Cö B×nh PT32 = 5100 + 1360 + 3400 + 2210 = 12070 (W) + Tñ T33 cÊp ®iÖn cho ®­êng B·i SËy , T¸n ThuËt vµ Tr¹i S¬n PT33 = 6800 + 4590 + 4590 = 15980 (W) C«ng suÊt tÝnh to¸n cña tr¹m lµ : PB12 = PT32 + PT33 = 12070 + 15980 = 28050 (W) Q B12 = PB12.tgφ = 128050 . 0,484 = 13576,2 (Var) SB12= = = 31162,7 (VA) Chän m¸y biÕn ¸p cã S®m ≥ SB12S®mB12= 50 (kVA) * Tr¹m biÕn ¸p B13 cÊp ®iÖn cho tñ T24 , T34 , T35 vµ T37: + Tñ T24 cÊp ®iÖn cho 1/2 ®­êng B¹ch §»ng PT24 = 15980/2 = 7990 (W) + Tñ T34 cÊp ®iÖn cho ®­êng Hïng V­¬ng PT34 = 6120 (W) + Tñ T35 cÊp ®iÖn cho 1/2 ®­êng Hµ Néi PT35 = 17600/2 = 8800 (W) + Tñ T37 cÊp ®iÖn cho 1/2 ®­êng Hång Bµng PT37 = 15400/2 = 7700 (W) C«ng suÊt tÝnh to¸n cña tr¹m lµ: PB13 = PT24 + PT34 + P35 PT37 = 7990 + 6120 + 8800 + 7700 = 30610 (W) Q B13 = PB13.tgφ = 306010 . 0,484 = 14815,24 ( Var) SB13= = = 34006,8 (VA) Chän m¸y biÕn ¸p cã S®m ≥ SB13S®mB13= 50 (kVA) * Tr¹m biÕn ¸p B14 cÊp ®iÖn cho tñ T38 vµ T39: + Tñ T38 cÊp ®iÖn cho 1/2 ®­êng Hång Bµng PT38 = 15400/2 = 7700 (W) + Tñ T39 cÊp ®iÖn cho ®­êng T«n §øc Th¾ng PT39 = 14850 (W) C«ng suÊt tÝnh to¸n cña tr¹m lµ: PB14 = PT38 + PT39 = 7700 + 14850 = 22550 (W) Q B14 = PB14.tgφ = 22550 . 0,484 = 10914,2 (Var) SB14= = = 25052,4 (VA) Chän m¸y biÕn ¸p cã S®m ≥ SB14S®mB14= 50 (kVA) * Tr¹m biÕn ¸p B12 cÊp ®iÖn cho tñ T36 vµ T40: + Tñ T36 cÊp ®iÖn cho 1/2 ®­êng Hµ Néi PT32 = 17600/2 = 8800 (W) + Tñ T40 cÊp ®iÖn cho ®­êng An Trùc, An L¹c, An Ch©n PT40 = 1190+ 2040 + 2550 = 5780 (W) C«ng suÊt tÝnh to¸n cña tr¹m lµ : PB15 = PT36 + PT40 = 8800 + 5780 = 14580 (W) Q B15 = PB15.tgφ = 14580 . 0,484 = 7056,72 (Var) SB15= = = 16197,95 (VA) Chän m¸y biÕn ¸p cã S®m ≥ SB15S®mB15= 50 (kVA) 4.2.2 ThiÕt kÕ tr¹m biÕn ¸p B3 vµ c¸c phÇn tö cña hÖ thèng a. Chän m¸y biÕn ¸p Phô t¶i chiÕu s¸ng lµ phñ t¶i lo¹i 2 do ®ã tr¹m biÕn ¸p cung cÊp chØ cÇn ®Æt mét m¸y biÕn ¸p. Víi ­u ®iÓm cña tr¹m biÕn ¸p treo lµ tiÕt kiÖm ®Êt nªn c¸c tr¹m biÕn ¸p cÊp nguån cho chiÕu s¸ng quËn Hång Bµng ®Òu sö dông tr¹m treo, ®Æt ngay s¸t vØa hÌ. Tr¹m biÕn ¸p cã kÕt cÊu kiÓu treo, t©m cét 2,8m, cét dµn tr¹m 2LT-12m, mãngcét dïng bª t«ng, ®¸y mãng cã gia cè chèng lón b»ng cäc tre Ф = 60 ÷ 80 dµi 2,5m, mËt ®é 25 cäc/m2 . * Tr¹m biÕn ¸p B3 cÊp nguån cho tñ T5 , T6 vµ T7 cã c«ng suÊt tÝnh to¸n Stt = 33,4904 kVA. Chän m¸y biÕn ¸p do c«ng ty thiÕt bÞ §«ng Anh s¶n suÊt kh«ng ph¶i hiÖu chØnh l¹i nhiÖt ®é. Th«ng sè kü thuËt cña m¸y biÕn ¸p ph©n phèi Lo¹i m¸y biÕn ¸p S®m kVA §iÖn ¸p s¬ cÊp kV ΔP0 (W) ΔPN (W) UN ( %) Träng l­îng kg 22/0,4 50 22 0,4 850 4 660 * HÖ thèng tiÕp ®Þa gåm 6 cäc s¾t L63x63x6 chiÕc, dµi 2,5m nèi thµnh m¹ch vßng, ®ãng ngËp s©u c¸ch mÆt ®Êt tù nhiªn 0,7m. Nèi liªn th«ng b»ng s¾t dÑp 20x4 liªn kÕt hµn ®iÖn hoÆc b»ng bul«ng s¾t m¹ kÏm. D©y nèi tíi cäc trung tÝnh m¸y biÕn ¸p dïng d©y ®ång M35. b. TÝnh chän c¸c phÇn tö phÝa cao ¸p * TiÕt diÖn d©y t¶i ®iÖn tõ ®­êng cao ¸p 22kV vÒ tr¹m biÕn ¸p dïng d©y trªn kh«ng, d©y nh«m lâi thÐp (AC ) lé ®¬n. Cã : IB3 = = = 1,31 ( A) Fkt = D©y AC víi Tmax = 3000 ÷ 5000h cã Jkt = 1,1 A/mm2 Fkt = = 1,19 mm2 Chän tiÕt diÖn d©y dÉn 35 mm2 do Len ( Ph¸p ) chÕ t¹o. V× ®©y dÉn ®­îc chän v­ît cÊp nªn kh«ng cÇn ®­îc kiÓm tra d©y dÉn theo ®iÒu kiÖn tæn thÊt ®iÖn ¸p cho phÐp. * Chän chèng sÐt van: NhiÖm vô chèng sÐt van lµ chèng sÐt ®¸nh ë ngoµi ®­êng d©y trªn kh«ng truyÒn vµo tñ biÕn ¸p vµ tñ ph©n phèi. Trong tÝnh to¸n thiÕt kÕ, viÖc lùa chän chèng sÐt van ®¬n gi¶n, chØ c¨n cø vµo ®iÖn ¸p: U®mCSV ≥ U®mL§ Chän chèng sÐt van do Siemens chÕ t¹o cã c¸c th«ng sè kü thuËt: Lo¹i VËt liÖu U®m ( kV) Dßng ®iÖn phãng ®Þnh møc VËt liÖu vá 3EG4 Cacbua silic(SIC) 24 5 Sø * Chän cÇu ch× tù r¬i: C710 – 112PB do CHANGE ( Mü ) chÕ t¹o. Lo¹i U1v max kV I®m A IN kA Träng l­îng kG C701 – 211PB 27 5 8 9,07 c. TÝnh chän c¸c phÇn tö phÝa h¹ ¸p * Chän c¸p tõ tr¹m biÕn ¸p ®Õn tñ ph©n phèi (tñ ®iÒu khiÓn) Iu = = = 51 (A) Chän c¸p theo mËt ®é dßng kinh tÕ , tra b¶ng 2.10-CC§ - Ng« Hång Quang. Víi Tmax = 3000 ÷ 5000h c¸p lâi ®ång ta tra ®­îc mËt ®é dßng kinh tÕ Jkt = 3,1 A/mm2 . VËy tiÕt diÖn d©y lµ: Fkt = = = 16,5 mm2 Chän c¸p ®ång 4 lâi c¸h ®iÖn PVC do h·ng LENS (Ph¸p) chÕ t¹o, tiÕt diÖn 4x25 mm2 cã ICP = 127 A. * Chän ¸ptom¸t cho tñ ph©n phèi + Chän ¸ptom¸t tæng: do Melin Ggrin (Ph¸p) chÕ t¹o Th«ng sè kü thuËt Lo¹i NC 100H Sè cùc 3 I®m , A 100 U®m , V 440 IN , kA 6 KiÓm tra dßng bao vÖ ¸ptom¸t: Khc . IcP ≥ Trong ®ã : Iodnh = 1,25.IdmAP Khc = K1 . K2 1.0,9. 127 ≥ = 83 (A) C¸c ¸ptom¸t ®· chän cÇn ®­îc kiÓm tra theo ®iÒu kiÖm c¾t dßng ng¾n m¹ch. S¬ ®å thay thÕ tÝnh ng¾n m¹ch: IN = Trong ®ã : RB = 103 (Ω) XB = *103 (Ω) ZC = r0.l + j x0.l = + j x0 .l (Ω) Víi c¸c lâi ®ång = 18,8 Ω.mm2/km l: chiÒu dµi d©y c¸p tõ tr¹m biÕn ¸p vÒ tr¹m ph©n phèi F: tiÕt diÖn d©y c¸p ZAT = RAT + j XAT = ( R1 + R2 ) + j XAT R1: ®iÖn trë tiÕp sóc cña ¸ptom¸t R2 , XAT: ®iÖn trë ®iÖn kh¸ng cña cuén d©y b¶o vÖ qu¸ dßng AT Ta chän ®­îc m¸y biÕn ¸p cã c«ng suÊt 50 kVA do ABB chÕ t¹o cã th«ng sè kü thuËt nh­ sau: ΔPN = 0,85 kW ΔP0 = 0,185 kW UN %= 4 U®m = 0,4 kV RB = .103 = 0,054 (Ω) XB = .10 = 0,128 (Ω) Tæng trë m¹ch c¸p ®ång ( 4x25 mm2 ) dµi 250 m ZC = + j x0 .l = 18,8 . + j 0,08.0,25 = 0,188 + j 0,02 (Ω) Tæng trë cña ZAT << ZBA , ZC nªn cã thÓ bá qua khi tÝnh ng¾n m¹ch. VËy : IN = = 0,8 (kA) Dßng ng¾n m¹ch xung kÝch t¹i N: Ixk = . 1,8 .IN = .1,8.0,8 = 2,1 (kA) + Chän ¸ptom¸t nh¸nh: do Melin Gerin ( Ph¸p ) chÕ t¹o Th«ng sè kü thuËt Lo¹i C60N Sè cùc 3 I®m , A 63 U®m ,V 440 IN , kA 6 Kh«ng cÇn tÝnh ng¾n m¹ch t¹i N1 ®Ó x¸c ®Þnh dßng ng¾n m¹ch qua ¸ptom¸t nh¸nh v× ¸ptom¸t nµy ®Òu cã cïng dßng c¾t ®Þnh møc lµ 6kA lín h¬n dßng ng¾n m¹ch tÝnh to¸n. * Chän thanh c¸i cho tñ ph©n phèi Víi Iu = 51 (A), chän thanh c¸i lµm b»ng ®ång tiÕt diÖn 25x3 cã IcP = 340 (A). mçi pha mét thanh cã: r0= 0,268 (mΩ/m) ®èi víi d©y ®ång. x0 = 0,189 (mΩ/m) khi kho¶ng c¸ch trung b×nh h×nh häc gi÷a c¸c pha lµ 150mm. + KiÓm tra thanh c¸i theo ®iÒu kiÖn æn ®Þnh nhiÖt vµ dßng ng¾n m¹ch khi ®Æt ®­íng: Thanh c¸i ®­îc ®Æt trªn 2 sø c¸ch ®iÖn g¾n vµo khung tñ c¸ch nhau 60cm. Lùc tÝnh to¸n do t¸c dông cña dßng ng¾n m¹ch: Fu = 1,76.10-2. (KG) Trong ®ã: l: kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c sø cña méy pha = 60cm. a: kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c pha = 15cm . Fu = 1,76.10-2. = 0,3 (KG) M«men uèn tÝnh to¸n: M = = = 1.86 (KGem) M«men chèng uèn: (khi ®Æt ®øng) W = 37,5 cm2 = 0,0375 cm3. øng suÊt tÝnh to¸n khi ®Æt ®øng : = = = 49,6 (KG/cm3) = 49,6 KG/cm3 < = 1400 KG/cm3 KiÓm tra ®iÒu kiÖn æn ®Þnh nhiÖt cña thanh c¸i . F ≥ α . = 6 .0,8. = 4,3 (mm2) F = 75 (mm2) > 4,3 (mm2) tho¶ m·n . Trong ®ã: HÖ sè nhiÖt ®é cña ®ång α = 6. Thêi gian c¾t m¹ch xa nguån = 0,8s . VËy tõ trÞ sè IN vµ F æn ®Þnh ta nhËn thÊy c¸p, ¸ptom¸t vµ thanh c¸i ®· chän ®Òu tho¶ m·n ®iÒu kiÖn ng¾n m¹ch vµ ta chän thanh c¸i ®Æt ®øng. * Chän biÕn dßng (I) ®Æt trong tñ ph©n phèi h¹ ¸p Chøc n¨ng cña biÕn dßng ®iÖn lµ biÕn ®æi dßng ®iÖn s¬ cÊp cã trÞ sè bÊt kú xuèng 5A cã khi còng lµ 1A hoÆc 10A, ®Ó phôc vô cho ®o l­êng, b¶o vÖ r¬le vµ tù ®éng ho¸. M¸y biÕn dßng ®­îc chän theo c¸c ®iÒu kiÖn sau: §¹i l­îng chän vµ kiÓm tra §iÒu kiÖn 1. §iÖn ¸p ®Þnh møc U®mBI ≥ U®mL§ 2. VÞ trÝ ®Æt 3.CÊp chÝnh x¸c phï hîp theo yªu cÇu 4. Dßng ®iÖn ®Þnh møc I®mBI ≥ Icb 5.Phô t¶i thø cÊp S®mBI ≥ S2tt 6. KiÓm tra æn ®Þnh ®éng I1®mk® ≥ ixk 7.KiÓm tra æn ®Þnh nhiÖt (I1®m .knh®m)2.tnh®m ≥ BN Dßng diÖn lín nhÊt qua biÕn dßng: Icb = I®m B = = 72,2 (A) Phô t¶i thø cÊp I gåm: AmpemÐt vµ ®ång hå ®o cã cÊp chÝnh x¸c 0,5. VËy chän biÕn dßng h¹ ¸p do c«ng Ty thiÕt bÞ ®o ®iÖn chÕ t¹o, sè l­îng biÕn dßng BI ®Æt trªn 3 pha, ®Êu h×nh sao. Lo¹i U®m (V) I®m (A) I2®m (A) Sè vßng s¬ cÊp Dung l­îng (VA) CÊp chÝnh x¸c BD2/1 600 75 5 2 5 0,5 4.2.3. ThiÕt kÕ tr¹m biÕn ¸p B15 vµ c¸c phÇn tö cña hÖ thèng a. Chän m¸y biÕn ¸p + Tr¹m biÕn ¸p B15 cÊp nguån cho tñ T36 vµ T40 cã c«ng suÊt tÝnh to¸n Stt = 16197,95 VA. Chän m¸y biÕn ¸p do c«ng ty thiÕt bÞ §«ng Anh s¶n suÊt kh«ng ph¶i hiÓu chØnh l¹i nhiÖt ®é. Th«ng sè kü thuËt cña m¸y biÕn ¸p ph©n phèi Lo¹i m¸y BiÕn ¸p S®m (kVA) §iÖn ¸p s¬ cÊp (kV) §iÖn ¸p thø cÊp (kV) ΔP0 (W) ΔPN (W) UN (%) Träng l­îng Kg 22/0,4 30 22 0,4 125 600 5 450 + HÖ thèng tiÕp ®Þa gåm 6 cät s¾t L63x63x6 chiÕc, dµi 2,5m nèi thµnh m¹ch vßng, ®ãng ngËp s©u c¸ch mÆt ®Êt tù nhiªn 0,7m ,nèi liªn th«ng b»ng s¾t dÑt 20x4 liªn kÕt hµn ®iÖn hoÆc b»ng bul«ng s¾t m¹ kÏm. D©y nèi tíi cäc trung tÝnh m¸y biÕn ¸p dïng d©y ®ång M35. b. TÝnh chän c¸c phÇn tö phÝa cao ¸p + TiÕt diÖn d©y t¶i ®iÖn tõ ®­êng cao ¸p 22 kV vÒ tr¹m biÕn ¸p dïng d©y trªn kh«ng, d©y nh«m lâi thÐp (AC) lé ®¬n. Cã : IB15 = = = 0,78 ( A) Fkt = D©y AC víi Tmax = 3000 ÷ 5000h cã Jkt = 1,1 A/mm2 Fkt = = 0,7 mm2 Chän tiÕt diÖn d©y dÉn 35 mm2 do Len (Ph¸p) chÕ t¹o. V× ®©y dÉn ®­îc chän v­ît cÊp nªn kh«ng cÇn ®­îc kiÓm tra d©y dÉn theo ®iÒu kiÖn tæn thÊt ®iÖn ¸p cho phÐp. * Chän chèng sÐt van: NhiÖm vô chèng sÐt van lµ chèng sÐt ®¸nh ë ngoµi ®­êng d©y trªn kh«ng truyÒn vµo tñ biÕn ¸p vµ tñ ph©n phèi. Trong tÝnh to¸n thiÕt kÕ, viÖc lùa chän chèng sÐt van ®¬n gi¶n, chØ c¨n cø vµo ®iÖn ¸p: U®mCSV ≥ U®mL§ Chän chèng sÐt van do Siemens chÕ t¹o cã c¸c th«ng sè kü thuËt: Lo¹i VËt liÖu U®m ( kV) Dßng ®iÖn phãng ®Þnh møc VËt liÖu vá 3EG4 Cacbua silic(SIC) 24 5 Sø + Chän cÇu ch× tù r¬i: C710 -112PB do CHANGE ( Mü) chÕ t¹o. Lo¹i U1v max kV I®m A IN kA Träng l­îng kG C701 - 211PB 27 5 8 9,07 c. TÝnh chän c¸c phÇn tö phÝa h¹ ¸p * Chän c¸p tõ tr¹m biÕn ¸p ®Õn tñ ph©n phèi (tñ ®iÒu khiÓn) Iu = = = 24,6 ( A ) Chän c¸p theo mËt ®é dßng kinh tÕ, tra b¶ng 2.10-CC§ - Ng« Hång Quang. Víi Tmax = 3000 ÷ 5000h c¸p lâi ®ång ta tra ®­îc mËt ®é dßng kinh tÕ Jkt = 3,1 A/mm2. VËy tiÕt kiÖm d©y lµ: Fkt = = = 7,9 mm2 Chän c¸p ®ång 4 lâi c¸h ®iÖn PVC do h·ng LENS ( Ph¸p ) chÕ t¹o, tiÕt diÖn 4x16 mm2 cã ICP = 100A. * Chän ¸ptom¸t cho tñ ph©n phèi + Chän ¸ptom¸t tæng: do Melin Ggrin (Ph¸p) chÕ t¹o Th«ng sè kü thuËt Lo¹i NC 100H Sè cùc 3 I®m , A 63 U®m , V 440 IN , kA 6 KiÓm tra dßng bao vÖ ¸ptom¸t: Khc . IcP ≥ Trong ®ã : Iodnh = 1,25.IdmAP Khc = K1 . K2 1.0,9. 100 ≥ =52,5 (A) C¸c ¸ptom¸t ®· chän cÇn ®­îc kiÓm tra theo ®iÒu kiÖm c¾t dßng ng¾n m¹ch. S¬ ®å thay thÕ tÝnh ng¾n m¹ch: (nh­ s¬ ®å tr¹m B3) IN = Trong ®ã: RB = 103 (Ω) XB = .103 (Ω) ZC = r0.l + j x0.l = + j x0 .l (Ω) Víi c¸c lâi ®ång = 18,8 Ω.mm2/km l: chiÒu dµi d©y c¸p tõ tr¹m biÕn ¸p vÒ tr¹m ph©n phèi F: tiÕt diÖn d©y c¸p ZAT = RAT + j XAT = ( R1 + R2 ) + j XAT R1: ®iÖn trë tiÕp sóc cña ¸ptom¸t R2 , XAT: ®iÖn trë ®iÖn kh¸ng cña cuén d©y b¶o vÖ qu¸ dßng AT Ta chän ®­îc m¸y biÕn ¸p cã c«ng suÊt 30 kVA do ABB chÕ t¹o cã th«ng sè kü thuËt nh­ sau: ΔPN = 0,6kW ΔP0 = 0,125 kW UN %= 4 U®m = 0,4 kV RB = .103 = 0,1 ( Ω ) XB = .10 = 0,2 ( Ω ) Tæng trë m¹ch c¸p ®ång ( 4x16 mm2 ) dµi 250 m ZC = + j x0 .l = 18,8 . + j 0,08.0,25 = 0,29 + j 0,02 (Ω) Tæng trë cña ZAT << ZBA , ZC nªn cã thÓ bá qua khi tÝnh ng¾n m¹ch. VËy : IN = = 0,5( kA) Dßng ng¾n m¹ch xung kÝch t¹i N: Ixk = . 1,8 .IN = .1,8.0,5 = 1,3 (kA) + Chän ¸ptom¸t nh¸nh: do Melin Gerin (Ph¸p) chÕ t¹o Th«ng sè kü thuËt Lo¹i C60N Sè cùc 3 I®m , A 40 U®m ,V 440 IN , kA 3 Kh«ng cÇn tÝnh ng¾n m¹ch t¹i N1 ®Ó x¸c ®Þnh dßng ng¾n m¹ch qua ¸ptom¸t nh¸nh v× ¸ptom¸t nµy ®Òu cã cïng dßng c¾t ®Þnh møc lµ 3kA lín h¬n dßng ng¾n m¹ch tÝnh to¸n. * Chän thanh c¸i cho tñ ph©n phèi Víi Iu = 24,6 (A), chän thanh c¸i lµm b»ng ®ång tiÕt diÖn 25x3 cã IcP = 340 (A). Mçi pha mét thanh cã: r0= 0,268 (mΩ/m) ®èi víi d©y ®ång. x0 = 0,189 (mΩ/m) khi kho¶ng c¸ch trung b×nh h×nh häc gi÷a c¸c pha lµ 150mm. + KiÓm tra thanh c¸i theo ®iÒu kiÖn æn ®Þnh nhiÖt vµ dßng ng¾n m¹ch khi ®Æt ®­íng: Thanh c¸i ®­îc®Æt nªn 2 sø c¸ch ®iÖn g¾n vµo khung tñ c¸ch nhau 60cm. Lùc thÝnh to¸n do t¸c dông cña dßng ng¾n m¹ch: Fu = 1,76.10-2. (KG) Trong ®ã: l: kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c sø cña méy pha = 60cm. a: kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c pha = 15cm. Fu = 1,76.10-2. = 0,1 (KG) M«men uèn tÝnh to¸n: M = = = 0,7 ( KGem) M«men chèng uèn: (khi ®Æt ®øng) W = 37,5 cm2 = 0,0375 cm3 øng suÊt tÝnh to¸n khi ®Æt ®øng: = = = 19 (KG/cm3) = 19 KG/cm3 < = 1400 KG/cm3 KiÓm tra ®iÒu kiÖn æn ®Þnh nhiÖt cña thanh c¸i. F ≥ α . = 6 .0,5. = 2,68 (mm2) F = 75 (mm2) > 2,68 (mm2) tho¶ m·n. Trong ®ã: HÖ sè nhiÖt ®é cña ®ång α = 6. Thêi gian c¾t m¹ch xa nguån = 0,8s. VËy tõ trÞ sè IN vµ F æn ®Þnh ta nhËn thÊy c¸p, ¸ptom¸t vµ thanh c¸i ®· chän ®Òu tho¶ m·n ®iÒu kiÖn ng¾n m¹ch vµ ta chän thanh c¸i ®Æt ®øng. * Chän biÕn dßng (BI) ®Æt trong tñ ph©n phèi h¹ ¸p Chøc n¨ng cña biÕn dßng ®iÖn lµ biÕn ®æi dßng ®iÖn s¬ cÊp cã trÞ sè bÊt kú xuèng 5A cã khi còng lµ 1A hoÆc 10A, ®Ó phôc vô cho ®o l­êng, b¶o vÖ t¬le vµ tù ®éng ho¸. M¸y biÕn dßng ®­îc chän theo c¸c ®iÒu kiÖn sau: §¹i l­îng chän vµ kiÓm tra §iÒu kiÖn 1. §iÖn ¸p ®Þnh møc U®mBI ≥ U®mL§ 2. VÞ trÝ ®Æt 3.CÊp chÝnh x¸c phï hîp theo yªu cÇu 4. Dßng ®iÖn ®Þnh møc I®mBI ≥ Icb 5.Phô t¶i thø cÊp S®mBI ≥ S2tt 6. KiÓm tra æn ®Þnh ®éng I1®mk® ≥ ixk 7.KiÓm tra æn ®Þnh nhiÖt (I1®m .knh®m)2.tnh®m ≥ BN Dßng diÖn lín nhÊt qua biÕn dßng: Icb = I®m B = = 43,3 (A) Phô t¶i thø cÊp BI gåm: AmpemÐt vµ ®ång hå ®o cã cÊp chÝnh x¸c 0,5. VËy chän biÕn dßng h¹ ¸p do c«ng Ty thiÕt bÞ ®o ®iÖn chÕ t¹o, sè l­îng biÕn ¸p BI ®Æt trªn 3 pha, ®Êu h×nh sao. Lo¹i U®m (V) I®m (A) I2®m (A) Sè vßng s¬ cÊp Dung l­îng (VA) CÊp chÝnh x¸c BD2/1 600 75 5 2 5 0,5 C¸c tr¹m biÕn ¸p kh¸c cã cïng c«ng suÊt víi B3 vµ B15 th× ®­îc thiÕt kÕ t­¬ng tù B3 vµ B15 . H×nh 4.1 S¬ ®å bè trÝ m¸y biÕn ¸p vµ tñ ®iÒu khiÓn 4.3 MÆt c¾t chiÕu s¸ng vµ mÆt c¾t cét ®iÓn h×nh * §­êng T«n §øc Th¾ng H×nh 4.2 H×nh 4.3 Víi ®Æc ®iÓm tuyÕn ®­êng cã gi¶i ph©n c¸ch 1m, chiÒu dµi 1050m, chiÒu réng 21m, vØa hÌ 5m. Ta bè trÝ 54 bãng / 250W trªn d¶i ph©n c¸ch, kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c ®Ìn lµ 41m mµ ®­îc cÊp nguån tõ tñ ®iÒu khiÓn T39 ®Æt ë gi÷a tuyÕn. * §­êng TrÇn H­ng §¹o H×nh 4.4 mÆt b»ng bè trÝ ®Ìn vµ cÊp nguån H×nh 4.5 Víi ®Æc ®iÓm tuyÕn ®­êng cã chiÒu dµi 1330m, chiÒu réng 12m, vØa hÌ 2m. Ta bè trÝ 84 bãng / 210W ®Æt hai bªn ®èi diÖn, kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c ®Ìn lµ 32,5 m mµ ®­îc cÊp nguån tõ tñ ®iÒu khiÓn T5 ®Æt ë gi÷a tuyÕn. * §­êng Phan Béi Ch©u H×nh 4.6 H×nh 4.7 Víi ®Æc ®iÓm tuyÕn ®­êng cã chiÒu dµi 1030m, chiÒu réng 7m, vØa hÌ 3m. Ta bè trÝ 39 bãng / 150W bè trÝ mét phÝa, kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c ®Ìn lµ 27 m mµ ®­îc cÊp nguån tõ tñ ®iÒu khiÓn T12 ®Æt ë gi÷a tuyÕn. 4.4 ph­¬ng ¸n x©y dùng l¾p ®Æt mãng cét vµ tr¹m biÕn ¸p H×nh4. 8.Tr¹m biÕn ¸p treo hai cét H×nh4. 9.Tr¹m biÕn ¸p treo mét cét H×nh 4.10. KÕt cÊu mãng cét 4.5 thiÕt kÕ hÖ thèng ®ãng c¾t ®Ìn chiÕu s¸ng 4.5.1 giíi thiÖu chung ViÖc ®ãng c¾t c¸c hÖ thèng ®iÖn chiÕu s¸ng ®« thÞ ®Òu do c«ng nh©n thao t¸c b»ng tay. ViÖc nµy tèn nh©n c«ng vµ rÊt nguy hiÓm khi trêi m­a b·o hoÆc khÝ hËu Èm ­ít v× c¸c hÖ thèng ®ãng c¾t ®Òu ®Æt ngoµi trêi. HiÖn nay cã mét sè ph­¬ng ph¸p ®· ®­îc sö dông ®Ó thiÕt kÕ hÖ thèng tù ®ãng c¾t lµ: M¸y c¾t theo giê cã c¬ cÊu ®ång hå ®iÖn HÖ thèng cã tÕ bµo quang ®iÖn. Ph¸t dßng ®iÖn 175 Hz lªn d©y dÉn cña m¹ng ®Ó thao t¸c c¸c c«ng t¾c t¬ ®ãng c¾t hÖ thèng. C¸c hÖ thèng nµy cã nh­îc ®iÓm lµ: cÊu t¹o phøc t¹p, lµm viÖc kh«ng tin cËy, ph¶i th­êng xuyªn b¶o d­ìng do ®ã viÖc ®ãng ®Ìn chiÕu s¸ng phæ biÕn vÉn dïng b»ng tay. Qua qu¸ tr×nh nghiªn cøu ng­êi ta ®· sö dông PLC lo¹i nhá lµ LOGO! ®Ó ®iÒu khiÓn c¸c c«ng t¾c t¬ ®iÒu khiÓn ®ãng c¾t hÖ thèng. ¦u ®iÓm cña hÖ thèng lµ ho¹t ®éng tin cËy, cã kh¶ n¨ng lËp tr×nh c¸c ch­¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn ®ãng c¾t kh¸c nhau, gi¸ thµnh t­¬ng ®èi rÎ, l¾p r¸p ®¬n gi¶n, gän nhÑ. HÖ thèng ®¸p øng ®­îc c¸c yªu cÇu ®Æt ra: HÖ thèng ho¹t ®éng tin cËy Tù ho¹t ®éng trë l¹i khi cã ®iÖn Tù ®ãng c¾t hÖ thèng theo mïa: mïa ®«ng tõ 17h ®Õn 6h30, mïa hÌ tõ 18h ®Õn 5h30. 4.5.2. ThiÕt kÕ hÖ thèng tù ®éng ®ãng c¾t ®Ìn chiÕu s¸ng 4.5.3 Vµi nÐt vÒ LOGO! 230RC a. PhÇn cøng LOGO! Lµ mét hä næi tiÕng cña tËp ®oµn SIEMENS céng hoµ liªn bang §øc. LOGO! Modul ®iÒu khiÓn v¹n n¨ng lµ d¹ng nhá cña PLC. VÒ cÊu t¹o phÇn cøng cña LOGO! Cã nhiÒu lo¹i ph©n theo thÕ hÖ (Standard) 1996: OBA0 1998: OBA1 2000: OBA2 Sù kh¸c nhau cña c¸c thÕ hÖ nµy ë dung l­îng cña bé nhí, ë møc ®é phøc t¹p cña c¸c thuËt to¸n cã thÓ gi¶i quyÕt ®­îc. B¶ng 5.1 So s¸nh c¸c thÕ hÖ Logo! Bé nhí Memory Blocks Khèi Par Tham sè Ram Timer Bé ®Õm Rem Makers Cê 0BA0 56 48 27 16 15 8 OBA1 56 48 27 16 15 4 OBA2 30 27 24 10 017 0 Ph©n lo¹i theo c¸c ®Çu vµo vµ ra. - HÖ chuÈn: 6 ®Çu vµo Logic (I0 ÷I6) 4 ®Çu ra Logic (Q0÷Q4) - HÖ dµi: 12 ®Çu vµo Logic (I0÷I12) 8 ®Çu ra Logic(Q0÷Q8) - HÖ cã ®­êng chuyÒn (Bus): cã thÓ kÕt nèi m¹ng (ký hiÖu B11) + Ph©n lo¹i nguån cung cÊp: 12V, 24V, 220V + Ph©n lo¹i theo d¹ng ®Çu ra: ®Çu ra R¬ le: 30V DC: 220V AC, 10A t¶i thuÇn trë. b. PhÇn mÒm §Ó lËp tr×nh cho Logo! Sö dông phÇn mÒm Logo!Soft comfort OBA0. §©y lµ phÇn mÒm chuyªn dông cho hä s¶n phÈm Logo! cña Siemens. Nã cá thÓ lµm viÖc trªn nÒn Windown 95 trë lªn. Chøc n¨ng: LËp tr×nh cho Logo! b»ng h×nh thøc FBD (Funtion Block Datagram), cã c¸c c«ng cô trao ®æi ch­¬ng tr×nh d÷ liÖugi÷a Logo! víi m¸y tÝnh PC vµ ng­îc l¹i. Cã kh¼ n¨ng m« pháng (simulation) vµ nhiÒu tiÖn Ých kh¸c nh­ tù nhËn d¹ng lo¹i Logo!, tù ®éng kiÓm so¸t ch­¬ng tr×nh. C¸c khèi trong Logo!: Teminal block (khèi ®Çu cuèi): + Input: I, Ia + Output: Q, Qa + Marker: M Funtion block(khèi chøc n¨ng): + Khèi c¬ b¶n: NOT, AND, OR, XOR + Khèi ®Æc biÖt (Special Funtion Block): RS, timer. c. GhÐp nèi phÇn cøng - Nguån cung cÊp: Nguån DC cã hai lo¹i 12V, 24V (L+, M) Nguån AC lµ 220V (L1, N) - §Çu vµo Logic: §Çu vµo DC Lo¹i 12V: "1" Logic khi UV >8V, dßng vµo: I >1,5mA "0" Logic khi UV <4V, dßng vµo: I<0,5mA Lo¹i 24V: "1" Logic khi UV >15V "0" Logic khi UV <5V Lo¹i cã R¬le:"1" Logic khi UV >79V, dßng vµo: I >0,08 mA "0" Logic khi UV <40V, dßng vµo: I <0,03 mA H×nh.4.11. Logo!230RC 4.5.4. ThiÕt kÕ hÖ thèng a. Ch­¬ng tr×nh cho Logo!230RC S¬ ®å biÓu diÔn ch­¬ng tr×nh cho Logo!230RC . H×nh.4.12. Ch­¬ng tr×nh cho Logo Th¸ng 3,4,5,6,7,8: giê bËt 18h - giê t¾t 5h30 Th¸ng 9,10,11,12,1,2: giê bËt 17h - giê t¾t 6h30. b. S¬ ®å l¾p r¸p S¬ ®å l¾p r¸p hÖ thèng tù ®éng ®ãng c¾t ®Ìn chiÕu s¸ng H×nh.4.13. K - c«ng t¾c t¬ 3 pha S - c«ng t¾c chuyÓn ®æi tù ®éng b»ng tay. H×nh.4.16. HÖ thèng cã ­u ®iÓm lµ: - Kh«ng lµm hÖ th«ng cång kÒnh. - Cã ®é räi kh¸c nhau (ch­¬ng tr×nh ho¸). - ChuyÓn tõ ®iÕnp ¸p nµy sang ®iÖn ¸p kh¸c tr¸nh c¸c nguy c¬ cña hiÖn t­îng qu¸ ®é. ViÖc tiÕn hµnh ph­¬ng ph¸p trªn cã kÕt qu¶ tèt h¬n khi hÖ thèng chiÕu s¸ng cã c«ng suÊt lín vµ ®Ìn cã c«ng suÊt lín h¬n 250W. HÖ thèng nµy cho phÐp tiÖn kiÖm ®iÖn h¬n 40% (®Çu t­ 30%) vµ khÊu hao d­íi 5 n¨m. Trong t­¬ng lai cã thÓ sö dông bé ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p xoay chiÒu, bé nghÞch l­u cao tÇn th× kÕt qu¶ sÏ tèt h¬n nhiÒu c¶ vÒ mÆt kinh tÕ lÉn kü thuËt. CH¦¥NG V ThiÕt kÕ hÖ thèng chiÕu s¸ng c«ng céng quËn Hång Bµng sö dông ®Ìn chiÕu s¸ng hiÖu suÊt cao 5.1 C¸c ph­¬ng ph¸p chiÐu s¸ng tiÕt kiÖm ®iÖn n¨ng 5.1.1 Ph­¬ng ph¸p dïng ®Ìn compact §©y lµ mét trong nh÷ng ph­¬ng ph¸p ®­îc ¸p dông kh¸ phæ biÕn trong thiÕt kÕ chiÕu s¸ng hiÖn nay. Víi sù ph¸t triÓn m¹nh mÏ cña c«ng nghÖ chÊt b¸n dÉn, c«ng nghÖ nano khoa häc ph¸t triÓn ®· s¶n xuÊt ra c¸c thiÕt bÞ chiªu s¸ng víi hiÖu suÊt cao tiÕt kiÖm n¨ng l­îng, th©n thiÖn víi m«i tr­êng. §Ìn chiÕu s¸ng compact lµ mét vÝ dô. §Ìn huyÒnh quang compact thùc chÊt lµ mét biÕt thÓ cña ®Ìn huyÒnh quang èng dµi (cßn goi lµ ®Ìn tuýp). Hai lo¹i nµy cã c¬ chÕ ho¹t ®éng nh­ nhau, nh­ng c«ng dông lµ nh­ nhau C¬ chÕ nh­ sau: Dßng ®iÖn ®i qua ®Ìn sÏ kÝch thÝch thuû ng©n ph¸t ra tia tö ngo¹i. tia tö ngo¹i sÏ kÝch thÝch bét huyÒnh quang tr¾ng ë thµnh èng ®Ó phats ra ¸nh s¸ng nh×n thÊy. Víi ®Ìn tuýp, tr­íc kia c¸c nhµ s¶n xuÊt th­êng sö dông bét huyÒnh quang tiªu chuÈn, cho ra lo¹i bßng ®­êng kÝnh 36mm. gÇn ®©y ®Ó tݪt kiÖm ®iÖn, hä ®· bæ sung bét huyÒnh quang ®Êt hiÕm, lµm t¨ng hiÖu suÊt vµ ®é bÒn cña ®Ìn gióp thu nhá kÝch th­íc xuèng 26mm. Bét huyÒnh quang còng cho ¸nh s¸ng gÇn víi mµu thËt h¬n. §Ìn compact chØ sö dông bét huyÒnh quang ®Êt hiÕm, cho ®é thËt mµu tèt h¬n , ®Ìn compact dÇn ®­îc thay cho ®Ìn ®æ v× hiÖu suÊt chiÕu s¸ng lµ coa h¬n tuæi thä cao h¬n tõ 5-7 lÇn . MÆt hµn chÕ cña ®Ìn compact lµ trong bãng ®Ìn cã chøa thuû ng©n nªn g©y h¹i cho m«i tr­êng. §Ìn nµy sö dông thuy ng©n d­íi d¹ng h¹t huÆc d¹ng h¬i ®Î lµm chÊt xóc t¸c ph¸t quang. Hµm l­îng thuû ng©n phô thuéc vµo diÖn tÝch bÒ mÆt. 5.1.2 Ph­¬ng ph¸p dïng ®Ìn hai cÊp c«ng suÊt ChØ míi cã mÆt t¹i viÖt nam trong vµi n¨m trë l¹i ®ay, trong chiÕu s¸ng c«ng céng ®Ìn ®iÒu chØnh ®é s¸ng hai cÊp c«ng suÊt ®ang ®Çn chøng tá lµ mét gi¶i ph¸p chiÕu s¸ng tiÕt kiÖm phï hîp víi ®iÒu kiÖn n­íc ta. Víi hai chÕ ®é ¸nh s¸ng: tõ 18giê 30 ®Õn 23 giê th¾p s¸ng víi 100% c«ng suÊt (250w) vµ tõ sau 23 giê gi¶m xuèng cßn kho¶ng 60% c«ng suÊt (150w), hÖ thèng ®iÒu chØnh ®Ìn hai cÊp c«ng suÊt gióp tiÕt kiÖm ®­îc kho¶ng 37% ®iÖn tiªu thô, trong khi ®ã vÉn ®¶m b¶o ®­îc mét chÕ ®é chiÕu s¸ng hîp lý. H×nh 5.1 M« h×nh thùc tÕ ë TPHCM Sau TPHCM, Bµ rÞa – vòng tÇu, B×nh D­¬ng, c«ng nghÖ nµy hiÖn ®ang ®­îc mét sè tØnh , thµnh kh¸c trªn c¶ n­íc thö nghiÖm vµ lªn kÕ ho¹ch nh©n réng m« h×nh . Nh­ §µ N½ng ®· thö nghiÖm thµnh c«ng 60 thiÕt bÞ ®iÒu chØnh ®Ìn ®­êng hai cÊp c«ng suÊt do PhilÝp VN tµi trî theo dù ¸n tiÕt kiÖm ®iÖn chiÕu s¸ng c«ng céng thÝ ®iÓm kÕt qu¶ thö nghiÖm cho thÊy ®©y lµ mét m« h×nh cÇn ®ù¬c nh©n réng. C«ng nghÖ ®iÒu chØnh ®é s¸ng ®Ìn ®­êng hai cÊp c«ng suÊt ®· ®­îc øng dông phæ biÕn t¹i nhiÒu ®« thÞ trªn thÕ giíi tõ l©u. víi nguyªn lý lµ tù ®iÒu chØnh ®é s¸ng vµ c«ng suÊt tiªu thô ®iÖn cña bãng ®Ìn theo mét kho¶ng thêi gian ®· ®­îc lËp tr×nh s½n nh»m t¹o ®é chiÕu s¸ng hîp lý theo tong thêi ®iÓm, yªu ®iÓm cña c«ng nghÖ nµy lµ võa tiÕt kiÖm ®iÖn tiªu thô võa ®¶m b¶o an ninh an toan giao th«ng vµ vÎ mü quan ®« thÞ. §©y lµ mét gi¶i ph¸p lý t­ëng cho ®iÒu kiÖn cña n­íc ta. 5.1.3 Ph­¬ng ph¸p dïng ®Ìn LED Nguyªn lý ho¹t ®éng cña ®Ìn LED s¸ng tr¾ng ®­îc t¹o ra bëi ¸nh s¸ng mµu xanh lam cã phæ hÑp ®­îc ph¸t ra bëi LED GaN, céng víi ¸nh s¸ng mµu vµng phæ réng do líp phosphor bao bäc bªn ngoµi hÊp thô mét phÇn ¸nh s¸ng xanh vµ chuyÓn nã thµnh mµu vµng C¸c die GaN thùc ra bao gåm c¸c líp InGaN cÊu tróc kh¸c nhau (hetero structure), cã thÓ tµo ¸nh s¸ng víi b­íc sãng tõ ¸nh s¸ng xanh lôc ®Õn cùc tÝm b»ng c¸ch thay ®æi tØ lÖ In va Ga trong quµ tr×nh s¶n xuÊt MÆc dï ph­¬ng ph¸p dïng die xanh lam céng víi phosphor mµu vµng cã thÓ t¹o nªn ¸nh s¸ng tr»ng, chóng vÉn cã mét Ýt mµu vµng lôc vµ hÇu nh­ kh«ng chøa mµu ®á, lµm cho mµu tr¶ vÒ kÐm h¬n so víi ®Ìn sîi ®èt huÆc them chÝ lµ ®Ìn huyÒnh quang tri- phosphor. §Ìn LED ¸nh s¸ng tr¾ng “Êm ¸p” ch­a phosphor t¹o ¸nh s¸ng ®á lµ mét nç lùc ®Ó c¶i thiÖn t×nh huèng nµy vµ lµm cho viÖc chiÕu s¸ng dïng ®Ìn LED ®­îc ®ãn nhËn nhiÒu h¬n trong kh«ng gian sèng. §Ìn LED cã ®é tin cËy cao tuæi thä ®¹t trªn 100.000 giê trong khi ®ã ®Ìn compact tèi ®a lµ 10.000 giê, ®Ìn tuýp gÇy T5 còng chØ ®¹t ®­îc 12.000giê, ®Ìn cao tÇn kh«ng sîi ®èt kho¶ng 60.000 giê. §Ìn LED kÝnh th­íc nhá, ®Æc biÖt hiÖu suÊt ph¸t s¸ng cã thÓ n©ng cao. HiÖn nay hiÖu suÊt quang ®iÖn cña ®Ìn LED cña ®Ìn LED ®¹t tõ 100-120lm/W (ë ®©y chØ ®Ò cËp ®Õn ®Ìn LED tr¾ng cã nhiÖt ®é mµu vµo kho¶ng 3000-9000k). ChØ trong 1-2 n¨m tíi ®Òn LED ¸nh s¸ng tr¾ng cã hiÖu suÊt 150lm/W ®­îc ®­a ra thÞ tr­êng lµ ®iÒu ch¾c ch¾n. H×nh 5.2 M« h×nh ®Ìn LED thùc tÕ Mét sè mÉu ®Ìn LED hiÖn cã trªn thÞ tr­êng Lo¹i ®Ìn 15W Trªn lµ mÉu ®Ìn LED lo¹i 12 bãng led ghÐp l¹i víi nhay Tuæi thä cña ®Ìn lµ 40.000 giê Sö dông nguån nu«i 220-240v AC C«ng suÊt cña ®Ìn lµ 15W Khèi l­îng cña ®Ìn lµ 3kg KÝnh th­íc cña ®Ìn 175X130X120mm Lo¹i ®Ìn LED 36W Bãng gåm 36 bãng LED nhá lo¹i 1 W Tñ«i thä cña bãng lµ trªn 40.000 giê §iÖn µp ®Çu vµo 220-240V C«ng suÊt cña ®Ìn lµ 45W Khèi l­îng cña ®Ìn 8kg KÝnh th­íc ®Ìn 440X300X110mm 5.2 §¸nh gi¸ t×nh tr¹ng chung nguån n¨ng l­îng quèc gia Nguån n¨ng l­îng cña mçi quèc gia nã thÓ hiÖn lªn ®­îc nÒn kinh tÕ, tr×nh ®é ph¸t triÓn cña khoa häc kÜ thuËt, nÒn kinh tÕ c«ng nghiÖp cña n­íc ®ã ph¸t triÓn nh­ thÕ nµo. §èi víi n­íc ta hiÖn nay, ®i ®«i víi sù ph¸t triÓn kinh tÕ. §¶ng vµ Nhµ N­íc lu«n ®Çu t­ x©y dùng c¸c nhµ m¸y ph¸t ®iÖn lín nhá, c¸c c«ng tr×nh khoa häc nghiªn cøu c¸c nguån n¨ng l­îng t¸i sinh, n¨ng l­îng tù nhiªn Bªn c¹nh viÖc sö dông c¸c nguån n¨ng l­îng thuû ®iÖn truyÒn thèng , N­íc ta ®· x©y dùng thªm rÊt nhiÒu nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn c«ng suÊt lín nh­ ë H¶i Phßng, Qu¶ng Ninh, Thanh Ho¸Vµ trong t­¬ng lai nø¬c ta sÏ cã nhµ m¸y ®iÖn h¹t nh©n (dù ¸n ®ang ®­îc triÓn khai ë Ninh ThuËn). Nhu cÇu sö dông nhiªn liÖu ngµy cµng lín do tèc ®é t¨ng tr­ëng cña c¸c nÒn kinh tÕ ®ang trong dai ®o¹n ph¸t triÓn m¹nh ®i kÌm thoe nã lµ nhu cÇu vÒ n¨ng l­îng còng t¨ng theo, trong khi ®ã l­îng nhiªn liÖu khai th¸c kh«ng theo lÞp tèc ®é ph¸t triÓn. Tr÷ l­îng c¸c má nhiªn liÖu ngµy nay kh«ng cßn nhiÒu, viÖc th¨m dß khai th¸c c¸c má nhiªn liÖu míi ph¶i ®Çu t­ rÊt lín do c¸c má nhiªn liÖu dÔ khai th¸c ®· ®­îc ph¸t hiÖn vµ khai th¸c triÖt ®Ó chØ cßn c¸c má rÊt s©u trong lßng ®Êt. ViÖc khai th¸c vµ cung øng dÇu ®ang n»m trong tay mét sè quèc gia vµ mét sè thÕ lùc kinh tÕ lín cña thÕ giíi, hä sÏ n¬i chi phèi ®­îc gi¸ dÇu. Một trong những vấn đề cần được giải quyết hiện nay là việc giảm thiểu ảnh hưởng của việc thiếu nhiªn liệu, t¸c động xấu đến nền kinh tế toàn cầu. Trong đã biện ph¸p hàng đầu mà c¸c quốc gia trªn thế giới đang hướng tới là việc tiết kiệm năng lượng và t×m nguồn năng lượng mới thay thế cho nguồn năng lượng hãa thạch đang dần cạn kiệt. HiÖn nay cïng víi viÖc khai th¸c sö dông c¸c nguån n¨ng l­îng th× viÖc s¸ng chÕ v¶ sö dông c¸c thiÕt bÞ ®iÖn tiÕt kiÖm n¨ng l­îng còng ®­îc x· héi ®Æc biÖt quan t©m vµ h­ëng øng. 5.3 §¸nh gi¸ c¸c ph­¬ng ¸n Sau khi ph©n tÝch tÝnh n¨ng v­ît tréi cña tõng lo¹i ®Ìn, tuæi thä còng nh­ chi phÝ ®Çu t­ ta nhËn thÊy tÝnh ­u viÖt cña lo¹i ®Ìn LED lµ h¬n h¼n. mét ph­¬ng ¸n tiªn tiÕn ®¸p ­ng ®­îc ®Çy ®ñ c¸c yÕu tè vÒ thÈm mÜ, tÝnh kinh tÕ vµ c¸c yªu cÇu trong ®êi sèng d©n sinh. Ta cã b¶ng c¨n cø sau B¶ng 2.8 TT Chỉ tiªu kinh tế kỹ thuật Đơn vị tÝnh Loại đèn Ghi chú Sợi đốt Halogen Compact LED 1 Công suất W 100 50 20 6,66 2 Hiệu suất quang điện Lm/w 10 20 55 150 3 Tuổi thọ đÌn giờ 1000 1500 6000 100.000 4 Thời gian hoạt động/năm giờ 2190 2190 2190 2190 5 Điện năng tiªu thụ/năm Kwh 219 109,5 43,8 14,58 6 Số bãng sử dụng/năm Cái 2,19 1,46 0,365 0,022 7 gÝa mé bãng ®Ìn VNĐ 3.500 5.000 32.000 120.000 8 Khấu hao nguồn s¸ng VNĐ 7665 7300 11680 2640 9 TiÒn ®iÖn cho nguån s¸ng /n¨m VNĐ 229.950 114.975 45.990 15.309 Gi¸ điện: 1050đ/kwh 10 Tổng chi phÝ cho nguồn s¸ng/năm VNĐ 237.615 122.275 57.670 17.949 Ch­a tÝnh chi phÝ l¾p ®Æt 5.4 ChiÕu s¸ng c«ng céng hiÖu suÊt cao víi ®Ìn LED H×nh 5.3 5.4.1 CÊu t¹o vµ nguyªn lý ho¹t ®éng cña ®Ìn LED §Ìn LED ®¬n §Ìn LED hép ¸nh S¸ng tr¾ng ®­îc t¹o ra bëi ¸nh s¸ng mµu xanh lam cã phæ hÑp ®­îc ph¸t ra bëi LED GaN, céng víi ¸nh s¸ng mµu vµng phæ réng do líp phosphor bao bäc bªn ngoµi hÊp thô mét phÇn ¸nh s¸ng xanh vµ chuyÓn nã thµnh mµu vµng C¸c die GaN thùc ra bao gåm c¸c líp InGaN cÊu tróc kh¸c nhau (hetero structure), cã thÓ tµo ¸nh s¸ng víi b­íc sãng tõ ¸nh s¸ng xanh lôc ®Õn cùc tÝm b»ng c¸ch thay ®æi tØ lÖ In va Ga trong quµ tr×nh s¶n xuÊt MÆc dï ph­¬ng ph¸p dïng die xanh lam céng víi phosphor mµu vµng cã thÓ t¹o nªn ¸nh s¸ng tr»ng, chóng vÉn cã mét Ýt mµu vµng lôc vµ hÇu nh­ kh«ng chøa mµu ®á, lµm cho mµu tr¶ vÒ kÐm h¬n so víi ®Ìn sîi ®èt huÆc them chÝ lµ ®Ìn huyÒnh quang tri- phosphor. §Ìn LED ¸nh s¸ng tr¾ng “Êm ¸p” ch­a phosphor t¹o ¸nh s¸ng ®á lµ mét nç lùc ®Ó c¶i thiÖn t×nh huèng nµy vµ lµm cho viÖc chiÕu s¸ng dïng ®Ìn LED ®­îc ®ãn nhËn nhiÒu h¬n trong kh«ng gian sèng. 5.4.2 §¸nh gi¸ tÝnh n¨ng v­ît tréi cña ®Ìn LED víi c¸c ®Ìn hiÖn cã trong chiÕu s¸ng c«ng céng Nh÷ng ®Ìn LED nµy cã tuæi thä tíi 23 n¨m vµ cã nhiÒu tÝnh n¨ng ­u viÖt trong viÖc tiÕt kiÖm n¨ng l­îng. S¶n ph¶m nµy hiÖn d· hoµn thiÖn tõ thiÕt kÕ s¶n phÈm ®Õn ®­a vµo s¶n xuÊt ë quy m« c«ng nghiÖp. C¸c chi tiÕt cÊu thµnh s¶n phÈm nh­ vá ®Ìn,gio¨ng ..., ®¨c biÖt ®Ìn ®Ìn LED vµ c¸c linh kiÖn ®iÖn tö cã xuÊt xø tõ c¸c h·ng danh tiÕng cña NhËt B¶n, Mü. Theo nghiªn cøu c¶u c¸c chuyªn gia, chiÕu s¸ng b»ng ®Ìn LED rÊt cã lîi cho m«i tr­êng v× trong lo¹i ®Ìn nµy kh«ng cã bøc x¹ vµ c¸c thµnh phµan cã h¹i. Mét yªu thÕ n÷a cña ®Ìn LED lµ kh¶ n¨ng tiÕt kiÖm n¨ng l­îng tiªu thô ®Õn 70-80% so víi c¸c lo¹i ®Ìn th«ng th­êng. ¸nh s¸ng LED dÞu m¸t, hiÖu øng chãi m¾t thÊp vµ hoµn toµn kh«ng nhÊp nh¸y. C¸c khu c«ng nghiÖp nhµ m¸y nÕu l¾p ®Æt lo¹i ®Ìn nµy sÏ hoµn thiÖn vèn ®Çu t­ nhanh nhê tiÕt kiÖm n¨ng l­îng, chi phÝ khai th¸c sö dông, b¶o tr× lµ tèi thiÓu do tuæi thä cña ®Ìn cao (trªn 100.000 giê), gÊp hµng chôc lÇn so víi tuæi thä cña c¸c nguån s¸ng truyÒn thèng. Thêi gian bËt s¸ng ®Ìn kh«ng qu¸ 1 gi©y. Vá ®Ìn ®­îc chÕ t¹o tõ nh«m ®Þnh h×nh, kÝnh polycarbonat quang häc, gio¨ng chèng Èm ®­îc lµm tõ silicon cã tuæi thä trªn 20 n¨m. NÕu mét ngµy chiÕu sang 10h th× ®Õn 23 n¨m sau míi cÇn thay bãng, tiÕt kiÖm chi phÝ cho b¶o tr× b¶o d­âng. C¸c s¶n phÈm trªn ®· qua thö nghiÖp nghiªm ngÆt vµ ®­îc kiÓm chuÈn vÒ chÊt l­îng tr­íc khi ®­a ra thÞ tr­êng. So vãi c¸c s¶n ph¶m truyÒn thèng, ®Ìn chiÕu s¸ng tiÕt kiÖm ®iÖn n¨ng gi¸ thµnh cao h¬n. Trong thêi ®iÓm gi¸ ®iÖn t¨ng, ®Ìn chiÕu s¸ng tiÕt kiÖm ®iÖn n¨ng sÏ lµ mét sù lôa chon hiÖu qu¶ cho chiÕu s¸ng ë c¸c nhµ m¸y, khu c«ng nghiÖp vµ trong chiÕu s¸ng c«ng céng. 5.5 §Ìn LED chiÕu s¸ng c«ng céng sö dông n¨ng l­îng mÆt trêi 5.5.1 M« h×nh thùc tÕ C¸c s¶n phÈm trªn ®· qua thö nghiÖp nghiªm ngÆt vµ ®­îc kiÓm chuÈn vÒ chÊt l­îng tr­íc khi ®­a ra thÞ tr­êng. So vãi c¸c s¶n ph¶m truyÒn thèng, ®Ìn ®Ìn LED sö dông n¨ng l­îng mÆt trêi gi¸ thµnh cao h¬n. H×nh 5.4a H×nh 5.4b (M« h×nh ®Ìn LED sö dông n¨ng l­îng mÆt trêi) 5.5.2 Nguyªn lÝ ho¹t ®éng §©y còng lµ mét ­u ®iÓm v­ît tréi cña ®Ìn LED trong viÖc thiÕt kÕ øng dông, do cã c«ng su©t bÐ, kh¶ n¨ng tiÕt kiÖm n¨ng l­îng Ýt tiªu thô nguån. So víi c¸c lo¹i ®Ìn th«ng dông hiÖn nay nh­ ®Ìn huúnh quang, hay ®Ìn compact... ph¶i cã nguån ®iÖn míi sö dông ®­îc. §Ìn LED cßn cã thÓ ph¸t s¸ng b»ng n¨ng l­îng mÆt trêi. HÖ thèng gåm pin cña ®Ìn LED sau khi ®­îc s¹c ®Çy (tõ ®iÖn nguån, hay n¨ng l­îng mÆt trêi) cã thÓ chiÕu s¸ng trong kho¶ng 20 giê. H×nh 5.5 ( §Ìn LED sö dông n¨ng l­îng m¹t trêi) 5.6 §Ìn LED chiÕu s¸ng c«ng céng sö dông n¨ng l­îng gÝo 5.6.1 M« h×nh thùc tÕ H×nh 5.6 (§Ìn LED sö dông n¨ng l­îng giã) 5.6.2 Nguyªn lý ho¹t ®éng HÖ thèng gåm mét ®éng c¬ tuabin giã, hÖ thèng æn ¸p nguån, pin tÝch n¨ng vµ ®Ìn LED. §iÖn n¨ng ®­îc sinh ra tõ bé ph¸t tuabin giã, sau ®ã ®iÖn n¨ng nµy ®­îc lµm æn ®Þnh ë bé æn ¸p vµ ®­îc tÝch l¹i ë hÖ thèng pin s¹c lµm nguån s¸ng cho bãng LED. HÖ thèng ®Ìn LED nµy cã rÊt nhiÒu ­u ®iÓm, cã thÓ ho¹t ®éng c« lËp kh«ng cÇn n¬i cã nguån ®iÖn, ho¹t ®éng ®­îc ë vïng ®åi nói, nh÷ng n¬i kh«ng cã ®­êng truyÒn t¶i ®iÖn n¨ng. MÆt h¹n chÕ cña hÖ thèng nµy lµ gi¸ thµnh ®Çu t­ cao, m«i tr­êng cung nh­ yÕu tè thêi tiÕt ph¶i æn ®Þnh. §©y lµ mét hÖ thèng chiÕu s¸ng c«ng céng hiªn ®¹i mang tÝnh chÊt khoa häc, thÈm mü cao. Mét hÖ thèng th©n thiÖn víi m«i tr­êng. 5.7 ThiÕt kÕ m« h×nh mÉu chiÕu s¸ng c«ng céng ®­êng TrÇn H­ng §¹o quËn Hång Bµng sö dông ®Ìn LED hiÖu suÊt cao tiÕt kiÖm n¨ng l­îng 5.7.1 ThiÕt kÕ m« h×nh §Æc ®iÓm ®­êng TrÇn H­ng §¹o ChiÒu dµi: L = 1330 m ChiÒu réng: l = 12 m Mçi bªn hÌ: 4 m Víi ®Æc ®iÓm ®­êng cã nhiÒu c©y cao nh­ vËy ta bè trÝ ®Ìn mét bªn (h ≥ 1) th× kh«ng ®¶m b¶o sù ®ång ®Òu chiÕu s¸ng, do ®ã ta bè trÝ ®Ìn hai bªn ®èi diÖn (h ≥ 0,51). Ta chän cét thÐp liÒn cÇn ®¬n, cã ®é cao h = 10m, ®é v­¬n cÇn s = 1,5m, gãc v­¬n cÇn α = 150 , dïng bãng Natri cao ¸p vµ bé ®Ìn kiÓu chôp võa, ®Æt trªn vØa hÌ c¾t mÐp ®­êng 0,5m. ThiÕt kÕ chiÕu s¸ng ®­êng TrÇn H­ng §¹o S¬ ®å mÆt c¾t ®­êng TrÇn H­ng §¹o Chän bãng ®Ìn Natri cao ¸p vµ bé ®Ìn kiÓu chôp võa: Víi quang th«ng tÝnh ®­îc ta chän ®Ìn cã : P®= 210W , Pcl = 25W, Ф® = 18000lm Ph­¬ng ¸n 1: Theo tÝnh to¸n ë ch­¬ng III ta ®­îc kÕt qu¨ nh­ sau. Trong kho¶ng thêi gian tõ 19h00 ®Õn 24h00 vµ trong kho¶ng tõ 0h00 ®Õn 5h00 th× quang th«ng, ®é gäi, ®é chãi, vµ c­êng ®é s¸ng cña ®Ìn lµ nh­ nhau. Khi ®ã: Quang th«ng trªn vØ hÌ phÝa bè trÝ ®Ìn = fuAV1.Ф® = 4680 (lm) Quang th«ng trªn vØ hÌ phÝa kh«ng bè trÝ ®Ìn = fuAR1 . Ф® = 396 (lm) Kho¶ng c¸ch giòa c¸c cét ®Ìn: e = 32,5 (m) §é räi tuyÕn ®­êng E = = = 46,1 (lx) §é räi vØa hÌ phÝa cã ®Ìn Evh1 = = = 36 (lx) §é räi vØa hÌ phÝa kh«ng cã ®Ìn Evh2 = = = 3,04 (lx) C­êng ®é s¸ng I = 1433(cd) Víi tæng sè bãng ®Ìn N = 84 ®Ìn C«ng suÊt tiªu thô cña tuyÕn P = 19740 (W) Ph­¬ng ¸n 2 : ThiÕt kÕ chiÕu s¸ng víi ®Ìn LED ¸nh s¸ng tr¾ng Sö Dông lo¹i bãng JSZM-A009 do h·ng JIASHENG ILLUMINATE víi p = 150 (W), Ф® = 16500(lm), ®iÖn ¸p nguån 90 ~ 260(v) AC. C¸c th«ng sè kÜ thuËt còng nh­ c¸c tÝnh n¨ng cña mét sè ®Ìn LED nh­ sau: H·ng JIASHENG ILLUMINATE C«ng suÊt ®Ìn P =32(W) Quang th«ng.Ф® = 1450(lm) Nguån nu«i. 90~260(VAC) KÝnh th­íc ®Ìn (150-310-660)mm §é gäi trong b¸n kÝnh 25m lµ. 20–2(Lux). H·ng JIASHENG ILLUMINATE C«ng suÊt ®Ìn P =32(W) Quang th«ng.Ф® = 1450(lm) Nguån nu«i. 90~260(VAC) KÝnh th­íc ®Ìn (195-270-520) mm §é gäi trong b¸n kÝnh 25m 22–2(Lux). H·ng JIASHENG ILLUMINATE C«ng suÊt ®Ìn P =90(W) Quang th«ng.Ф® = 5400(lm) Nguån nu«i. 90~260(VAC) KÝnh th­íc ®Ìn. (105-380-560)mm §é gäi trong b¸n kÝnh 25m 30–3(Lux). H·ng JIASHENG ILLUMINATE C«ng suÊt ®Ìn P =30(W) Quang th«ng.Ф® = 1800(lm) Nguån nu«i. 90~260(VAC) KÝnh th­íc ®Ìn. (260 -960)mm §é gäi trong b¸n kÝnh 25m 20–2(Lux). ThiÕt kÕ m« h×nh: C¸c th«ng sè thiÕt kÕ: ThiÕt kÕ ®Ìn hai bªn ®èi xøng, kho¶ng c¸ch dòa hai cét lµ 32,5m ` ChiÒu dµi: L = 1330 m ChiÒu réng: l = 12 m Mçi bªn hÌ: 4 m ChiÒu cao cét ®Ìn lµ: 10m MÐp ®­êng ®Õn cét lµ: 0,5m Tõ h×nh chiÕu c¶u ®Ìn ®Ðn mÐp ®­êng lµ: 1,5m Gãc v­¬n cÇn lµ 15 Quang th«ng trªn vØ hÌ phÝa bè trÝ ®Ìn = fuAV1.Ф® = 0,37.16500 = 6105(lm) Quang th«ng trªn vØ hÌ phÝa kh«ng bè trÝ ®Ìn = fuAR1 . Ф® = 0.06 . 16500 = 990 (lm) Kho¶ng c¸ch giòa c¸c cét ®Ìn: e = 32,5 (m) §é räi tuyÕn ®­êng E = = = 42.30(lx) §é räi vØa hÌ phÝa cã ®Ìn Evh1 = = = 127(lx) C­êng ®é s¸ng I = = = 1313,69 (cd) Víi tæng sè bãng ®Ìn N = 84 (®Ìn) C«ng suÊt tiªu thô cña ®Ìn 150(W) C«ng suÊt tiªu thô cña tuyÕn lµ P = 84. 150 =12600 (W) KÕt qu¶ vµ phÇn mÒm ch¹y ch­¬ng tr×nh nh­ sau: KiÓm tra kÕt qu¶ vµ ®¸nh gi¸ tÝnh kh¶ thi cña ph­¬ng ¸n. Hệ thống chiếu sáng hiện nay phần lớn đã được thay thế từ đèn thủy ngân cao áp sang đèn Natri cao áp một mức công suất. Thời gian chiếu sáng thông thường là 11 giờ mỗi đêm, để tiết giảm năng lượng chiếu sáng thông thường sử dụng phương pháp thắp sáng ngắt quãng (dùng một bóng, tắt một bóng) điều này dẫn đến một số nhược điểm sau: Ánh sáng phân bố không đồng đều trên tuyến đường (nơi sáng, nơi tối) khó kiểm soát các tệ nạn xã hội. Trong thời gian từ 0 giờ đến 6 giờ sáng hôm sau công suất đèn tăng từ 108%P đến 110%P do điện áp tăng cao hơn định mức làm giảm đáng kể tuổi thọ của bộ đèn. Luôn ở trong tình trạng: 5 giờ đầu công suất đạt 92%P do điện áp sụt 8 – 10% (giờ cao điểm của các phụ tải tiêu thụ). 6 giờ sau công suất tăng từ 108%P – 110%P do điện áp lưới điện tăng cao hơn điện áp định mức (từ 0 giờ đến 6 giờ sáng). Hình5.8. Đồ thị công suất đặc trưng tiêu thụ sử dụng balast một công suất. Từ đồ thị trên ta có: Với 5 giờ chiếu sáng đầu tiên, tổng công suất sử dụng của balast 250W là: 5giờ 250W 92% = 1150W. 6 giờ chiếu sáng tiếp theo, tối đa công suất sử dụng của balast 250 thông thường là: 6giờ 250W 110% = 1650W. Tổng công suất sử dụng trong một năm của balast 250W thông thường là: (1150W + 1650W) 365ngày = 1022000W = 1022kW/năm. Khi sử dụng đèn LED có những tính năng vượt trội như sau: - Với 5 giờ chiếu sáng đầu tiên, tổng công suất sử dụng lµ 5giê 150W 92% = 690 W. 6 giờ chiếu sáng tiếp theo 6giờ 150W 110% = 990 (W). Tổng công suất sử dụng trong một năm của LED tr¾ng lµ (690W +990 W) 365ngày = 613565 (W) =613,565kW/n¨m. Ph­¬ng ph¸p chiÕu s¸ng b»ng ®Ìn LED tr¾ng tiÕt kiÖm h¬n so víi lo¹i ballast 250 lµ 1022kW - 613,565kW = 408,435 kW Với các tính năng trên thì độ sáng của bộ đèn sử dụng sáng hơn các bộ đèn truyền thống cùng loại khoảng 30%, cho phép chúng ta giảm được một cấp công suất khi thiết kế. Bên cạnh đó còn có thêm khả năng tự điều chỉnh tối ưu năng lượng sử dụng theo các thời đoạn lưu lượng giao thông giảm, tối ưu hóa năng lượng sử dụng mà các loại bóng đèn khác không làm được. Khi xây dựng mô hình đèn LED này chúng ta có thể giảm điện năng lên đến 40% điện năng tiêu thụ mà vẫn đảm bảo hầu hết các yêu cầu về chất lượng chiếu sáng theo tiêu chuẩn chiếu sáng đường phố hiện nay. KẾT LUẬN Sau thời gian 3 tháng làm tốt nghiệp, dưới sự hướng dẫn tận tình của giáo viên ThS. Đào Bá Bình và các cán bộ kĩ sư công ty điện chiếu sáng đô thị Hải Phòng cùng bạn bè cộng với sự nỗ lực của bản thân em đã hoàn thành tốt bản đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Thiết kế nâng cấp hệ thống chiếu sáng đô thị quận Hång Bµng, sö dông ®Ìn chiÕu s¸ng hiÖu suÊt cao tiÕt kiÖm n¨ng l­îng ” Quá trình thực hiện đồ án đã giúp em củng cố lại kiến thức đã học và tìm hiểu nâng cấp thêm chiếu sáng đô thị. Trong đề tài này em đã đi giải quyết được những vấn đề sau: Ánh sáng và các đại lượng của ánh sáng Chiếu sáng đô thị Đánh giá hiện trạng và thiết kế chiếu sáng quận Hång Bµng Thiết kế cấp điện cho chiếu sáng cho ®­êng giao th«ng quËn Hång Bµng Thiết kế hệ thống đèn chiếu sáng cho quËn Hång Bµng sö dông ®Ìn LED tr¾ng hiÖu suÊt cao tiÕt kiÖm n¨ng l­îng Đồ án có sử dụng các số liệu thống kê do công ty điện chiếu sáng đô thị Hải Phòng cung cấp. Tuy nhiên, do thời gian nghiên cứu đề tài không có nhiều, trình độ chuyên môn còn hạn chế nên không thể tránh khỏi những khiếm khuyết và thiếu sót. Em mong các thầy cô giáo trong khoa cùng các bạn đồng nghiệp đóng góp những ý kiến để đồ án được hoàn thiện hơn. Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Thạc sĩ Đào Bá Bình và các kỹ sư trong công ty điện chiếu sáng đô thị Hải Phòng cùng toàn thể các thầy cô trong bộ môn Điện - Điện tử của trường ĐHDL Hải Phòng.