Размещено на http://www.allbest.ru/

42

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«ЮЖНО-РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ (НПИ) имени М.И. Платова»

ФАКУЛЬТЕТ Энергетический

КАФЕДРА Электромеханика и электрические аппараты

НАПРАВЛЕНИЕ ПОДГОТОВКИ 13.03.02 Электроэнергетика и электротехника

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА к бакалаврской работе

НА ТЕМУ: Модернизация электрохозяйства электросборочного цеха №55 ООО «ПК» НЭВЗ

Новочеркасск, 2020г.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«ЮЖНО-РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ (НПИ) имени М.И. Платова»

ФАКУЛЬТЕТ Энергетический

КАФЕДРА Электромеханика и электрические аппараты

НАПРАВЛЕНИЕ ПОДГОТОВКИ 13.03.02 Электроэнергетика и электротехника

УТВЕРЖДАЮ:

Заведующий кафедрой ЭиЭА

(Подпись) (ФИО)

«_19_» _марта_____ 2020г.

ЗАДАНИЕ на бакалаврскую работу

Студенту_ __________________________

(Фамилия, имя, отчество)

1.Тема бакалаврской работы: _Модернизация электрохозяйства электросборочного цеха №55 ООО «ПК» НЭВЗ___________________________________

Тема бакалаврской работы утверждена приказом ректора №404лс от 18 марта 2020г.

2. Консультанты бакалаврской работы:

По графической части: доцент каф. ЭиЭА, к.т.н ___________

(Наименование раздела, должность, ученая степень, ученое звание) ФИО)

3. Исходные данные к бакалаврской работе

Расположение оборудование в цехе, мощность каждой единицы оборудования

4. Содержание пояснительной записки к бакалаврской работе: Введение; Характеристика объекта модернизации; Расчет токов элементов сети; Расчет предохранителей и выбор силового пункта; Расчет и выбор компенсирующего устройства; Проектирование электрической сети освещения; Выбор сечения токоведущих частей; Выбор автоматических выключаетелей; Расчет токов короткого замыкания; Заключение________________________________

5. Перечень графического материала _чертежи: «План подключения ЭО участка электросборочного цеха», «План освещения электросборочного цеха», «Схема электроснабжения электросборочного цеха принципиальная»

6. Срок сдачи студентом законченной бакалаврской работы: 02 июня 2020г

7. Дата выдачи задания на бакалаврскую работу: 19 марта 2020г

Руководитель: _ _____________

(Фамилия, имя, отчество)

_______________________________________

(Подпись)

Задание принял к исполнению 19 марта 2020г.

(Дата)

_______________________________________

(Подпись)



Ведомость бакалаврской работы

№	Формат	Обозначение	Наименование	Дополнительные сведения
			Тестовая документация
1	А4		Пояснительная записка к дипломному проекту
			Графическая документация
2	А1	13.03.02, Д-20, 045, 01	План расположения ЭО участка электросборочного цеха
3	А1	13.03.02, Д-20, 045, 02	План подключения ЭО участка электросборочного цеха
4	А1	13.03.02, Д-20, 045, 03	План освещения электросборочного цеха
5	А1	13.03.02, Д-20, 045, 04	Схема электроснабжения электросборочного цеха принципиальная



Содержание

• Введение
• 1. Характеристики объекта модернизации
• 1.1 Краткая характеристика проектируемого объекта и ближайшего источника питания
• 1.2 Анализ электрических нагрузок и выбор схемы электроснабжения
• 1.3 Электрооборудование модернизируемого цеха
• 2. Расчет токов элементов сети
• 2.1 Методы определения электрических нагрузок
• 2.2 Расчет токов электроприемников
• 2.3 Расчет токов силовых пунктов
• 2.4 Предварительный расчёт токов ШРА
• 3. Расчет предохранителей и выбор силового пункта
• 3.1 Общая характеристика предохранителей силовых распределительных пунктов
• 3.2 Выбор предохранителей для электроприемников
• 3.3 Выбор силовых распределительных пунктов
• 4. Расчет и выбор компресирующего устройства
• 4.1 Методы компенсации реактивной мощности
• 4.2 Выбор компенсирующего устройства
• 5. Проектирование электрической сети освещения
• 5.1 Расчет освещения производственного помещения
• 5.2 Выбор сечения проводников осветительной сети
• 6. Выбор сечения токоведущих частей
• 6.1 Выбор кабелей для электроприемников
• 6.2 Выбор кабеля для силового пункта
• 6.3 Окончательный выбор ШРА с учетом компенсирующего устройства и освещения
• 7. Выбор автоматических выключателей
• 8. Расчет токов короткого замыкания
• Заключение
• Список литературы


Введение

освещение электрический электроснабжение предохранитель

Согласно Доктрине энергетической безопасности Российской Федерации, к основным направлениям обеспечения энергетической безопасности отнесены: совершенствование государственного управления в области обеспечения безопасности, поддержание минерально-сырьевой базы и основных производственных фондов организаций ТЭК на уровне, необходимом для обеспечения энергетической безопасности, совершенствование территориально-производственной структуры ТЭК с учетом необходимости укрепления единства экономического пространства страны, обеспечение международно-правовой защиты интересов российский организаций ТЭК и энергомашиностроения, поддержка экспорта их продукции, технологий и услуг, обеспечение технологической независимости ТЭК и повышение его конкурентоспособности.

Проведение комплексной модернизации и оптимизации основных фондов организаций топливно-энергетического комплекса с использованием преимущественно отечественных инновационных, энергоэффектичных и экологически безопасных технологий и оборудования, изготовленного на территории Российской Федерации, подготовка необходимых для этого кадров [1].

Углубление электрификации отраслей экономики объективно для всех стран и сохранится в XXI веке. Валовый внутренний продукт и комфортность жизни корреляционно определяются электропотреблением на душу, производительность труда - электровооруженностью. Рациональное увеличение потребление электроэнергии на душу населения актуально для России, где годовое электропотребление на 2016 год (6,1 кВт•ч/чел) вдвое ниже, чем в США (12 кВт•ч/чел). Уровень же удельных и общих расходов электроэнергии недопустимо высок практически на все виды выпускаемой продукции. Электрики потребители, решая проблемы электроснабжения, должны исходить из ряда объективных факторов, на которых будет основана государственная политика энергосбережения. Это, в первую очередь, неизбежный рост цен на энергоносители. Они продолжают расти на 15-20% в год (без учета инфляции), так по данным Росстата электроэнергия с 2003 по 2013 года выросла для промышленных потребителей в 3,2 раза, а для населения - в 3,3 раза [9].

Отклонение параметров от нормативных величин связано с нарушением установившихся режимов или балансов активной и реактивной мощностей. Следствием нарушения баланса генерируемой и потребляемой активных мощностей является изменение частоты. Следствием нарушения баланса генерируемой и потребляемой реактивной мощностей является изменение напряжения. Например, для асинхронных двигателей (АД) снижение напряжения на 15% от номинального значения уменьшает электромагнитный момент на 75%, а снижение частоты на 5% понижает реактивное сопротивление и увеличивает статорный ток, что приводит к дополнительному нагреву АД. Снижение активной составляющей тока в линии передач связано с оптимальным выбором установочных мощностей АД при сохранении их производительности и эффективности работы. Снижение реактивной составляющей связано с компенсацией реактивной мощности нагрузки.

Целью выпускной квалификационной работы является модернизация системы электроснабжения и электрооборудования V и VI пролетов электросборочного цеха №55 ООО «ПК» НЭВЗ г. Новочеркасска Ростовской области.

Для решения этой цели необходимо решить следующие задачи:

- анализ и расчет электрических нагрузок V и VI пролета цеха промышленного предприятия;

- выбор схемы питания приемников электроэнергии на НН, способа и системы прокладки сети НН в цеху;

- расчет и выбор быстродействующих средств компенсации реактивной мощности, улучшающие качество электроэнергии и позволяющие сократить активные потери в распределительных линиях;

- расчет искусственного освещения цеховых помещений и выбор осветительного оборудования, обеспечивающего необходимый уровень освещенности для нормальной работы персонала;

- расчет и выбор кабельных линий и шинопроводов;

- выбор защитной аппаратуры и оптимизация режимов работы электрооборудования.

По расчетной схеме были рассчитаны токи короткого замыкания. Оборудование внутри производственного помещения было разбито на группы, которые были запитаны через групповые силовые пункты и распределительные шинопроводы. Далее по результатам расчета были выбраны соответствующие аппараты защиты для защиты оборудования от аварийных режимов, таких как перегрузки и короткие замыкания.



1. Характеристика объекта модернизации

1.1 Краткая характеристика проектируемого объекта и ближайшего источника питания

Электросборочный цех №55 занимается окончательной сборкой электровозов выпускаемых ООО “ПК” НЭВЗ. В цехе имеется значительное количество морально и физически устаревшего оборудования.

Согласно ПУЭ электросборочный цех относится к классу пожароопасности П-ІІІ. Зоны класса П-III расположены вне помещения зон, в которых обращаются горючие жидкости или твёрдые горючие вещества.

Помещение цеха не относится к взрывоопасным, так как в нем отсутствуют взрывоопасные смеси горючих газов или паров легковоспламеняющейся жидкости (ЛВЖ) с воздухом.

В пожароопасных зонах класса П-ІІІ допускается применение проводов и кабелей с алюминиевыми жилами. Защита проводов и кабелей в сетях до 1кВ и выбор сечений должны производится как для невзрывоопасных установок. В сетях выше 1кВ они должны быть проверены по нагреву токами КЗ, производится проверка на термическую устойчивость. Защита от перегрузок должна выполняться во всех случаях независимо от мощности электроприемника.

Согласно ПУЭ выбираем провода и кабели с алюминиевыми жилами, т.к. помещение является не взрывоопасной зоной. Кабели выполнены с изоляцией из поливинилхлорида, в поливинилхлоридной оболочке и без наружного покрова.

Так как маловероятны повреждения проводников, то кабели и провода будем выбирать без защитной бронированной оболочки [5].

Характер режима работы - двухсменный.

Температура воздуха в цехе +22?С.



1.2 Анализ электрических нагрузок и выбор схемы электроснабжения

В электросборочном цеху преобладают потребители II категории надежности. В соответствии с ПУЭ ко II категории надёжности электроснабжения потребителей относят те электроприемники, перерыв в работе которых может привести к значительному снижению отпуска производимых потребителем товаров, имеющим место в связи с этим незанятостью персонала, простоем производственного оборудования или же может сказаться на нормальной жизнедеятельности большого количества граждан.

Также как для первой категории, для второй категории надежности необходимо резервирование источников питания. Т.е. энергоснабжение электроприемников 2 категории надежности электроснабжения необходимо осуществлять от двух независимых источников питания. При нарушении энергоснабжения от одного источника питания, допустимо временное отсутствие энергоснабжения на время переключения на резервный источник оперативным персоналом потребителя или же выездной бригадой электросетей.

На высокой стороне напряжение 6кВ определяется существующими схемами электроснабжения.

Для внутрицеховых электросетей наибольшее распространение имеет напряжение 380В, основным преимуществом которого является возможность совместного питания силовых и осветительных электроприемников. Так как номинальное напряжение электроприемников равно 380В и единичная установленная мощность не превышает 20 кВт, то уровень питающего напряжения внутри цеха принят 380/220В.

Принятое напряжение 380/220В, соответствует номинальным напряжениям электроприемников.

Для данного цеха наиболее оптимальным считается выбор смешанной радиально-магистральной схемы. Она характеризуется тем, что от источника питания (комплектной трансформаторной подстанции), отходят линии, питающие непосредственно отдельные распределительные пункты и шинопроводы, от которых самостоятельными линиями питаются более мелкие электроприемники. Радиально-магистральная схема обеспечивает необходимую надежность питания отдельных потребителей, так как аварии локализуются действием автоматического выключателя поврежденной линии и не затрагивают другие линии.

Все потребители могут потерять питание только при повреждении на сборных шинах КТП, что весьма маловероятно.

1.3 Электрооборудование модернизируемого цеха

Перечень электрооборудования указан в таблице 1. Мощность электропотребления Р_эп указана для одного электроприёмника. Расположение основного ЭО показано на плакате 13.03.02, Д-20, 045, 01.

Таблица 1

Перечень ЭО автоматизированного цеха

№ на плане	Наименование электрооборудования	Рн	Ки	cosц
1	2	3	4	5
1	Калорифер	2.8 кВт	0.5	0.95
2	Трансформатор напряжения 380/36В	20 кВА	0.4	0.42
3	Сварочный аппарат ВДУ 504	40 кВА	0.35	0.55
4	Станок настольный сверлильный	0.6 кВт	0.13	0.5
5	Станок токарно-винторезный	13 кВт	0.16	0.6
6	Точило	4 кВт	0.13	0.5
7	Пылеулавливающая установка	2.2 кВт	0.7	0.83
8	Вертикальный сверлильный станок	2.2 кВт	0.12	0.5
9	Кран мостовой 5т	20.7 кВт	0.06	0.5
10	Вентиляционная установка сварочных постов	4.5 кВт	0.8	0.8
11	Вентиляционная установка ванны лужения	7.5 кВт	0.7	0.82
12	Ванна лужения
13	Трансформатор ванны лужения	20 кВА	0.3	0.4
14	Щетка	4 кВт	0.13	0.5
15	Насос гидравлический	17 кВт	0.71	0.81
16	Пресс гидравлический одностоечный	7.5 кВт	0.2	0.65
17	Вентиляционная установка малярного участка	4 кВт	0.8	0.8
18	Вентиляционная установка	2.8 кВт	0.7	0.82
19	Вентиляционная установка щетки и ванны лужения	5.5 кВт	0.6	0.85
20	Сварочный автомат Kempi Fast Mig KMS 500	26.1 кВА	0.3	0.7
21	Сварочный полуавтомат Kempi Mig KMS 400	19.5 кВА	0.3	0.7
22	Аппарат аргоновой сварки УДГУ 501	40 кВА	0.35	0.5
23	Трубогибочный станок	4 кВт	0.13	0.5
24	Глицериновая ванна	20 кВА	0.6	0.95
25	Клееварка	8 кВт	0.75	0.95
26	Вентиляционная установка глицериновой ванны и клееварки	2.8 кВт	0.7	0.82
27	Маятниковая пила	3 кВт	0.13	0.5
28	Кран консольно-поворотный	7 кВт	0.06	0.5
29	Автомат крановых троллей 5 пролета
30	Вентиляционная установка щетки	2.8 кВт	0.7	0.82
31	Тележка рельсовая	1.5 кВт	0.55	0.75
32	Вентиляционная установка участка испытания аппаратов	2 кВт	0.8	0.8
33	Компрессор	22 кВт	0.7	0.85
34	Сушильный шкаф СМ50/250/1000-ШС	4 кВт	0.78	0.95
35	Пресс механический	9 кВт	0.12	0.5
36	Станок трубоотрезной	7 кВт	0.14	0.5
37	Станок зенкерный	4 кВт	0.13	0.5
38	Станок резьбонарезной	4.5 кВт	0.14	0.5
39	Станок трубонарезной	3 кВт	0.12	0.5
40	Станок гайонарезной	3 кВт	0.12	0.5
41	Станок болтонарезной	2.2 кВт	0.14	0.5



2. Расчет токов элементов сети

2.1 Методы определения электрических нагрузок

В практике проектирования систем электроснабжения применяют различные методы определения электрических нагрузок, которые подразделяются на основные и вспомогательные. Рассмотрим наиболее распростроненные и выберем подходящий.

Метод определения расчетных нагрузок по номинальной мощности и коэффициенту использования применяется, как правило, для индивидуальных ЭП напряжением до 1 кВ, работающих в длительном режиме (ПВ=1).

По данному методу расчетные нагрузки принимаются равными средним значениям нагрузок за наиболее загруженную смену. Этот метод позволяет определить расчетные нагрузки группы ЭП напряжением до 1 кВ, связанных технологическим процессом, (например, многодвигательные приводы), а их число, как правило, не более трех - четырех. Режим работы электроприемников данной группы должен быть приведен к длительному режиму (ПВ=1).

Метод определения расчетных нагрузок по номинальной мощности и коэффициенту спроса применяется, как правило, для группы ЭП, работающих в длительном режиме (ПВ=1). Данный метод наиболее прост и широко применяется при разработке технического задания на проектирование.

Для определения расчетных нагрузок по этому методу необходимо знать номинальную мощность группы приемников (производства, цеха и т.п.), коэффициент спроса данной группы ЭП и значение коэффициента мощности данной группы.

Групповые графики нагрузок подразделений предприятия, как правило, не приводятся, поэтому значения К_с.а. и cosц_с.вз. принимаются как средневзвешенные значения группы ЭП данного подразделения по справочной литературе.

Расчетные нагрузки, определенные данным методом необходимы для выбора: сечения линий электропередачи, питающих узел нагрузки; силовых пунктов и трансформаторов; коммутационных и защитных аппаратов.

Метод определения расчетных нагрузок по средней мощности и расчетному коэффициенту. При наличии данных о числе ЭП, их мощности и режимах их работы расчет силовых нагрузок до 1 кВ рекомендуется проводить по средней мощности P_c и расчетному коэффициенту К_р. Расчетный коэффициент определяется по упорядоченным диаграммам. Поэтому данный метод носит название - метод упорядоченных диаграмм.

Для расчета нагрузок необходимы исходные данные по каждому ЭП: количество и номинальная мощность ЭП P_н; коэффициент использования по активной мощности k_и.а; коэффициент активной мощности cosц и режим работы. При различных режимах работы ЭП, их необходимо привести к длительному режиму (ПВ=1).

Для определения расчетной мощности узла нагрузки по методу упорядоченных диаграмм все электроприемники разбиваются на подгруппы с учетом их подключения к узлу питания (силовой пункт, щит, сборка и т.п.). Необходимо отметить, что при формировании подгруппы, резервные ЭП не учитываются.

Метод определения расчетных нагрузок по средней мощности и отклонению расчетной нагрузки от средней. Поскольку групповая нагрузка представляет собой систему независимых случайных нагрузок отдельных электроприемников, то при большом их числе групповая нагрузка подчиняется нормальному закону распределения случайных величин. Данный метод расчета - статистический метод расчета нагрузок.

По этому методу расчетную нагрузку группы приемников определяют двумя интегральными показателями: генеральной средней нагрузкой P_с и генеральным среднеквадратичным отклонением у.

Применение этого метода целесообразно для определения нагрузок по отдельным группам и узлам СЭС при наличии результатов анализа действующих электроустановок напряжением до 1 кВ [10].

2.2 Расчет токов электроприемников

Исходя из имеющихся данных, в данном разделе будет использован метод расчета нагрузок по номинальной (установленной) мощности и коэффициенту использования. В качестве примера будет приведен расчет для приемника №17.

Рассчитаем реактивную мощность для электроприемника № 17:

где Р_эп - активная мощность электроприемника, кВт; значение tgц представлены в таблице 2.

Таблица 2

Значение tg для электроприемников

№ на плане	cosц	tgц
1	2	3
1	0.95	0,33
2	0.42	2,16
3	0.55	1,52
4	0.5	1,73
5	0.6	1,33
6	0.5	1,73
7	0.83	0,67
8	0.5	1,73
9	0.5	1,73
10	0.8	0,75
11	0.82	0,7
12
13	0.4	2,29
14	0.5	1,73
15	0.81	0,72
16	0.65	1,17
17	0.8	0,75
1	2	3
18	0.82	0,7
19	0.85	0,62
20	0.7	1,02
21	0.7	1,02
22	0.5	1,73
23	0.5	1,73
24	0.95	0,33
25	0.95	0,33
26	0.82	0,7
27	0.5	1,73
28	0.5	1,73
29
30	0.82	0.7
31	0.75	0,88
32	0.8	0,75
33	0.85	0,62
34	0.95	0,33
35	0.5	1,73
36	0.5	1,73
37	0.5	1,73
38	0.5	1,73
39	0.5	1,73
40	0.5	1,73
41	0.5	1,73

Полная мощность электроприемника №17:

Номинальный ток электроприемника №17:



Приемники необходимо подключить к самым близким силовым пунктам (СП) таким образом, чтобы минимизировать использование кабелей маленького сечения, из-за больших электрических потерь в них.

Рассчитанные токи для приемников и место их подключения сведены в таблицу 3.

Таблица 3

Мощности, токи приемников, и место их подключения

Подключение	Номер	Рн, кВт	Qн, кВАр	Iн, А
1	2	3	4	5
СП1 ШРА1	4	0.6	1,038	1,822
	17	4	3	7,597
	32	2	1,5	3,798
	33	22	13,64	39,328
	34	4	1,32	6,4
СП2 ШРА1	5	13	17,29	32,866
	6	4	6,92	12,144
	21	19.5	19,89	42,32
	27	3	5,19	9,11
	35	9	15,57	27,324
	36	7	12,11	21,252
	37	4	6,92	12,144
СП3 ШРА3	1	2.8	0.924	4,48
	2	20	43,2	72,328
	3	40	60,8	110,575
	2х 9	20.7	35,811	62,845
	2х 31	1.5	1,32	3,036
СП4 ШРА2	6	4	6,92	12,144
	7	2.2	1,474	4,023
	14	4	6,92	12,144
	23	4	6.92	12,144
	28	7	12,11	21,252
	29
	30	2.8	1,96	5,193
СП5 ШРА2	7	2.2	1,474	4,023
	8	2.2	3,8	6,679
	23	4	6.92	12,144
	24	20	6,6	31,9987
	25	8	2,64	12,8
	26	2.8	1,96	5,193
	27	3	5,19	9,11
СП6 ШРА2 1	10	4.5	3,375	8,546
	20	26.1	26,622	56,64
	2	3	4
СП6 ШРА2	2х 21	19.5	19,89	42,32
	2х 22	40	69,2	121,44
СП7 ШРА2	19	5.5	3,41	9,832
	38	4.5	7,785	13,662
	3х 39	3	5,19	9,108
	2х 40	3	5,19	9,108
	41	2.2	3,806	6,679
СП8 ШРА2	12
	13	20	45,08	75,931
	2х 14	4	6,92	12,144
	18	2.8	1,96	5,193
СП9 ШРА3	4	0.6	1,038	1,822
	6	4	6,92	12,144
	8	2.2	3,8	6,679
	11	7.5	5,25	13.91
	12
	13	20	45,08	75,931
	14	4	6,92	12,144
	15	17	12,24	31,827
СП10 ШРА3	11	7.5	5,25	13.91
	2х 12
	13	20	45,08	75,931
	16	7.5	8,775	17,538
	2х 17	4	3	7,597

Результаты, приведенные в данной, таблице будут использованы в дальнейших расчётах, при выборе предохранителей.



2.3 Расчет токов силовых пунктов

Ток силового пункта определяется по формуле:

где - напряжение сети; - полная мощность СП;

где Р_сп - активная мощность СП; Q_сп - реактивная мощность СП;

ц

где tgц - средневзвешенный tgц, определяемый по формуле:

Активная мощность СП рассчитывается по формуле:

где К_М - коэффициент максимума нагрузок, определяющийся по таблице 4, К_исв -- средневзвешенный коэффициент использования, рассчитываемый по формуле;



К_м определяется по таблице 4: К_M= f(n_эф * К_исв), где п_эф -- эффективное число ЭП, рассчитываемое по формуле:

Определим эффективное число n_эф для электроприемников СП1:

Таблица 4

Кривые коэффициентов максимума нагрузок

nэф	Коэффициент использования Ки
	0,1	0,15	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8
1	8,00	5,33	4,00	2,67	2,00	1,60	1,33	1,14	1,0
2	6,22	4,33	3,39	2,45	1,98	1,60	1,33	1,14	1,0
3	4,05	2,89	2,31	1,74	1,45	1,34	1,22	1,14	1,0
4	3,24	2,35	1,91	1,47	1,25	1,21	1,12	1,06	1,0
5	2,84	2,09	1,72	1,35	1,16	1,16	1,08	1,03	1,0
6	2,64	1,96	1,62	1,28	1,11	1,13	1,06	1,01	1,0
7	2,49	1,86	1,54	1,23	1,12	1,1	1,04	1,0	1,0
8	2,37	1,78	1,48	1,19	1,10	1,08	1,02	1,0	1,0
9	2,27	1,71	1,43	1,16	1,09	1,07	1,01	1,0	1,0
10	2,18	1,65	1,39	1,13	1,07	1,05	1,0	1,0	1,0
11	2,11	1,61	1,35	1,1	1,06	1,04	1,0	1,0	1,0
12	2,04	1,56	1,32	1,08	1,05	1,03	1,0	1,0	1,0
13	1,99	1,52	1,29	1,06	1,04	1,01	1,0	1,0	1,0

Определим средневзвешенный коэффициент для ЭП:



где К_и - коэффициент использования представленный в таблице 1.

Определим средневзвешенный tgц для ЭП:

Определим активную расчётную мощность для СП1:

Определим реактивную расчётную мощность для СП1:

Определим полную расчётную мощность для СП1:

Определим номинальный ток для СП1:

Рассчитанные параметры силовых пунктов приведены в таблице 5

Таблица 5

Параметры силовых пунктов

Номер силового пункта	Количество потреб ителей	Расчетная активная мощность силового пункта, кВт	Расчетная реактивная мощность силового пункта, кВАр	Расчетная полная мощность силового пункта, кВА	Расчетный ток, протекающий через силовой пункт, А
1	5	77,461	48,706	91,501	139,022
2	7	27,636	38,965	47,771	72,58
3	7	66,082	110,456	128,714	195,561
4	7	10,96	16,579	19,874	30,196
5	7	33,104	22,428	39,986	60,752
6	5	102,26	142,301	175,233	266,239
7	8	11,472	17,272	20,735	31,503
8	5	31,885	63,77	71,297	108,325
9	8	46,193	68,474	82,598	125,495
10	7	35,81	54,819	65,479	99,485

2.4 Предварительный расчёт токов ШРА

Шинопровод - это жёсткий токопровод на напряжение до 1 кВ заводского изготовления, поставляемый комплектными секциями.

Основными достоинствами шинопроводов являются:

а) экономия цветных металлов в магистральной и распределительной сети;

б) скоростной монтаж;

в) гибкость в эксплуатации;

г) простота и надежность осмотра в условиях эксплуатации;

По конструктивному исполнению шинопроводы могут быть открытыми, защищенными и закрытыми.

По своему назначению шинопроводы бывают магистральными и распределительными.

Магистральные рассчитаны на большие токи (1600 - 4000 А) и на несколько присоединений к ним ответвлений для питания потребителей (два места на каждые 6 м).

Распределительные шинопроводы рассчитаны на токи до 630 А и большое количество мест (3 - 6) на трехметровой секции для подключения электроприемников.

Элементы распределительного шинопровода, на рис. 1: 1 -- заглушка, закрывающая место резервною присоединения, 2 -- ответвительная коробка с предохранителями, 3 -- ответвительная коробка с автоматическим выключателем (видна рукоятка автоматическим выключателем), 4-- коробка с сигнальными лампами, указывающими наличие напряжения, 5 -- вводная коробка.

Рисунок 1 Общий вид распределительного штепсельного шинопровода серии ШРА-73

Определим эффективное число пэ для электроприемников ШРА1:



Округлим n_эф до ближайшего целого значения, поэтому n_эф = 7.

Определим средневзвешенный коэффициент для ШРА1:

Где К_и - коэффициент использования представленный в таблице 1.

По таблице 5 определим коэффициент максимума (Км)

K_М = f(n_эф• К_и) = 1,62

Определим средневзвешенный tgц для ШРА1:

Определим активную расчётную мощность для ШРА1:

Определим реактивную мощность для ШРА1:

Определим полную мощность для ШРА1:

Определим номинальный ток для ШРА 1:

Рассчитанные параметры для ШРА сведены в таблицу 6.

Таблица 6

Рассчитанные параметры для ШРА1 и ШРА2

Номер ШРА	Расчетная активная мощность ШРА, кВт	Расчетная реактивная мощность ШРА, кВАр	Расчетная полная мощность ШРА, кВА	Расчетный ток, протекающий через ШРА, А
1	56,405	63,93	85,2566	129,534
2	139,596	191,51	236,988	360,066
3	107,079	170,38	201,235	305,745

Предварительно принимаем из стандартного ряда для ШРА:

- ШРА73-250, на номинальный ток 250А.

- ШРА73-400, на номинальный ток 400А.

- ШРА73-400, на номинальный ток 400А.



3. Расчет предохранителей и выбор силового пункта

3.1 Общая характеристика предохранителей силовых распределительных пунктов

Силовые распределительные пункты предназначены для распределения электрической энергии и защиты электрических установок постоянного тока напряжением до 220В или переменного тока напряжением до 660В при перегрузках и коротких замыканиях. Пункты изготовляют в виде шкафов или устройств, собираемых из отдельных стандартных элементов: ящиков с соединительными шинами и ящиков с разными аппаратами. Преимущество этих устройств заключается в возможности получения разных схем из небольшого набора стандартных ящиков.

Силовые распределительные пункты должны располагаться в центре нагрузок или с некоторым смещением в сторону питания, как правило, на тех же этажах, где расположены электроприемники. Силовые электроприемники, присоединяемые к распределительным пунктам, группируются с учетом их технологического назначения.

Силовые распределительные пункты и шкафы, служащие для управления электродвигателями, укомплектовывают пускателями, контакторами, предохранителями, автоматами и другими аппаратами защиты и управления.

Предохранитель -- коммутационный электрический аппарат, предназначенный для отключения защищаемой цепи размыканием или разрушением специально предусмотренных для этого токоведущих частей под действием тока, превышающего определённое значение.

Предохранитель включается последовательно с потребителем электрического тока и разрывает цепь тока при превышении им номинального тока, -- тока, на который рассчитан предохранитель.



Рисунок 2 Конструкция предохранителя: 1 -фарфоровая трубка; 2 - плавкая вставка; 3 - кварцевый песок; 4 - диски; 5 - пластинки; 6 - асбестовая прокладка; 7 - оловянные растворители; 8 - суженные участки плавкой вставки; 9 - ножи

3.2 Выбор предохранителей для электроприемников

Выберем предохранитель для электроприемника № 1.

Предохранители выбираются согласно условиям:

-для линии с ЭД и тяжелым пуском, К_п = 1,6;

- для линии с ЭД и легким пуском, К_п = 2,5

где I_вс - ток плавкой вставки, А; I_п - пусковой ток.

I_н.п ? I_вс,

где I_н.п - номинальный ток предохранителя, А.

I_п = К_i • I_эп,

где K_i - для асинхронного двигателя равно K_i = 5, а для сварочного трансформатора K_i = 3;

Рассчитаем пусковой ток:

Рассчитаем ток плавкой вставки:

Выбираем предохранитель ПН2-100/10 с током плавкой вставки 10 А с неразборной плавкой вставкой.

При коротком замыкании плавкая вставка предохранителя ПН-2 сгорает, и дуга горит в канале, образованном зернами наполнителя. Из-за горения в узкой щели при токах выше 100А дуга имеет возрастающую вольт-амперную характеристику. Градиент напряжения на дуге очень высок и достигает (2 - 6)104 В/м. Этим обеспечивается гашение дуги за несколько миллисекунд.

После срабатывания предохранителя плавкие вставки вместе с диском заменяются, после чего патрон засыпается песком. Для герметизации патрона под пластины кладется асбестовая прокладка, что предохраняет песок от увлажнения.

В таблице 7 приведены номинальные токи ЭП и токи плавких вставок предохранителей.

Таблица 7

Номинальные токи ЭП и токи плавкой вставки для ЭП

Силовой пункт	Номер электроприемника	Ток плавкой вставки (расчетный) Iвс, А	Ток плавкой вставки (принятый) Iвсп, А	Ток предохранителя Iпр, А
1	2	3	4	5
СП1	4	3,643	8	100
	17	15,1934	20	100
	32	7,5967	16	100
	33	122,9	160	250
	34	12,8	20	100
СП2	5	65,733	80	100
	6	24,2879	31,5	100
	21	79,35	100	100
	27	28,462	40	100
	35	85,387	100	100
	36	42,504	63	100
	37	24,288	31,5	100
СП3	1	5,378	10	100
	2	86,794	100	100
	3	132,6897	160	250
	2х 9	196,39	200	250
	2х 31	9,487	16	100
СП4	6	24,288	31,5	100
	7	8,047	12	100
	14	24,288	31,5	100
	23	37,95	50	100
	28	66,412	80	100
	29
	30	10,3857	16	100
СП5	7	8,047	12	100
	8	13,358	20	100
	23	37,95	50	100
	24	38,398	50	100
	25	25,6	31,5	100
	26	10,386	20	100
	27	28,4624	40	100
СП6	10	17,093	25	100
	20	106,2075	125	250
	2х 21	79,35	100	100
	2х 22	227,6991	315	400
СП7	19	30,726	40	100
	38	27,324	40	100
	3х 39	18,216	31,5	100
	2х 40	18,216	31,5	100
	41	13,358	20	100
СП8	12
	13	91,1175	125	100
	2х 14	24,288	31,5	100
	18	10,3857	16	100
СП9	4	3,643	8
	6	24,288	31,5	100
	8	13,3583	20	100
	11	27,82	31,5	100
	12
	13	91,1175	125	250
	14	24,288	31,5	100
	15	99,46	125	250
СП10	11	27,82	31,5	100
	2х 12
	13	91,1175	125	250
	16	54,807	63	100
	2х 17	15,193	20	100

3.3 Выбор силовых распределительных пунктов

Силовой распределительный пункт является основным устройством, предназначенным для распределения и учета электроэнергии. Функцией этого оборудования является также защита линий от аварий, повреждений, коротких замыканий и перегрузок.

Силовые пункты выбираются исходя из следующих условий: наличие необходимого количества предохранителей, отводящих линий, расчетного тока, протекающего через СП.

Для СП1 выберем распределительный шкаф ШРС-1-57-У3. Он представляет собой оболочку, состоящую из сварного корпуса, крышки. Снизу корпуса сделаны окошки для ввода, питающего и вывода фидерных кабелей, также на корпусе установлены шпильки заземления. На крышке устанавливается уплотнение, для защиты внутренней части изделия от внешней среды. В оболочку вмонтирована монтажная панель, на которую устанавливаются комплектующие. Может эксплуатироваться в районах с умеренным климатом в закрытых помещениях с естественной вентиляцией.

ШРС-1-57-У3 рассчитан на ток 320А и имеет восемь отводящих линий и комплектуется с четырьмя предохранителями типа ПН-2/100А и двумя предохранителями типа ПН-2/250А.

В таблице 8 представлена информация о силовых пунктах, количестве отводящих линий, название предохранителей и токи плавкой вставки.



Таблица 8

Силовые пункты

Номер силового пункта	Тип пункта силового СПМ	Кол-во отводящих линий	Число предохранителей и их номинальные токи	Номинальный ток/расчетный, А
1	ШРС-1-57-УЗ	8	4х100 2х250	320/139,022
2	ШРС-1-54-УЗ	8	8х100	320/72,58
3	ШР-11-73511-54УЗ	8	6х100 2х250	320/195,561
4	ШРС-1-54-УЗ	8	8х100	320/30,196
5	ШРС-1-54-УЗ	8	8х100	320/60,752
6	ШР-11-73516-54УЗ	8	3х100 3х250	320/266,239
7	ШРС-1-51-УЗ	5	5х100	200/31,503
8	ШРС-1-51-УЗ	5	5х100	320/108,325
9	ШРС-1-57-УЗ	8	4х100 2х250	320/125,495
10	ШРС-1-57-УЗ	8	4х100 2х250	320/99,485



4. Расчет и выбор компенсирующего устройства

4.1 Методы компенсации реактивной мощности

Одним из основных вопросов, решаемых при проектировании и эксплуатации систем электроснабжения промышленных предприятий, является вопрос о компенсации реактивной мощности.

Передача значительного количества реактивной мощности из энергосистемы к потребителям нерациональна по следующим причинам:

- общее снижение уровней напряжения в распределительных сетях, на шинах потребителей и снижение качества электрической энергии;

- увеличение потерь активной мощности в элементах электрической сети;

- дополнительная загрузка линий электропередач и силовых трансформаторов потоками реактивной мощности, которые увеличивают токовую нагрузку электросети, снижают резерв пропускной способности и устойчивость сети;

- значительное увеличение потребности в источниках реактивной мощности в энергосистеме.

Основные потребители реактивной мощности - асинхронные электродвигатели, которые потребляют 40% всей мощности совместно с бытовыми и собственными нуждами; электрические печи 8%; преобразователи 10%; трансформаторы всех ступеней трансформации 35%; линии электропередач 7%.

В электрических машинах переменный магнитный поток связан с обмотками. Вследствие этого в обмотках при протекании переменного тока индуцируется реактивная ЭДС. обуславливающая сдвиг по фазе между напряжением и током. При малой нагрузке сдвиг по фазе обычно увеличивается, а косинус фи уменьшается. Например, если косинус фи двигателей переменного тока при полной нагрузке составляет 0,75 - 0,80, то при малой нагрузке он уменьшится до 0,2-0,4.

Малонагруженные трансформаторы также имеют низкий коэффициент мощности (косинус фи). Соответственно при компенсации реактивной мощности ток, потребляемый из сети снижается, в зависимости от косинуса фи на 30-50%, соответственно уменьшается нагрев проводящих проводов и старение изоляции.

Кроме этого, реактивная мощность наряду с активной мощностью учитывается поставщиком электроэнергии, а, следовательно, подлежит оплате по действующим тарифам, поэтому составляет значительную часть счета за электроэнергию.

Компенсация реактивной мощности с одновременным улучшением качества электроэнергии непосредственно в сетях промышленных предприятий является одним из основных направлений сокращения потери электроэнергии и повышения эффективности электроустановок предприятий [9].

К техническим средствам компенсации реактивной мощности относятся следующие виды компенсирующих устройств: конденсаторные батареи (КБ), синхронные двигатели, вертикальные статические источники реактивной мощности (ИРМ).

Наибольшее распространение на промышленных предприятиях имеют конденсаторы (КБ) - специальные устройства, предназначенные для выработки реактивной мощности. Конденсаторы изготавливают на напряжение 220, 380, 660, 6300 и 10500В в однофазном и трехфазном исполнениях для внутренней и наружной установки. Они бывают масляные (КМ) и соволовые (КС). Диэлектрическая проницаемость примерно вдвое больше, чем масла. Однако допустимая отрицательная температура составляет -10°C для соловых конденсаторов, в то время как масляные могут работать при температуре -40°C. Широкое применение конденсаторов для компенсации реактивной мощности объясняется их значительными преимуществами по сравнению с другими видами КУ: незначительные потери активной мощности, отсутствие вращающихся частей, простота монтажа и эксплуатации, относительно низкая стоимость, малая масса, отсутствие шума при работе, возможность установки около отдельных групп ЭП ит.д.

Недостатки конденсаторных батарей: пожароопасность, наличие остаточного заряда, повышающаяся опасность при обслуживании, чувствительность к перенапряжениям и толчкам тока, возможность только ступенчатого, а не плавного регулирования мощности.

Рассмотрим другой вид КУ - синхронные двигатели (СД).

Так как в синхронном двигателе магнитное поле, необходимое для его работы, создаётся в основном от отдельного источника постоянного тока (возбудителя). Вследствие этого СД в нормальном режиме (при кос =1) почти не потребляет из сети реактивной мощности, необходимой для создания главного магнитного потока, а в режиме перевозбуждения, то есть при работе с опережающим коэффициентом мощности, может генерировать емкостную мощность в сеть.

Преимуществом СД, используемых для компенсации реактивной мощности, по сравнению с КБ является возможность плавного регулирования генерируемой реактивной мощности.

Недостатком является то, что активные потери на генерирование реактивной мощности для СД больше, чем для КБ, так как зависят от квадрата генерируемой мощности СД.

Разновидностью СД являются синхронные компенсаторы (СК), представляющие собой СД облегчённой конструкции без нагрузки на валу. В настоящее время выпускаются СК мощностью выше 5000 кВАр, Они имеют ограниченное применение в промышленных предприятиях и используются лишь в ряде случаев для улучшения показателей качества напряжения мощных ЭП с резкопеременной ударной нагрузкой (дуговые печи, прокатные станы итд).

В сетях с резкопеременной ударной нагрузкой на напряжении 6-10 кВ обычно используют не конденсаторные батареи, а специальные быстродействующие источники реактивной мощности (ИРМ), которые устанавливаются вблизи таких ЭП.

ИРМ состоят из индуктивных элементов для плавного регулирования колебаний напряжения с помощью тиристорных ключей, фильтров высших гармоник, конденсаторных батарей (нерегулируемая часть) для компенсации постоянной составляющей реактивной мощности.

Достоинством статических ИРМ является отсутствие вращающих частей, относительная плавность регулирования реактивной мощности, выдаваемой в сеть, возможность трех- и четырехкратной перегрузки по реактивной мощности. К недостаткам относится появление высших гармоник, возникающих при глубоком регулировании реактивной мощности [8].

Исходя из преимуществ и недостатков вышеперечисленных методов, в качестве компенсирующего устройства выберем конденсаторные батареи.

4.2 Выбор компенсирующего устройства

Для выбора компенсирующего устройства необходимо знать:

— расчетную реактивную мощность ШРА, Q_p;

— тип компенсирующего устройства;

— напряжение компенсирующего устройства.

для ШРА1 cosц = 0,679

для ШРА2 cosц = 0,613

для ШРА3 cosц = 0,558

Расчетную реактивную мощность компенсирующего устройства (КУ) можно определить из соотношения:



где Q_к.р. - расчётная мощность КУ, кВАр; Р_р - активная мощность ШРА; tgц - коэффициент мощности до компенсации; tgц_k - коэффициент мощности после компенсации

Компенсацию реактивной мощности по опыту эксплуатации производят до получения значения cosц_к = 0,9 - 0,95.

Приму cosц_к = 0,95, тогда tgц_к = 0,33.

б - коэффициент, учитывающий повышение cosц_к естественным способом. Приму б =0,9;

Определяем расчетную мощность КУ для ШРА 1:

Q_кy - расчетная мощность КУ, кВАр;

По полученному значению реактивной мощности выберу установку компенсации реактивной мощности низкого напряжения регулируемую ВАРНЕТ-АС-50/12,5-0,4УЗ на номинальную реактивную мощность 50 кВАр и шагом регулирования 12,5 кВАр.

Автоматические конденсаторные установки ВАРНЕТ-АС предназначены для групп электроприемников с переменным потреблением реактивной мощности (групповая компенсация). Данные установки с помощью микропроцессорного регулятора с релейными выходами в автоматическом режиме отслеживает изменение потребления реактивной мощности и подает команды на подключение/отключение конденсаторов для поддержания необходимого косинуса фи. Коммутация конденсаторов осуществляется электромеханическими контакторами специального исполнения с предварительно включаемыми токоограничивающими резисторами, благодаря которым существенно уменьшается пусковой ток.

Произведём выбор точек подключения КУ. Место подключения КУ определяется из условия (рис.4.1):

0 ? 25 ? 20,4

Данному условию удовлетворяет точка подключения СП3. (Рис. 3)

Рисунок 3 Выбор точки подключения компенсирующего устройства

По аналогичному расчёту для ШРА2 расчетная мощность компенсирующего устройства равна , а для ШРА3 .

По полученным значениям реактивной мощности для ШРА2 и ШРА3 выберу установку компенсации реактивной мощности низкого напряжения регулируемую ВАРНЕТ-АС-150/25-0,4 УЗ на номинальную реактивную мощность 150 кВАр и шагом регулирования 25 кВАр.



5. Проектирование электрической сети освещения

5.1 Расчет освещения производственного помещения

Правильно организованное освещение производственных помещений весьма благотворно отражается на работоспособности персонала и его здоровье. Недостаток света, наоборот, приводит к утомляемости и раздражительности человека. Кроме того, при длительном нахождении в плохо освещенном помещении от чрезмерного напряжения глаз падает уровень остроты зрения. Слишком яркий свет может привести к фотоожогам глаз, перевозбуждению нервной системы и прочим неприятностям. Поэтому вопрос рационального освещения рабочей зоны настолько важен, что для его нормирования разработаны санитарные и строительные нормативы. Соблюдение их требований обязательны для проектировщиков и руководителей предприятий.

На промышленных предприятиях около 10% потребляемой энергии затрачивается на электрическое освещение. Правильное выполнение осветительных установок способствует рациональному использованию электроэнергии, улучшению качества выпускаемой продукции, повышению производительности труда, уменьшению количества аварий и случаев травматизма, снижению утомляемости рабочих [7].

Задача светотехнического расчета заключается в выборе необходимого числа и мощности ламп, обеспечивающих заданное значение освещенности. Светотехнический расчет можно провести либо вручную, либо с использованием прикладных программ. В данной работе расчет будет проводиться с использованием прикладных программ, самой распростронней является Dialux.

Dialux - одна из самых функциональных компьютерных программ для выполнения светотехнических расчетов и инженерного проектирования внутреннего и внешнего освещения, при этом распространяется и обновляется бесплатно. Она разрабатывалась и совершенствуется по сей день с 1994 года немецкой компанией DIAL GmbH.

Программа Dialux является эффективным инструментом для решения сложных задач по расчетам как естественной, так и искусственной освещенности разнообразных наружных и внутренних сцен, улиц, дорог, рабочих мест, офисов, аварийных систем, спортивных площадок и многого другого. Dialux полезен как проектировщикам, так и электрикам и дизайнерам для выполнения их работ в соответствии с регламентами по освещению. Интерфейс программы поддерживает множество языков, включая русский.

Сегодня Dialux является одной из наиболее распространённых утилит для расчета освещения среди софта такого рода. Многие мировые производители светотехники формируют собственные базы данных своих светильников для Dialux. Программу поддерживает более 100 партнеров. Новые каталоги можно подключать прямо из программы, благодаря чему разработчик получает широчайший выбор изделий.

По изначально заданным условиям: количество светильников, их тип, расположение - программа Dialux способна проводить разнообразные сложные светотехнические расчеты, при которых будут учтены все факторы, связанные с мебелью, геометрией помещения, цветом и текстурой всех поверхностей. Программа позволяет проводить расчеты для любых видов освещенности, КЕО, яркости, показателей блесткости, теней и дневного света.

По результатам расчета программа строит графики, изолинии и таблицы распределения освещенности, формирует для светильников ведомости с их паспортными данными. Графически изображаются распределения освещенности по рассматриваемой поверхности и строится фотореалистичный трехмерный рисунок помещения.

Имеется возможность создания видеоклипов проекта освещения. В таблицах будут отображены энергопотребление проектируемой системы и ее оптимизация. Библиотека объектов изначально обширна, однако можно их создавать и самостоятельно, используя инструменты моделирования, такие как булевы операции, выдавливание и т. д. Так можно создавать свои светильники, окна, двери, мебель и т. д.

Программой полностью поддерживаются все современные национальные и международные стандарты и европейские единицы измерения. Можно экспортировать-импортировать объекты и данные в и из любых CAD-программ в форматах .dwg и .dxf.

Программа DIALux значительно упрощает процесс расчета системы общего искусственного освещения помещений с трехмерной визуализацией проектных решений [18].

Результат работы программы DIALux по расчету искуственного освещения инструментальной кладовой, предоставлен на рис 4 и 5.

Рисунок 4 Расположение ламп в помещении



Рисунок 5 Изолинии освещенности в помещении

Так же программа DIALux позволяет по результатам расчета получить среднюю освещенность E_ср. С помощью него можно проверить правильность выбора светотехнического оборудования, сравнив с заданным значением E_з.

;

;

Результаты расчетов искусственного освещения приведены в таблице 9.

Таблица 9

Мощность освещения приходящаяся на помещения

Помещение	Площадь, м2	Тип светильника	Кол-во светильников	Мощность лампы, Вт	Общая мощность освещения помещения, Вт	Суммарная мощность освещения цеха, Вт
Инструментальная кладовая	60	ЛСП 44-58-002	6	58	348	16630
Аппаратная кладовая	36	ЛСП 44-58-002	6	58	348
Участок испытания аппаратов	36	ГСП 17-100-701	8	116	928
Малярный участок	97,2	ЛСП 44-58-002	24	58	1392
Сборочно-сварочный цех	120	ЛСП 44-58-002	30	58	1740
Аппаратная кладовая	48	ЛСП 44-58-002	8	58	464
Аппаратная кладовая	21,6	ЛСП 44-58-002	6	58	348
Материальная кладовая	76,8	ЛСП 44-58-002	8	58	464
Малярный участок	80	ЛСП 44-58-002	6	58	348
Цех	1461	ГСП17-250-001	41	250	10250

5.2 Выбор сечения проводников осветительной сети

Светильник АСТЗ ГСП17-250-001 предназначен для общего освещения помещений производственного и иного назначения с высокими пролетами. Состоит из алюминиевого корпуса, алюминиевого отражателя с обработонной поверхностью, имеющего три отверстия для байонетного крепления к корпусу. Светильник может устанавливаться на крюк, монтажный профиль (базовое исполнение), на трубу G3/4-B (заказывается дополнительно).

Расчетная нагрузка питающей осветительной сети определяется умножением установленной мощности ламп на коэффициент спроса К_с.

ОЩ1 питает три фазы освещения. Мощность одного светильника 0,25 кВт, тогда общая нагрузка трех фаз составит:

Pсум = РА + РВ + РС;

где Р_А,В,С - мощность соответствующей фазы;

Р_сум =1,63 + 1,4 + 1,74 = 4,77 кВт;

Р_р.о = К_с • К_пра • Р_сум = 0,8 • 1,1 • 4,77 = 0,62 кВт;

где Кс = 0.8 - коэффициент спроса для производственных зданий,

К_пра = 1.1 - коэффициент, учитывающий потери напряжения в ПРА, Р_сум - установленная мощность освещения

Рисунок 6 Нагрузка на фазы L_А,В,С -длинна кабеля соответствующей фазы

La = 25 м, Lb = 46 м, LС = 50 м.

Определим расчетный ток осветительного щитка:

Рассчитаем минимальное сечение кабельной линии головного участка сети по формуле (12-18[7]):

где К_с - коэффициент, зависящий от схемы питания и материала проводника.

В качестве материала проводников используем алюминий, схема питания - трехфазная, тогда К_с = 44 .

УM - суммарный момент нагрузки.

УМ = Р_сум • L_пл = 4,77 • 3,5 = 16,695 кВт•м;

L_пл - длина подходящей линии, L_пл = 3,5 м;

Убm - сумма моментов всех ответвлений, умноженная на коэффициент приведения моментов, зависящий от числа проводов на участке и в ответвлении а = 1,39.

Убm = б • (P_A•L_A + P_B•L_B + P_C•L_C) =

= 1.39•(1,63 • 25 + 1,4 • 46 + 1,74 • 50) = 267,0885 кВт•м

Принимаем ближайшее стандартное сечение S=2,5 мм². Действительные потери напряжения на участке ОЩ 1 (12-17[7]):

Определим расчетные потери напряжения на каждом участке (12-6[7]):

Ди_А= Ди_в = Ди_с = Ди_р - Ди_рд = 5 - 0,152= 4,8482 %

Определим сечения проводов на отходящем участке:

m_A = Р_А•L_А = 1,63 • 25 = 40,75 кВт•м;

m_B = P_b•L_b = 1,4 • 46 = 64,4 кВт•м;

m_c = P_C•L_C = 1,74 • 50= 87 кВт•м;

Выбираем ближайшее стандартное сечение S=2,5 мм²;

Расчет основных параметров осветительной сети для остальных
помещений был произведен аналогично. В таблице 10 сведены результаты расчета основных параметров осветительной сети автоматизированного цеха

Таблица 10

Основные параметры осветительной сети

№ ОЩ	Расчетная мощность, кВт	Расчетный ток, А	Сечение головного участка сети, мм2	Момент нагрузки, кВт•м	Сумма моментов нагрузки, кВт•м	Сечение проводов на отходящем участке, мм2
1	4,198	6,378	2,5	16,695	mа = 40,75	Sa = 2,5
					mb = 64,4	Sb = 2,5
					mс = 87	Sc = 2,5
2	5,083	7,723	4	20,216	mа = 130	Sa = 2,5
					mb = 133,2	Sb = 2,5
					mс = 130	Sc = 2,5
3	5,083	7,723	4	20,216	mа = 130	Sa = 2,5
					mb = 133,2	Sb = 2,5
					mс = 130	Sc = 2,5



6. Выбор сечения токоведущих частей

6.1 Выбор кабелей для электроприемников

Выбираем кабель ЭП 1 из условия:

I_доп ? I_вс • K_защ • k

где I_доп - допустимый длительный ток проводника, К_зaщ - коэффициент защиты, I_вс - ток плавкой вставки (табл. 7).