Проектирование системы электроснабжения строительной площадки жилого дома
Разработка системы электроснабжения строительной площадки. Определение расчётных нагрузок и выбор силовых трансформаторов для комплектной трансформаторной подстанции. Разработка схемы электрической сети, расчет токов. Экономическая оценка проекта.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 07.12.2011 |
Размер файла | 290,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Федеральное агентство по образованию Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Белгородский государственный технологический
университет им. В. Г. Шухова
Кафедра электроэнергетики
КУРСОВАЯ РАБОТА
на тему: Проектирование системы электроснабжения строительной площадки жилого дома
по дисциплине: Системы электроснабжения
Белгород 2008
Введение
Для создания надежных и экономичных систем электроснабжения различных предприятий и производств при проектировании необходимо руководствоваться современными методиками электрических расчётов, нормативными указаниями и руководящими документами, такими как: руководящие указания по расчёту нагрузок, руководящие указания по расчёту токов короткого замыкания и выбору электрооборудования, правила устройства электроустановок и пр.
Возникающие при проектировании вопросы необходимо решать комплексно, используя серийно выпускаемое оборудование. Особое внимание надо уделять вопросам обеспечения необходимой надёжности электроснабжения, качества электроэнергии и электромагнитной совместимости устройств. Релейная защита и оперативная автоматика должны работать с высокой степенью быстродействия и селективности.
В данном проекте разрабатывается система электроснабжения строительной площадки жилого дома. Основные расчёты, необходимые для выполнения поставленной задачи: расчёты электрических нагрузок с учётом компенсации реактивной мощности и расчёт токов короткого замыкания. Выбору подлежат силовые трансформаторы КТП, основные проводники и коммутационная аппаратура.
1. Расчёт силовой нагрузки методом упорядоченных диаграмм
Расчёт силовой нагрузки производится в два этапа. На первом этапе рассчитывается суммарная нагрузка строительной площадки для выбора трансформаторов комплектной трансформаторной подстанции (КТП). На втором этапе определяются нагрузки по группам подключения электроприёмников для выбора низковольтного электрооборудования. Выполнение второго этапа расчётов возможно только после разработки схемы низковольтного стройплощадки, поэтому в данной главе рассчитывается только суммарная нагрузка стройплощадки.
Исходными данными к расчёту являются номинальные мощности электрооборудования, перечень которого дан в таблице 1.1.
Таблица 1.1. Перечень электрооборудования
Наименование электрооборудования |
№ на плане |
Pэп, кВт |
|
Сварочные трансформаторы (ПВ=25%) |
1, 2 |
20 кВА |
|
Токарно-винторезный станок |
3 |
10,5 |
|
Трубогибочный станок |
4 |
2,2 |
|
Ножницы механические |
5 |
3,2 |
|
Транспортер грузовой |
6, 11 |
5 |
|
Кран погрузчик (ПВ=50%) |
7, 27 |
18,2 |
|
Башенный кран (ПВ=60%) |
8 |
41,5 |
|
Насосы раствора |
9, 10, 19, 20, 22 |
6,5 |
|
Малярная станция |
12, 13, 14 |
15 |
|
Трансформаторы термообработки бетона (ПВ=40%) |
15, 16 |
50 кВА |
|
Насос водяной поршневой |
17, 18 |
7,5 |
|
Подъемник мачтовый грузовой (ПВ=60%) |
21, 23 |
12 |
|
Станок-резак по металлу |
24 |
7 |
|
Станок наждачный (1-фазный) |
25 |
1,5 |
|
Вертикально-сверлильный станок (1-фазный) |
26 |
1,2 |
Мощности трёхфазного оборудования, работающего в повторно-кратковременном режиме, приводим к длительному режиму:
Рн=Sп•cos?•,(1.1)
Рн=Pп•,(1.2)
Здесь Рн ? приведенная к длительному режиму мощность;
Рп ? паспортная активная мощность, кВт;
Sп ? полная паспортная мощность, кВА;
cos? ? коэффициент мощности приёмника [1, с. 24?25];
ПВ ? продолжительность включения, о.е..
Для сварочных трансформаторов, кранов, подъёмников и трансформаторов термообработки бетона имеем:
Р1,2=20•0,35•=3,5 кВт;
Р7,27=18,2•=12,9 кВт;
Р8=41,5•=32,1 кВт;
Р15,16=50•0,95•=30,0 кВт;
Р21,23=12•=9,3 кВт.
Имеющуюся на стройплощадке однофазную нагрузку (наждачный и вертикально-сверлильный станок) необходимо привести к условной трёхфазной мощности. Принимаем, что однофазные приёмники включаются на фазное напряжение, тогда:
Ру(3)=3•Рм.ф(1),(1.3)
Здесь Ру(3) ? условная трёхфазная мощность;
Рм.ф(1) ? мощность наиболее загруженной фазы.
Рм.ф25,26(1)=Р25=1,5 кВт,Ру25,26(3)=3•1,5=4,5 кВт.
Расчёт суммарной нагрузки стройплощадки выполнен в таблице 1.2 в следующем порядке.
Для каждой группы одинаковых электроприёмников определены значения коэффициента использования Ки i и коэффициента мощности tg?i по [1, табл. 1.5.1; 2, табл. 2.2].
Средние активные Рсрi и реактивные мощности Qсрi каждой группы одинаковых электроприемников рассчитаны по формулам:
Рср i=Рном i·Ки i;(1.4)
Qср i=Рср i·tg ?i ,(1.5)
Где Рном i - номинальная мощность одного электроприёмника в i-ой группе, кВт.
Средневзвешенные коэффициенты Киср и tg?ср для стройплощадки в целом определялись по формулам:
Ки ср=Рср i /Рном?,(1.6)
tg?ср=Qср i / Рср i,(1.7)
здесь Рном? - суммарная номинальная мощность всех электроприёмников, кВт.
Эффективное число электроприемников находится по формуле:
nэ=2·Рном? / Рном.max.(1.8)
гдеРном.max - наибольшая номинальная мощность одного электроприемника.
Коэффициент расчетной нагрузки Кр определяется по [3, табл. 2] в зависимости от средневзвешенного коэффициента использования и эффективного числа электроприемников Кр=f(Ки.ср, nэ).
Расчетная активная и реактивная силовая нагрузка стройплощадки [3]:
Рр=Кр·Рср i ;(1.9)
Qр=Кр·Qср i .(1.10)
В результате проведённых расчётов получено:
Рр=105,9 кВт,
Qр=76,8 кВАр.
Таблица 1.2. Расчет электрических нагрузок (форма Ф6336-90) для выбора трансформаторов КТП
Наименование электроприемника |
Кол-во ЭП nф |
Номинальная мощность, кВт |
Ки |
tg? |
Pср, кВт |
Qср, кВАр |
nэ |
Кр |
Рр, кВт |
Qр, кВАр |
||
одного ЭП |
общая |
|||||||||||
Сварочные трансформаторы |
2 |
3,5 |
7 |
0,25 |
2,67 |
1,75 |
4,67 |
|||||
Токарно-винторезный станок |
1 |
10,5 |
10,5 |
0,14 |
1,73 |
1,47 |
2,54 |
|||||
Трубогибочный станок |
1 |
2,2 |
2,2 |
0,15 |
1,33 |
0,33 |
0,44 |
|||||
Ножницы механические |
1 |
3,2 |
3,2 |
0,15 |
1,33 |
0,48 |
0,64 |
|||||
Транспортер грузовой |
2 |
5 |
10 |
0,15 |
1,73 |
1,5 |
2,59 |
|||||
Кран погрузчик |
2 |
12,9 |
25,8 |
0,1 |
1,73 |
2,58 |
4,46 |
|||||
Башенный кран |
1 |
32,1 |
32,1 |
0,1 |
1,73 |
3,21 |
5,55 |
|||||
Насосы раствора |
5 |
6,5 |
32,5 |
0,7 |
0,75 |
22,75 |
17,06 |
|||||
Малярная станция |
3 |
15 |
45 |
0,7 |
0,75 |
31,5 |
23,63 |
|||||
Трансформаторы термообработки бетона |
2 |
30,0 |
60 |
0,75 |
0,33 |
45 |
14,85 |
|||||
Насос водяной поршневой |
2 |
7,5 |
15 |
0,7 |
0,75 |
10,5 |
7,88 |
|||||
Подъемник мачтовый грузовой |
2 |
9,3 |
18,6 |
0,1 |
1,73 |
1,86 |
3,22 |
|||||
Станок-резак по металлу |
1 |
7 |
7 |
0,14 |
1,73 |
0,98 |
1,7 |
|||||
Станок наждачный |
1 |
4,5 |
4,5 |
0,14 |
1,73 |
0,63 |
1,09 |
|||||
Итого |
26 |
2,2?32,1 |
273,4 |
0,46 |
0,725 |
124,54 |
90,32 |
17 |
0,85 |
105,9 |
76,8 |
2. Расчёт осветительной нагрузки
Кроме силовой нагрузки на участке имеется осветительная нагрузка от рабочего освещения, охранного и сигнального.
Рабочее освещение выполнено на железобетонных опорах прожекторами заливного света типа ПЗС?35, размещенных по периметру территории, охранное ? светильниками типа РКУ с лампами ДРЛ?490, сигнальное ? лампами накаливания (42 Вт).
Так как наименьшая высота установки прожекторов ПЗС?35 с лампами Г220?500 равна 13 м [4, табл. 9.6], то предварительно принимаем, что прожекторы установлены на высоте 15 м, расстояние между ними также составляет 15 м. Таким образом, по периметру стройплощадки устанавливается 11 прожекторов (предварительно).
Установленную мощность прожекторного освещения территории стройплощадки можно рассчитать по формуле [4, с. 254]:
Рпрож..?Ен•Кз•m•S,(2.1)
здесьЕн=10 лк ? нормированная освещенность территории стройплощадки [4, табл. 4-6];
Кз ? коэффициент запаса, принимаем 1,5;
m ? величина, которая установлена для прожекторов с лампами накаливания в пределах 0,2?0,25 Вт/(лк•м2) [4, с. 254];
Sз ? освещаемая площадь.
Руст.н.о.?10•1,5•0,25•15•30=5625 Вт.
Данная величина очень хорошо согласуется с предварительно принятым числом (11) прожекторов ПЗС?35 с лампами Г220?500, установленных по периметру площадки:
Рпрож/Рл=5625/500=11,25,
здесьРл=500 Вт ? мощность одной лампы Г220?500.
Для охранного освещения используется 6 светильников РКУ с лампами ДРЛ?490, расстояние между ними ? 25?30 м.
Для определения установленной мощности ламп освещения вспомогательных помещений и строительного модуля здания необходимо найти их количество, которое зависит от размещения светильников.
Размещение светильников в плане и в разрезе определяется следующими размерами:
Нв=3,2 м, Нзд=3,6 м - заданными высотами вспомогательных помещений и строительного модуля здания;
hс=0,2 м - расстоянием светильника от перекрытия;
hп=H-hc - высотой светильника над полом;
hр=1 м - высотой расчетной поверхности над полом;
h=hп-hр - расчетной высотой;
L - расстоянием между соседними светильниками;
l - расстоянием от крайних светильников до стены.
Размещение светильников определяется условием экономичности, поэтому важное значение имеет отношение расстояния между светильниками или рядами светильников к расчетной высоте ?=L/h, уменьшение его приводит к удорожанию осветительной установки и усложнению ее обслуживания, а чрезмерное увеличение приводит к резкой неравномерности освещения и к возрастанию расходов энергии.
Для освещения вспомогательных помещений и строительного модуля здания предварительно выбираем светильники ППР200 (500) с газонаполненными лампами накаливания Г220?200 (500). Для выбранного светильника ППР200, имеющего равномерную кривую силы свечения, по [5, с. 260, таблица 10.4] определено значение ?=2.
Находим значения расчетной высоты h для вспомогательных помещений и строительного модуля здания по формуле:
h=Н-hр-hс,(2.2)
hв=3,2-1?0,2=2 м,
hзд=3,6-1-0,2=2,4 м.
Следовательно, расстояние между светильниками во вспомогательных помещениях и в строительном модуле здания:
L=?·h,(2.3)
Lв=2·2=4 м;
Lзд=2·2,4=4,8 м.
В соответствии с полученными значениями L выполнено размещение светильников, которое показано на рисунке 2.1.
Рис. 2.1. План размещения светильников
Для определения мощности ламп методом коэффициента использования рассчитывается световой поток каждого светильника, необходимый для получения нормы освещённости:
Ф=,(2.4)
Где Ф ? световой поток одного светильников, лм;
Ен ? нормированная минимальная освещённость, лк;
Кзап=1,3 ? коэффициент запаса для светильников с лампами накаливания [4, табл. 4.4];
S ? площадь помещения, м2;
z=1,15 ? коэффициент неравномерности для ламп накаливания;
? ? коэффициент использования светового потока, о.е.;
N ? число светильников.
Норма освещенности для помещения КТП ? Ен=30 лк [4, с. 95].
Коэффициент использования светового потока является функцией индекса помещения i:
i=,(2.5)
здесьА ? длина помещения, м;
B ? ширина помещения, м.
Индекс помещения для КТП согласно плану:
i==1,25.
Кроме индекса помещения для нахождения коэффициента использования светового потока необходимо знать коэффициенты отражения потолка, стен и рабочей поверхности. Для бетонного потолка в грязном помещении, темных бетонных стен и темной расчётной поверхности: п=30%, с=10%, р=10% [4, табл. 5-1].
По [4, табл. 5-5] определили коэффициент использования светового потока для КТП ? ?=24%.
Определяем требуемый световой поток от светильника:
Ф==4672 лм.
Данный световой поток практически в два раза превышает световой поток Фном=2800 лм одной лампы Г220?200 [4, табл. 2.2], поэтому в помещении КТП устанавливаем два светильника ППР200. Тогда:
Ф==2336 лм.
Следовательно, при установке двух светильников номинальный поток от одного светильника будет превышать требуемое значение на 16,6% при допустимых 20% [5, с. 261].
Аналогичным образом выполнен расчёт для остальных помещений, результаты показаны в таблице 2.1.
Таблица 2.1. Световой расчёт
Помещение |
Ен, лк |
h, м |
А, м |
В, м |
i |
?, о.е. |
N |
Ф, лм |
Лампа |
|
сварочный пост |
150 |
2 |
5 |
3 |
0,938 |
0,25 |
2 |
6727 |
Г220?500 |
|
пост металлобработки |
150 |
2 |
10 |
5 |
1,667 |
0,34 |
4 |
8244 |
Г220?500 |
|
склад мет. изделий |
30 |
2 |
5 |
4,3 |
1,156 |
0,29 |
1 |
3325 |
Г220?200 |
|
КТП |
30 |
2 |
5 |
5 |
1,25 |
0,24 |
2 |
2336 |
Г220?200 |
|
трансформаторная |
30 |
2 |
5 |
4,4 |
1,17 |
0,29 |
1 |
3402 |
Г220?200 |
|
помещение с наждаком |
150 |
2 |
5 |
5 |
1,25 |
0,30 |
2 |
9344 |
Г220?500 |
|
помещение с транспорт. |
150 |
2 |
10 |
5 |
1,667 |
0,34 |
4 |
8244 |
Г220?500 |
|
прорабская |
150 |
2 |
5 |
3 |
0,938 |
0,25 |
2 |
6727 |
Г220?500 |
|
душевая |
20 |
2 |
5 |
5 |
1,25 |
0,30 |
1 |
2492 |
Г220?200 |
|
бытовка |
75 |
2 |
5 |
5 |
1,25 |
0,30 |
1 |
9344 |
Г220?500 |
|
строительный модуль |
100 |
2,4 |
30 |
10 |
3,125 |
0,43 |
12 |
8692 |
Г220?500 |
Расчётная величина осветительной нагрузки определяется по формуле [5, с. 271]:
Pро=Руст·Кс·КПРА,(2.6)
гдеРуст - установленная мощность ламп;
Кс - коэффициент спроса;
КПРА - коэффициент, учитывающий потери мощности в пускорегулирующей аппаратуре.
Установленная мощность ламп зависит от их числа и номинальной мощности одной лампы:
Руст=Ni·Рномi,(2.7)
Суммарные установленные мощности ламп накаливания и ламп ДРЛ:
Руст.нак.=11•500+25•500+5•200+42=19042 Вт;
Руст.ДРЛ.=6•490=2940 Вт.
По [5, с. 271] определили значения коэффициентов спроса и учёта потерь мощности в пускорегулирующей аппаратуре для ламп ДРЛ: Кс=0,8; КПРА=1,1. Следовательно, осветительная нагрузка стройплощадки:
Pро=19,042·0,8+2,94•0,8•1,1=17,8 кВт,
Qро=Pро·tg?о=17,8•0,33=5,9 кВАр.
3. Выбор трансформаторов с учётом компенсации реактивной
мощности
Суммарная нагрузка стройплощадки с учетом осветительной нагрузки составляет:
Р?=Рр+Pр о,(3.1)
Q?=Qр+Qро,(3.2)
Р?=105,9+17,8=123,7 кВт,
Q?=76,8+5,9=82,7 кВАр.
Так как по заданию все электроприёмники имеют 2 категорию по надёжности электроснабжения, то для обеспечения их надёжного электроснабжения принимаем к установке на КТП два трансформатора.
Расчётную мощность трансформатора определяем по формуле:
Sрасч.тр=,(3.3)
Здесь Кз=0,7 ? рекомендуемый коэффициент загрузки для двухтрансформаторной ТП [5, с. 103];
N=2 ? число трансформаторов.
Sрасч.тр==88,4 кВА.
Принимаем к установке два трансформатора ТМ-100/10.
Определяем реактивную мощность, которую целесообразно передавать через силовой трансформатор из сети 10 кВ в сеть 0,4 кВ [5, с. 106]:
Qт=;(3.4)
Qт==65,6 кВАр.
Находим мощность низковольтных компенсирующих установок (НКУ) [3, с. 106]:
QНКУ1=Q? - Qт,(3.5)
QНКУ1=82,7-65,6=17,1 кВАр.
Мощность НКУ, необходимых для сведения потерь электроэнергии в распределительной сети к минимуму:
QНКУ2=Q? - QНКУ1 -N•Sт.ном.(3.6)
Расчётный коэффициент зависит от схемы питания КТП и расчётных параметров Кр1 и Кр2, которые определяются по [4, с. 108-109, таблицы 4.6 и 4.7]: Кр1=9, Кр2=2. Для данных значений =0,4
Принимаем, что цеховая ТП получает питание по радиальной схеме, тогда по [3, с. 108-109, рисунок 4.8б] найдено, что =0,42, следовательно:
QНКУ2=82,7-17,1-0,42•2100= ?18,4 кВАр.
Так как значение Qнк20, то принимается Qнк2=0.
Суммарная мощность НБК:
Qнк=Qнк1+Qнк2,(3.7)
Qнк=17,1+0=17,1 кВАр.
Выбираем тип и мощность батарей конденсаторов по [2, с. 399]: один косинусный конденсатор КС1-0,38-18 3У3.
Фактическая реактивная мощность, передаваемая из сети 10 кВ в сеть 0,4 кВ:
Qнеск=Qр-QККУ,(3.8)
Qнеск=82,7-18=64,7 кВАр.
4. Разработка системы электроснабжения
4.1 Выбор типа схемы электроснабжения
Схемы низковольтных сетей делятся на магистральные и радиальные. В нашем случае возможно применение только радиальной схемы сети, которая представляет собой совокупность электрических линий, отходящих от РУ низшего напряжения КТП и предназначенных для питания групп приемников электроэнергии, расположенных в различных местах стройплощадки.
Распределение электроэнергии к отдельным электроприемникам осуществляется самостоятельными линиями от распределительных пунктов ПР85?3.
Разработанная система низковольтного электроснабжения показана на рисунке 4.1. Система электроснабжения стройплощадки состоит из пяти распределительных пунктов (РП) типа ПР85, получающих питание от шин распределительного устройства 0,4 кВ ТП. Три распределительных пункта имеют навесное исполнение, а два, устанавливаемых в строящемся здании, ? напольное. Все РП оснащены трех- и однополюсными (для осветительных установок) автоматическими выключателями серии ВА. Каждый из РП питает от 3 до 8 силовых электроприёмников. Прокладка кабелей к РП и отдельным приемникам выполняется открытой, поэтому приняты кабели АВБбШв с поливинилхлоридной изоляцией и защитным покровом из стальных лент в поливинилхлоридном шланге.
Рис. 4.1. Система электроснабжения стройплощадки
4.2 Расчёт электрических нагрузок для выбора питающих кабелей и
выключателей
Расчёт выполняется по алгоритму, показанному в главе 1 данного проекта. При этом электроприёмники распределяются по распределительным пунктам, к которым они подключены. Для каждого из РП расчётная активная нагрузка определяется по отдельности по коэффициентам расчётной нагрузки [3, табл. 1] в зависимости от средневзвешенного коэффициента использования и эффективного числа электроприемников для данного РП Кр=f(Ки.ср, nэ).
Расчетная реактивная нагрузка для каждого из РП рассчитывается по формулам в зависимости от эффективного числа электроприемников nэ:
Qр=1,1·Qср i , при nэ10;(4.1)
Qр=Qср i , при nэ>10.(4.2)
Расчёт выполнен в таблице 4.1.
Таблица 4.1. Расчет электрических нагрузок низковольтной сети для выбора питающих кабелей
Наименование электроприемника |
Кол-во ЭП nф |
Номинальная мощность, кВт |
Ки |
tg? |
Pср, кВт |
Qср, кВАр |
nэ |
Кр |
Рр, кВт |
Qр, кВАр |
||
одного ЭП |
общая |
|||||||||||
Сварочные трансформаторы |
2 |
3,5 |
7 |
0,25 |
2,67 |
1,75 |
4,67 |
|||||
Токарно-винторезный станок |
1 |
10,5 |
10,5 |
0,14 |
1,73 |
1,47 |
2,54 |
|||||
Трубогибочный станок |
1 |
2,2 |
2,2 |
0,15 |
1,33 |
0,33 |
0,44 |
|||||
Ножницы механические |
1 |
3,2 |
3,2 |
0,15 |
1,33 |
0,48 |
0,64 |
|||||
Транспортер грузовой |
1 |
5 |
5 |
0,15 |
1,73 |
0,75 |
1,30 |
|||||
Кран погрузчик |
1 |
12,9 |
12,9 |
0,1 |
1,73 |
1,29 |
2,23 |
|||||
Башенный кран |
1 |
32,1 |
32,1 |
0,1 |
1,73 |
3,21 |
5,55 |
|||||
Итого по РП1 |
8 |
2,2?32,1 |
72,9 |
0,127 |
1,872 |
9,28 |
17,37 |
5 |
2,44 |
22,6 |
19,1 |
|
Трансформаторы термообраб. бетона |
2 |
30,0 |
60 |
0,75 |
0,33 |
45 |
14,85 |
|||||
Подъемник мачтовый грузовой |
1 |
9,3 |
9,3 |
0,1 |
1,73 |
0,93 |
1,61 |
|||||
Станок-резак по металлу |
1 |
7 |
7 |
0,14 |
1,73 |
0,98 |
1,7 |
|||||
Станок наждачный |
1 |
4,5 |
4,5 |
0,14 |
1,73 |
0,63 |
1,09 |
|||||
Итого по РП2 |
5 |
4,5?30 |
80,8 |
0,588 |
0,405 |
47,54 |
19,25 |
5 |
1,09 |
51,8 |
21,2 |
|
Транспортер грузовой |
1 |
5 |
5 |
0,15 |
1,73 |
0,75 |
1,30 |
|||||
Подъемник мачтовый грузовой |
1 |
9,3 |
9,3 |
0,1 |
1,73 |
0,93 |
1,61 |
|||||
Кран погрузчик |
1 |
12,9 |
12,9 |
0,1 |
1,73 |
1,29 |
2,23 |
|||||
Итого по РП3 |
3 |
5?12,9 |
27,2 |
0,109 |
1,73 |
2,97 |
5,14 |
3 |
4,28 |
12,7 |
5,7 |
|
Насосы раствора |
2 |
6,5 |
13 |
0,7 |
0,75 |
9,1 |
6,82 |
|||||
Малярная станция |
2 |
15 |
30 |
0,7 |
0,75 |
21 |
15,75 |
|||||
Насос водяной поршневой |
1 |
7,5 |
7,5 |
0,7 |
0,75 |
5,25 |
3,94 |
|||||
Итого по РП4 |
5 |
6,5?15 |
50,5 |
0,7 |
0,75 |
35,35 |
26,51 |
5 |
1,03 |
36,4 |
29,2 |
|
Насосы раствора |
3 |
6,5 |
19,5 |
0,7 |
0,75 |
13,65 |
10,24 |
|||||
Малярная станция |
1 |
15 |
15 |
0,7 |
0,75 |
10,5 |
7,88 |
|||||
Насос водяной поршневой |
1 |
7,5 |
7,5 |
0,7 |
0,75 |
5,25 |
3,94 |
|||||
Итого по РП5 |
5 |
6,5?15 |
42 |
0,7 |
0,75 |
29,4 |
22,06 |
5 |
1,03 |
30,3 |
24,3 |
5. Выбор оборудования
В сетях напряжением до 1 кВ защиту электрооборудования выполняют плавкими предохранителями или расцепителями автоматических выключателей.
Так как на стройплощадке устанавливаются распределительные пункты серии ПР85, то необходимо выбрать автоматические выключатели и по ним и числу отходящих от РП линий 0,4 кВ выбрать конкретные типы РП.
5.1 Выбор автоматических выключателей
Наряду с плавкими предохранителями в установках напряжением до 1 кВ широко применяют автоматические воздушные выключатели, выпускаемые в одно-, двух- и трехполюсном исполнении, постоянного и переменного тока.
Автоматические выключатели снабжают специальным устройством релейной защиты, которое в зависимости от типа выключателя выполняют в виде токовой отсечки, максимальной токовой защиты или двухступенчатой токовой защиты. Для этого используют электромагнитные и тепловые реле. Эти реле называют расцепителями.
Конструктивно автоматические выключатели намного сложнее предохранителей и представляют собой сочетание выключателя и расцепителя.
Номинальным током автоматического выключателя Iном.а называют наибольший ток, при протекании которого выключатель может длительно работать без повреждений. Номинальным напряжением автоматического выключателя Uном.а называют указанное в паспорте напряжение, равное напряжению электрической сети, для работы в которой этот выключатель предназначен. Номинальным током расцепителя Iном.рас называют указанный в паспорте ток, длительное протекание которого не вызывает срабатывание расцепителя. Током уставки расцепителя называют наименьший ток, при протекании которого расцепитель срабатывает.
При выборе уставок тока срабатывания автоматических выключателей необходимо учитывать различия в характеристиках и погрешности в работе расцепителей выключателей. Существуют следующие требования к выбору автоматических выключателей:
номинальное напряжение выключателя не должно быть ниже напряжения сети:
Uном > Uс;(5.1)
отключающая способность должна быть рассчитана на максимальные токи КЗ, проходящие по защищаемому элементу;
Iоткл > I(3)п0,(5.2)
здесьIоткл ? номинальный ток отключения автоматического выключателя;
I(3)п0 ? максимальный ток трехфазного КЗ в защищаемой цепи;
номинальный ток расцепителя должен быть не меньше наибольшего расчетного тока нагрузки, длительно протекающего по защищаемому элементу:
Iном.рас >Iр.max;(5.3)
автоматический выключатель не должен отключаться в нормальном режиме работы защищаемого элемента, поэтому ток уставки замедленного срабатывания регулируемых расцепителей следует выбирать по условию:
Iном.рас >(1,11,3)•Iр.max;(5.4)
при допустимых кратковременных перегрузках защищаемого элемента автоматический выключатель не должен срабатывать, это достигается выбором уставки мгновенного срабатывания электромагнитного расцепителя по условию:
Iном.рас.э>(1,251,35)•iпик;(5.5)
гдеiпик - пиковый ток для группы электродвигателей или пусковой ток для одного двигателя.
Пиковый ток рассчитывается по формуле:
iпик=iп.max+(Iр?kи•iном.max),(5.6)
здесьiп.max ? наибольший из пусковых токов двигателей группы приёмников;
Iр ? расчётный ток группы приёмников;
kи ? коэффициент использования, характерный для двигателя, имеющего наибольший пусковой ток;
iном.max ? номинальный ток двигателя с наибольшим пусковым током.
Расчётные токи в кабелях, питающих РП, и отдельные электроприёмники, определяются по формулам:
,(5.7)
Iр=,(5.8)
гдеРр, Qр ? расчётные значения активной и реактивной мощностей, текущих по проводнику, значения даны в таблице 4.1;
Рном - номинальная активная мощность одного электроприёмника, кВт;
Uном - номинальное линейное напряжение сети, кВ;
cos? - номинальный коэффициент мощности нагрузки;
- номинальный КПД электроприёмника.
Расчётные токи в кабеле к РП1 и в цепи башенного крана:
IРП1 р==42,7 А,
IЭП8 р==102,9 А.
Рассчитываем необходимые значения для выбора автоматических выключателей, защищающих КЛ к РП1 и ЭП8:
iпик=5•102,9+(42,7?0,1•102,9)=546,9 А,
1,1•IРП1 р=1,1·42,7=47 А,
1,25·iпик=1,25·546,9=684 А,
1,1•IЭП8 р=1,1·102,9=113 А,
1,25·iп=1,25·5•102,9=643 А.
Для защиты кабельной линии к РП1 выбираем автоматический выключатель ВА 53?37 [7, табл. 2.1.1]:
Iном.а=160 А,Uном.а=0,4 кВ,Iном.рас=100 А,Iрас.ном э=700 А.
Для защиты присоединения башенного крана, отходящего от РП1, также выбираем автоматический выключатель ВА 53?37 [7, табл. 2.1.1]:
Iном.а=160 А,Uном.а=0,4 кВ,Iном.рас=125 А,Iрас.ном э=875 А.
Аналогично выбраны остальные автоматические выключатели, результаты показаны в таблицах 5.1 и 5.2.
Автоматические выключатели для вводов 0,4 кВ трансформаторов ТП и для секционирования шин 0,4 кВ выбираем по наибольшему току в цепи силового трансформатора:
,(6.9)
ImaxТП==202 А,
iпикТП=5•102,9+(202?0,1•102,9)=706 А,
1,1•ImaxТП=1,1·202=222 А,
1,25·iпик=1,25·706=883 А.
Выбираем автоматические выключатели ВА 55?37 [7, табл. 2.1.1]:
Iном.а=250 А,Uном.а=0,4 кВ,Iном.рас=250 А,Iрас.ном э=1250 А.
Таблица 5.1. Выбор автоматических выключателей для КЛ к РП
КЛ к… |
Iр, А |
1,1•Iр, А |
iпик, А |
1,25•iпик, А |
Выключатель |
Iном, А |
Iрас.ном, А |
Iрас.номэ, А |
|
РП1 |
42,7 |
47 |
547 |
684 |
ВА 53?37 |
160 |
100 |
700 |
|
РП2 |
80,8 |
89 |
227 |
284 |
ВА 51?31 |
100 |
100 |
300 |
|
РП3 |
20,1 |
22 |
224 |
280 |
ВА 51?31 |
100 |
31,5 |
315 |
|
РП4 |
67,4 |
74 |
221 |
276 |
ВА 51?31 |
100 |
100 |
300 |
|
РП5 |
56,1 |
62 |
209 |
261 |
ВА 51?31 |
100 |
100 |
300 |
Таблица 5.2. Выбор автоматических выключателей для отдельных ЭП
Номер ЭП на плане |
Iр, А |
1,1•Iр, А |
iп, А |
1,25•iп, А |
Выключатель |
Iном, А |
Iрас.ном, А |
Iрас.номэ, А |
|
1, 2 |
16 |
18 |
16 |
20 |
ВА 51?31 |
100 |
20 |
60 |
|
3 |
33,6 |
37 |
168 |
210 |
ВА 51?31 |
100 |
40 |
280 |
|
4 |
5,9 |
6,5 |
29 |
37 |
ВА 51?31 |
100 |
8 |
56 |
|
5 |
8,5 |
9,4 |
43 |
53 |
ВА 51?31 |
100 |
10 |
70 |
|
6, 11 |
16 |
18 |
80 |
100 |
ВА 51?31 |
100 |
20 |
140 |
|
7, 27 |
41,3 |
45 |
207 |
258 |
ВА 51?31 |
100 |
50 |
350 |
|
8 |
102,9 |
113 |
514 |
643 |
ВА 53?37 |
160 |
125 |
875 |
|
9, 10, 19, 20, 22 |
13 |
14 |
65 |
81 |
ВА 51?31 |
100 |
20 |
140 |
|
12, 13, 14 |
30,1 |
33 |
150 |
188 |
ВА 51?31 |
100 |
40 |
280 |
|
15, 16 |
50,7 |
56 |
51 |
63 |
ВА 51?31 |
100 |
63 |
189 |
|
17, 18 |
15 |
17 |
75 |
94 |
ВА 51?31 |
100 |
20 |
140 |
|
21, 23 |
29,8 |
33 |
149 |
186 |
ВА 51?31 |
100 |
40 |
280 |
|
24 |
22,4 |
25 |
112 |
140 |
ВА 51?31 |
100 |
31,5 |
220,5 |
|
25 |
14,4 |
16 |
72 |
90 |
ВА 51?31 |
100 |
20 |
140 |
5.2 Выбор распределительных пунктов
По выбранным выключателям и их количеству выберем распределительные пункты серии ПР 85.
От распределительного пункта ПР1 отходят восемь линий 0,4 кВ, в семи из них стоят автоматические выключатели ВА 51?31 и в цепи одной линии ? ВА 53?37. Поэтому выбираем распределительный пункт ПР85?3 028?54?У1 с зажимами на вводе, оснащаемый восьмью трехполюсными выключателями и шестью однополюсными ВА 51?31?1, которые будут использоваться для присоединения осветительных установок. Номинальный ток выбранного РП ? Iном=250 А, что больше расчётного тока для РП1 ? IРП1 р=42,7 А.
Аналогичным образом выбраны остальные РП:
РП2 ? ПР85?3 022?54?У1,
РП3 ? ПР85?3 010?54?У1,
РП4 ? ПР85?3 022?54?У1,
РП5 ? ПР85?3 022?54?У1.
6. Выбор сечений проводников
6.1 Выбор сечений
Сечений жил кабелей выбирают по нагреву длительным расчётным током и по условию соответствия выбранному защитному устройству (в нашем случае ? автоматическому выключателю):
Iр Iдоп,(6.1)
Iдоп kзащ•Iз,(6.2)
здесьIдоп ? длительно допустимый ток для кабеля [6, с. 402];
Iз - параметр защитного устройства, т.е. ток срабатывания расцепителя автоматического выключателя;
kзащ=1 - коэффициент защиты [5, табл. 7.6]
Ток в кабеле к РП1 (табл. 5.1) и условие (6.2) для этой КЛ:
IРП1 р=42,7 А,
kзащ•Iрас.ном=1•100=100 А.
Выбираем кабель АВБбШв?370 с длительно-допустимым током Iдл.доп=140 А [6, с. 402].
Аналогичным образом выбираются сечения всех остальных кабелей, результаты расчётов сведены в таблицы 6.1 и 6.2.
Таблица 6.1. Выбор сечений кабелей к РП
Питаемый РП |
Iр, А |
Iрас.ном, А |
Кабель |
Iдл,доп, А |
|
РП1 |
42,7 |
100 |
АВБбШв?370 |
140 |
|
РП2 |
80,8 |
100 |
АВБбШв?350 |
110 |
|
РП3 |
20,1 |
31,5 |
АВБбШв?316 |
60 |
|
РП4 |
67,4 |
100 |
АВБбШв?350 |
110 |
|
РП5 |
56,1 |
100 |
АВБбШв?350 |
110 |
Таблица 6.2. Выбор сечений кабелей к ЭП
Номер ЭП на плане |
Iр, А |
Iрас.ном, А |
Кабель |
Iдл,доп, А |
|
1, 2 |
16 |
20 |
АВБбШв?310 |
45 |
|
3 |
33,6 |
40 |
АВБбШв?310 |
45 |
|
4 |
5,9 |
8 |
АВБбШв?310 |
45 |
|
5 |
8,5 |
10 |
АВБбШв?310 |
45 |
|
6, 11 |
16 |
20 |
АВБбШв?310 |
45 |
|
7, 27 |
41,3 |
50 |
АВБбШв?316 |
60 |
|
8 |
102,9 |
125 |
АВБбШв?370 |
140 |
|
9, 10, 19, 20, 22 |
13 |
20 |
АВБбШв?310 |
45 |
|
12, 13, 14 |
30,1 |
40 |
АВБбШв?310 |
45 |
|
15, 16 |
50,7 |
63 |
АВБбШв?325 |
75 |
|
17, 18 |
15 |
20 |
АВБбШв?310 |
45 |
|
21, 23 |
29,8 |
40 |
АВБбШв?316 |
60 |
|
24 |
22,4 |
31,5 |
АВБбШв?310 |
45 |
|
25 |
14,4 |
20 |
АВБбШв?310 |
45 |
6.2 Проверка выбранных сечений кабелей по потере напряжения
Потери напряжения рассчитываются по формуле:
/1000,(6.3)
гдеIp - расчётный ток в кабеле, А;
rуд, худ - удельное активное и индуктивное сопротивление кабеля [1, табл. 1.9.5];
L - длина КЛ, м.
Определим потерю напряжения в кабеле к ЭП1:
?UЭП1=·16·(3,12·0,351+0,099·0,936)·20/1000=0,7 В.
Потеря напряжения в питающем РП1 кабеле:
?UРП1=·42,7·(0,447·0,764+0,081·0,645)·10/1000=0,3 В.
Таким образом, суммарная потеря напряжения относительно зажимов ЭП1 равна 0,7+0,3=1 В или 0,3% при допустимой потере напряжения 5%.
Аналогичным образом рассчитаны потери напряжения в остальных кабелях, результаты сведены в таблицу 6.3, из которой видно, что наибольшая потеря напряжения не превышает 4,4 В или 1,2%.
Таблица 6.3. Потери напряжения в КЛ
Номер ЭП на плане |
Iр, А |
rуд, Ом/км |
худ, Ом/км |
L, м |
Iдл,доп, А |
|
1 |
16 |
3,12 |
0,099 |
20 |
0,7 |
|
2 |
16 |
3,12 |
0,099 |
19 |
0,6 |
|
3 |
33,6 |
3,12 |
0,099 |
14 |
1,3 |
|
4 |
5,9 |
3,12 |
0,099 |
11 |
0,2 |
|
5 |
8,5 |
3,12 |
0,099 |
6 |
0,2 |
|
6 |
16 |
3,12 |
0,099 |
2 |
0,1 |
|
7 |
41,3 |
1,95 |
0,095 |
2 |
0,2 |
|
8 |
102,9 |
0,447 |
0,082 |
4 |
0,2 |
|
9 |
13 |
3,12 |
0,099 |
7 |
0,4 |
|
10 |
13 |
3,12 |
0,099 |
7 |
0,4 |
|
11 |
16 |
3,12 |
0,099 |
3 |
0,1 |
|
12 |
30,1 |
3,12 |
0,099 |
3 |
0,4 |
|
13 |
30,1 |
3,12 |
0,099 |
4 |
0,5 |
|
14 |
30,1 |
3,12 |
0,099 |
3 |
0,4 |
|
15 |
50,7 |
1,25 |
0,091 |
4 |
0,4 |
|
16 |
50,7 |
1,25 |
0,091 |
3 |
0,3 |
|
17 |
15 |
3,12 |
0,099 |
3 |
0,2 |
|
18 |
15 |
3,12 |
0,099 |
3 |
0,2 |
|
19 |
13 |
3,12 |
0,099 |
4 |
0,2 |
|
20 |
13 |
3,12 |
0,099 |
4 |
0,2 |
|
21 |
29,8 |
1,95 |
0,095 |
6 |
0,3 |
|
22 |
13 |
3,12 |
0,099 |
8 |
0,5 |
|
23 |
29,8 |
1,95 |
0,095 |
8 |
0,4 |
|
24 |
22,4 |
3,12 |
0,099 |
11 |
0,7 |
|
25 |
14,4 |
3,12 |
0,099 |
14 |
0,6 |
|
РП1 |
42,7 |
0,447 |
0,082 |
10 |
0,3 |
|
РП2 |
80,8 |
0,625 |
0,085 |
13 |
1,1 |
|
РП3 |
20,1 |
1,95 |
0,095 |
55 |
3,5 |
|
РП4 |
67,4 |
0,625 |
0,085 |
52 |
3,3 |
|
РП5 |
56,1 |
0,625 |
0,085 |
75 |
3,9 |
7. Расчёт осветительной сети
Выбор проводников осветительной сети произведем по условию минимума расхода проводникового материала. План осветительной сети с распределение ламп по фазам показан на рис. 7.1. Осветительная сеть выполняется однофазной, но распределение светильников по фазам выполнено таким образом, что относительно шин 0,4 кВ ТП осветительная нагрузка является практически полностью симметричной. Питание осветительных установок осуществляется от РП.
Рис. 7.1. План осветительной сети с распределением светильников по фазам
Выбор сечений проводников для каждого из участков проведём по формуле:
s=,(7.1)
здесьs ? сечение данного участка сети;
М ? сумма моментов нагрузки данного участка и последующих участков;
?m ? сумма моментов всех ответвлений;
Кс ? коэффициент, зависящий от схемы питания и материала проводника;
uр=5,3% ? суммарные располагаемые потери напряжения осветительной сети, зависящие от мощности трансформатора (100?160 кВА), его коэффициента загрузки (0,7) и коэффициента мощности (0,89). [4, табл. 12-6]
Для однофазной сети 220 В переменного тока, выполненной алюминиевыми проводами, по [5, табл. 10.7] определили: Кс=7,4.
Определяем моменты нагрузки участков осветительной сети, например, для фазы С, получающей питание от РП2 (рис. 7.1):
М=(3РП+2РС)•10+(2РП+2РС)•10+(2РП+РС)•5+(РП+РС)•15+РС•5,(7.2)
m=РП(С)•10,(7.3)
здесьРП=0,5 кВт ? мощность прожектора ПЗС?35 с лампами Г220?500, равная мощности лампы с учётом потерь в ПРА;
РС=0,54 кВт ? мощность светильника РКУ с лампами ДРЛ?4900, равная мощности лампы с учётом потерь в ПРА.
М=(3•0,5+2•0,54)•10+(2•0,5+2•0,54)•10+(2•0,5+0,54)•5+(0,5+0,54)•15+0,54•5=
=72,6 кВт•м;
mП=0,5•10=5 кВт•м;
mС=0,54•10=5,4 кВт•м.
Определяем сечение ответвления от шинопровода к осветительной группе:
s==2,51 мм2.
Принимаем ближайшее большее по стандарту сечение кабеля АВВГ?2х4 [4, с. 291, 340].
Проверяем выбранный кабель по нагреву проходящим по нему током:
I=3•2,3+2•3,3=13,5 А,
здесь 2,7 А ? рабочий ток одной лампы Г220?500; 3,3 А ? рабочий ток одной лампы ДРЛ490.
Допустимый для кабеля АВВГ?2х2,5 ток Iдоп равен 29 А, следовательно, кабель прошел проверку по нагреву. Действительные потери напряжения в кабеле АВВГ?2х4:
u4=,(7.4)
u4==3,3%.
Допустимые расчётные потери для провода, идущего к отдельным светильникам:
uр =uр?u4,(7.5)
uр =5,3?3,3=2,0%.
Выбираем сечение кабеля для питания отдельных светильников и прожекторов:
s==0,37 мм2.
Принимаем кабель АВВГ?2х2,5.
Выбор проводников для остальных участков проводится аналогично.
8. Расчёт токов короткого замыкания
Для проверки выбранного электрооборудования необходимо провести расчёт токов трёхфазного и однофазного короткого замыкания (КЗ).
8.1 Расчёт токов трёхфазного КЗ
Для расчёта токов КЗ составляем схемы замещения для типовых расчётных точек КЗ ? шины КТП, ввод распределительного пункта и наиболее удалённый ЭП. Составленные схемы даны на рисунке 8.1.
Рис 8.1. Схемы для расчёта токов КЗ в типовых точках
Сопротивление системы, приведённое к напряжению 0,4 кВ:
ХС=·,(8.1)
Здесь Iоткл=20 кА - ток отключения выключателя, стоящего на стороне ВН.
ХС=··1000=0,44 мОм.
Сопротивление трансформатора ТМН-100/10 [1, табл. 1.9.1], приведённое к стороне 0,4 кВ:
Zтр=31,5+j64,7 мОм.
Сопротивления кабельных линий определяются по удельным сопротивлениям [1, табл. 1.9.5, 1.9.7] и их длине:
Z=zуд·L.(8.2)
Сопротивления кабеля, питающего РП3, и кабеля к наиболее удалённому электроприёмнику ЭП23:
ZклРП3=(1,95+j0,095)·55=107,25+j5,23 мОм,
ZклЭП23=(1,95+j0,095)·8=15,6+j0,76 мОм.
Сопротивления автоматических выключателей найдены по [1, табл. 1.9.3] по их номинальным токам:
ZкВ1=0,4+j0,5 мОм;
ZкВ2=ZкВ3=1,3+j1,2 мОм.
Переходное сопротивление контактных соединений зависит от места КЗ, т.е. от удаленности КЗ от шин ТП [1, табл. 1.9.4]:
RперТП=15 мОм;
Rпер.расп=20 мОм;
RперЭП=30 мОм.
Результирующее сопротивление при КЗ на шинах ТП:
Z?ТП=jХС+Zтр+ZкВ1+RперТП,(8.3)
Z?ТП=j0,44+31,5+j64,7+0,4+j0,5+15=46,9+j65,64 мОм.
Начальное значение периодической составляющей тока трехфазного КЗ на шинах ТП:
Iп0 ТП=,(8.4)
Iп0 ТП==2,86 кА.
Ударный ток находится по формуле:
iуд=Iп0·Куд,(8.5)
гдеКуд - ударный коэффициент, зависящий от постоянной времени Та:
Куд=1,02+0,98•,(8.6)
Та=(8.7)
Для шин ТП:
Та==0,004 с,
Куд=1,02+0,98•=1,1,
iуд ТП=2,86·1,1=4,45 кА.
Аналогичным образом найдены токи трёхфазного КЗ для остальных типовых точек КЗ, результаты показаны в таблице 8.1.
Таблица 8.1. Расчет токов трёхфазного КЗ
Точка КЗ |
Z?, мОм |
Iп0, кА |
iуд, кА |
|
шины ТП |
46,9+j65,64 |
2,86 |
4,45 |
|
РП |
160,45+j72,07 |
1,31 |
1,90 |
|
ЭП23 |
187,35+j74,03 |
1,15 |
1,65 |
8.2 Расчёт токов однофазного КЗ
Начальное значение периодической составляющей тока однофазного КЗ определяется по формуле:
I(1)п0=,(8.8)
гдеz0 - суммарное сопротивление схемы замещения нулевой последовательности относительно точки КЗ.
Сопротивления нулевой последовательности шин зависят от многих факторов: расположения и выполнения заземляющих проводников, близости проводящих металлоконструкций и др. В практических расчетах активное и индуктивное сопротивления нулевой последовательности шин принимают в диапазоне соответственно: r0ш=(5...14,7)r1ш; х0ш=(7,5...9,4)x1ш. В большинстве случаев допустимо считать r0ш=10r1ш; х0ш=8,5х1Ш. При отсутствии заводских данных можно принимать: для шинопроводов r0ш=10r1ш и х0ш=10х1ш; для трехжильных кабелей r0к=10r1к; х0к=4х1к.
В таблице 8.2 показаны суммарные сопротивления схем замещения прямой и нулевой последовательностей относительно расчётных точек однофазного КЗ, там же приведены значения периодической составляющей тока однофазного КЗ.
Таблица 8.2. Расчет токов однофазного КЗ
Точка КЗ |
Z?, мОм |
Z0?, мОм |
I(1)п0, кА |
|
шины ТП |
46,9+j65,64 |
46,9+j65,64 |
2,86 |
|
РП |
160,45+j72,07 |
1125,7+j87,74 |
0,47 |
|
ЭП23 |
187,35+j74,03 |
1293+j91,98 |
0,41 |
электроснабжение трансформатор сеть ток экономический
9. Проверка коммутационно-защитной аппаратуры
Выбранные выключатели должны удовлетворять требованиям чувствительности: минимальный ток КЗ в самой удалённой точке защищаемой линии должен быть больше номинального тока расцепителя замедленного срабатывания не менее чем в 3 раза [5, с. 291]:
I(1)п0 > 3•Iрас.ном.(9.1)
У автоматического выключателя, стоящего в цепи башенного крана (ЭП8), самый большой ток расцепителя из всех выбранных выключателей:
Iрас.ном.ЭП8=125 А.
Для данного автоматического выключателя условие (9.1) соблюдается:
I(1)п0 min=0,41 кА=410 А > 3•Iрас.ном.ЭП8=3•125=375 А.
Следовательно, условие (9.1) соблюдается и для всех остальных автоматических выключателей.
Автоматические выключатели также проверяются по отключающей способности:
Iоткл > I(3)п0.(9.2)
Наименьший ток отключения у выключателя в цепи ЭП4:
Iоткл ЭП4=2 кА.
Для данного выключателя условие (9.2) соблюдается:
Iоткл min=Iоткл ЭП4=2 кА > I(3)п0=1,31 кА.
Следовательно, условие (9.3) соблюдается и для всех остальных автоматических выключателей.
10. Технико-экономическое обоснование
Для характеристики разработанной системы электроснабжения стройплощадки оценим необходимые для реализации проекта капитальные вложения по формуле:
К=ККЛ+КРП+КТП,(10.1)
гдеККЛ, КРП, КТП- стоимости КЛ, распределительных шкафов и ТП [5, с. 120, 374, 533, 551-553].
Расчет капиталовложений выполнен в таблицах 10.1 и 10.2.
Таблица 10.1. Стоимости автоматических выключателей
РП |
Тип РП |
Выключатель |
nвыкл, шт |
Квыкл, руб./шт |
К, руб. |
|
РП1 |
ПР85?3 028?54?У1 |
ВА 51?31?1 |
6 |
17 |
102 |
|
ВА 51?31 |
7 |
43 |
301 |
|||
ВА 53?37 |
1 |
51 |
51 |
|||
РП2 |
ПР85?3 022?54?У1 |
ВА 51?31?1 |
6 |
17 |
102 |
|
ВА 51?31 |
6 |
43 |
258 |
|||
РП3 |
ПР85?3 010?54?У1 |
ВА 51?31?1 |
6 |
17 |
102 |
|
ВА 51?31 |
4 |
43 |
172 |
|||
РП4 |
ПР85?3 022?54?У1 |
ВА 51?31?1 |
6 |
17 |
102 |
|
ВА 51?31 |
6 |
43 |
258 |
|||
РП5 |
ПР85?3 022?54?У1 |
ВА 51?31?1 |
6 |
17 |
102 |
|
ВА 51?31 |
6 |
43 |
258 |
|||
ТП |
ВА 55?37 |
3 |
61 |
183 |
||
ВА 53?37 |
1 |
51 |
51 |
|||
ВА 51?31 |
4 |
43 |
172 |
|||
Итого |
2214 |
Таблица 10.2. Стоимости КЛ
Номер ЭП на плане |
Кабель |
Куд, руб./м |
L, м |
К, руб |
|
1 |
АВБбШв?310 |
1,24 |
20 |
24,8 |
|
2 |
АВБбШв?310 |
1,24 |
19 |
23,56 |
|
3 |
АВБбШв?310 |
1,24 |
14 |
17,36 |
|
4 |
АВБбШв?310 |
1,24 |
11 |
13,64 |
|
5 |
АВБбШв?310 |
1,24 |
6 |
7,44 |
|
6 |
АВБбШв?310 |
1,24 |
2 |
2,48 |
|
7 |
АВБбШв?316 |
1,34 |
2 |
2,68 |
|
8 |
АВБбШв?370 |
2,35 |
4 |
9,4 |
|
9 |
АВБбШв?310 |
1,24 |
7 |
8,68 |
|
10 |
АВБбШв?310 |
1,24 |
7 |
8,68 |
|
11 |
АВБбШв?310 |
1,24 |
3 |
3,72 |
|
12 |
АВБбШв?310 |
1,24 |
3 |
3,72 |
|
13 |
АВБбШв?310 |
1,24 |
4 |
4,96 |
|
14 |
АВБбШв?310 |
1,24 |
3 |
3,72 |
|
15 |
АВБбШв?325 |
1,44 |
4 |
5,76 |
|
16 |
АВБбШв?325 |
1,44 |
3 |
4,32 |
|
17 |
АВБбШв?310 |
1,24 |
3 |
3,72 |
|
18 |
АВБбШв?310 |
1,24 |
3 |
3,72 |
|
19 |
АВБбШв?310 |
1,24 |
4 |
4,96 |
|
20 |
АВБбШв?310 |
1,24 |
4 |
4,96 |
|
21 |
АВБбШв?316 |
1,34 |
6 |
8,04 |
|
22 |
АВБбШв?310 |
1,24 |
8 |
9,92 |
|
23 |
АВБбШв?316 |
1,34 |
8 |
10,72 |
|
24 |
АВБбШв?310 |
1,24 |
11 |
13,64 |
|
25 |
АВБбШв?310 |
1,24 |
14 |
17,36 |
|
РП1 |
АВБбШв?370 |
2,35 |
10 |
23,5 |
|
РП2 |
АВБбШв?350 |
1,94 |
13 |
25,22 |
|
РП3 |
АВБбШв?316 |
1,34 |
55 |
73,7 |
|
РП4 |
АВБбШв?350 |
1,94 |
52 |
100,88 |
|
РП5 |
АВБбШв?350 |
1,94 |
75 |
145,5 |
|
Итого |
591 |
Рассчитываем суммарные капиталовложения в систему электроснабжения, приводя стоимости оборудования к текущим расценкам с помощью коэффициента инфляции, равного 55:
К=(2214+591+3400)•55=15,5•28,6+2,1•11=341275 руб.
Заключение
В данном курсовом проекте разработана система электроснабжения строительной площадки двенадцатиэтажного дома. В начале проектирования были определены расчётные нагрузки, по которым выбраны силовые трансформаторы ТМ?100/10/0,4 для комплектной трансформаторной подстанции. На основе плана расположения электрооборудования была разработана схема электрической сети, для которой были выбраны автоматические выключатели и все кабельные линии. Экономическая оценка предлагаемого проекта показала, что для его реализации ориентировочно потребуется 340 тысяч рублей.
Библиографический список
Шеховцов В.П. Расчёт и проектирование схем электроснабжения. Методическое пособие для курсового проектирования. ? М.: ФОРУМ: ИНФРА?М, 2005.
Справочник по проектированию электроснабжения/ Под ред. Ю.Г. Барыбина и др. - М.: Энергоатомиздат, 1990.
Указания по расчёту электрических нагрузок. Технический циркуляр ВНИПИ Тяжпромэлектропроект №358-90 от 1 августа 1990 г.
Справочная книга для проектирования электрического освещения. Под ред. Г.М. Кнорринга. Л.: «Энергия», 1976.
Федоров А.А., Старкова Л.Е. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования по электроснабжению промышленных предприятий: Учеб. пособие для вузов. - М.: Энергоатомиздат, 1987.
Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций. Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования. - М: Энергоатомиздат,1989. - 608 с.
Шеховцов В.П. Справочное пособие по электрооборудованию и электроснабжению. ? М.: ФОРУМ: ИНФРА?М, 2006. ? 136 с.
Рожкова Л.Д., Козулин В.С. Электрооборудование станций и подстанций. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 648 с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Характеристика производственной зоны и средств механизации на объекте проектирования. Оценка уровня электрификации строительной площадки. Расчет электрических нагрузок, компенсационного устройства, трансформаторной подстанции, токов короткого замыкания.
курсовая работа [91,9 K], добавлен 02.06.2015Проведение расчета силовых нагрузок для отдельно взятой трансформаторной подстанции при организации электроснабжения населенного пункта. Разработка схемы электрической сети мощностью 10 киловольт. Расчет токов короткого замыкания и заземления подстанции.
дипломная работа [2,0 M], добавлен 15.02.2017Характеристика и анализ электрических нагрузок объекта и его технологического процесса. Категория надежности и выбор схемы электроснабжения. Осветительные сети. Расчет и проектирование системы освещения. Выбор аппаратов защиты. Расчет силовых нагрузок.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 02.10.2014Определение координат трансформаторной подстанции. Расчет электрических нагрузок жилого комплекса. Выбор силового трансформатора, защитной аппаратуры. Расчет токов короткого замыкания. Компенсация реактивной мощности на трансформаторной подстанции.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 31.05.2013Методы расчета электрических нагрузок. Расчет и выбор компенсирующего устройства, количества и мощности трансформаторов, пусковых токов. Выбор проводов, кабелей и автоматических выключателей. Эксплуатация и ремонт электрооборудования и электросетей.
курсовая работа [73,3 K], добавлен 06.05.2015Анализ существующей системы электроснабжения и вариантов ее модернизации или реконструкции, разработка технического задания. Определение расчетных нагрузок потребителей, выбор числа и мощности силовых трансформаторов. Выбор элементов электроснабжения.
дипломная работа [12,8 M], добавлен 02.05.2010Определение электрических нагрузок предприятия. Выбор цеховых трансформаторов и расчет компенсации реактивной мощности. Разработка схемы электроснабжения предприятия и расчет распределительной сети напряжением выше 1 кВ. Расчет токов короткого замыкания.
дипломная работа [2,4 M], добавлен 21.11.2016Разработка проекта электроснабжения электроприемников цеха: расчет числа и мощности трансформаторов, способов прокладки сети, выбор комплектных шинопроводов, распределительных пунктов, сечений силовых линий, определение токов короткого замыкания.
методичка [1,1 M], добавлен 03.09.2010Выбор схемы электроснабжения и расчет ее элементов. Проектирование осветительной установки рабочего освещения, компоновка сети. Выбор силовых трансформаторов и питающего кабеля для подстанции. Расчет токов короткого замыкания и проверка аппаратов защиты.
дипломная работа [737,2 K], добавлен 21.11.2016Расчет электрических нагрузок, токов короткого замыкания, защитного зануления, выбор оптимальной мощности трансформаторов. Релейная защита элементов распределительных сетей. Составление локальной сметы на строительство трансформаторной подстанции.
дипломная работа [312,6 K], добавлен 04.09.2010