Цеховые сети распределения электроэнергии должны: обеспечивать необходимую надёжность электроснабжения приёмников электроэнергии в зависимости от их категории, быть удобными и безопасными в эксплуатации, иметь конструктивное исполнение, обеспечивающее применение индустриальных и скоростных методов монтажа.

Цеховые электрические сети состоят из огромного количества проводов, кабелей, коммутационной аппаратуры и электрооборудования. Рациональное построение схем электроснабжения электроприемников имеет большое значение с экономической точки зрения.

Схемы электроснабжения приемников электрической энергии промышленных предприятий зависят от единичной мощности электроприёмников, их количества, их распределения по территории относительно друг друга и источника питания, а также других факторов и должны отвечать следующим требованиям:

обеспечивать необходимую надежность электроснабжения в зависимости от категории электроснабжения приемников;

иметь оптимальные технико-экономические показатели по капитальным затратам, расходу цветных металлов, эксплуатационным расходам и потерям;

быть удобными в эксплуатации;

допускать применение индустриальных и скоростных методов монтажа;

питание электроприемников может осуществляться следующими способами:

по радиальной схеме;

по магистральной схеме;

по смешанной схеме.

Радиальная схема применяется в тех случаях, когда в цехе предприятия стационарно установлены электроприемники большой единичной мощности или когда электроприемники малой единичной мощности распределены по цеху неравномерно и сосредоточены на отдельных участках.

К достоинствам радиальной схемы питания относятся высокая надежность электроснабжения и удобства эксплуатации.

К недостаткам радиальной схемы питания относятся: большое число питающих линий; увеличение протяженности сети; увеличенное число коммутационных и защитных аппаратов, установленных на распределительном щите, что ведет к увеличению числа панелей и его габаритов.

Магистральная схема питания находит применение при равномерно распределенных нагрузках по площади цеха.

К достоинствам магистральной схемы питания относятся:

небольшое количество отходящих линий;

уменьшение габаритов распределительных устройств;

уменьшение расхода цветных металлов;

монтаж токопроводов можно вести индустриальным методом.

Недостатком магистральной схемы питания является меньшая надежность и удобство в эксплуатации.

В чистом виде обе схемы питания применяются довольно редко, и сеть выполняется смешанной с присоединением потребителей в зависимости от места их расположения, характера производства и условий окружающей среды.

Все группы электроприемников питаются от распределительных шкафов.

Электроприемники присоединяем к распределительным шкафам пятью одножильными проводами марки АПВ соответствующего сечения проложенными в пластмассовых трубах.

Спроектированная схема электрической сети для механосборочного цеха №2 изображена на листе графической части - лист 4.

4.3 Расчет электрических нагрузок и силовой сети цеха на ЭВМ

Определение мощности электроприёмников в цеху и выбор электродвигателей

Для приводов электроприемников установленных в цеху применяем асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором серии 4А с частотой вращения n = 3000 об/мин по [3].

Выбор двигателя осуществляется согласно следующих условий:

(4.1)

где U_ном - номинальное напряжение электродвигателя, В;

U_с - номинальное напряжение сети, к которой подключен электродвигатель, В;

P_ном - номинальная мощность электродвигателя, кВт;

Р _уст - установленная мощность электроприемника, для которого производим выбор электродвигателя, кВт;

К_з - коэффициент загрузки выбранного электродвигателя.

Рассмотрим пример выбора двигателя для электроприемника с номером по плану №30: Р _уст = 2,8 кВт, U_с = 380 В.

Принимаем по [3] электродвигатель 4А90L2У3 со следующими параметрами: P_ном = 3 кВт, U_ном = 380 В.

Определим коэффициент загрузки выбранного электродвигателя

Выбранный электродвигатель удовлетворяет условиям (4.1), следовательно, электродвигатель выбран верно.

Электродвигатели для остальных электроприемников выбираются аналогично. Результаты выбора электродвигателей приведены в табл. 4.2.

Таблица 4.2 Выбор электродвигателей.

Номер на плане	Наименование технологического оборудования	Количество	Руст, кВт	Характеристики электродвигателя
				Рном, кВт	Тип ЭД	Uн, кВ	зн, %	cosц	Кп
1	Токарно-горизонтальный п/автомат	1	33,5	37	4А200MІУ3	0,38	90	0,89	7,5
2	Токарно-горизонтальный п/автомат	1	33,5	37	4А200MІУ3	0,38	90	0,89	7,5
3	Токарно-горизонтальный п/автомат	1	24,85	30	4А180МІУ3	0,38	90,5	0,9	7,5
4	Токарно-многорезцовый п/автомат	1	11	11	4А132МІУ3	0,38	88	0,9	7,5
5	Пресс	1	5,5	5,5	4А100L2У3	0,38	87,5	0,91	7,5
6	Пресс	1	14,5	15	4160S2У3	0,38	88	0,91	7
7	Подставка для пневмошлифовальной машинки, местный вентоотсос (7 (А))	2	1,5	1,5	4А80А2У3	0,38	81	0,85	6,5
8	Кругло шлифовальный станок	1	14,55	15	4А160S2У3	0,38	88	0,91	7
9	Токарный многошпиндельный автомат	1	25	30	4А180МІУ3	0,38	90,5	0,9	7,5
10	Горизонтально протяжной станок	1	16,95	18,5	4А160МІУ3	0,38	88,5	0,92	7
11	Вертикально протяжной станок	1	20	22	4А180S2У3	0,38	88,5	0,91	7,5
12	Вертикально фрезерный станок	1	8,7	11	4А132МІУ3	0,38	88	0,9	7,5
13	Токарно-винторезный станок	1	10,12	11	4А132МІУ3	0,38	88	0,9	7,5
14	Вертикально-сверлильный станок	1	2,995	3	4А90L2У3	0,38	84,5	0,88	6,5
15	Настольно-сверлильный станок	1	0,6	0,75	4А71А2У3	0,38	77	0,87	5,5
16	Вертикально-сверлильный станок	1	4,625	5,5	4А100L2У3	0,38	87,5	0,91	7,5
17	Настольно-сверлильный станок	1	0,6	0,75	4А71А2У3	0,38	77	0,87	5,5
18	Настольно-сверлильный станок	1	0,6	0,75	4А71А2У3	0,38	77	0,87	5,5
19	Горизонтально протяжной станок	1	40	45	4А200L2У3	0,38	91	0,9	7,5
20	Токарно-револьверный станок с ЧПУ	1	21,37	22	4А180S2У3	0,38	88,5	0,91	7,5
21	Токарно-револьверный станок с ЧПУ	1	21,37	22	4А180S2У3	0,38	88,5	0,91	7,5
22	Токарно-револьверный станок с ЧПУ	1	21,37	22	4А180S2У3	0,38	88,5	0,91	7,5
23	Токарно-револьверный станок с ЧПУ	1	21,37	22	4А180S2У3	0,38	88,5	0,91	7,5
24	Токарно-револьверный станок с ЧПУ	1	21,37	22	4А180S2У3	0,38	88,5	0,91	7,5
Продолжение табл. 4.3
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
25	Токарно-револьверный станок с ЧПУ	1	21,37	22	4А180S2У3	0,38	88,5	0,91	7,5
26	Токарно-револьверный станок с ЧПУ	1	21,37	22	4А180S2У3	0,38	88,5	0,91	7,5
27	Токарно-револьверный станок с ЧПУ	1	21,37	22	4А180S2У3	0,38	88,5	0,91	7,5
28	Машинка моечная	1	1,7	2,2	4А80В2У3	0,38	83	0,87	6,5
29	Вертикально-сверлильный станок	1	2,95	3	4А90L2У3	0,38	84,5	0,88	6,5
30	Вертикально-сверлильный станок	1	2,95	3	4А90L2У3	0,38	84,5	0,88	6,5
31	Резьбонакаточный станок	1	1,3	1,5	4А80А2У3	0,38	81	0,85	6,5
32	Токарный станок с ЧПУ	1	17	18,5	4А160МІУ3	0,38	88,5	0,92	7
33	Комплекс на базе 18340Ф30	1	12	15	4А160S2У3	0,38	88	0,91	7
34	Комплекс на базе 18340Ф30	1	12	15	4А160S2У3	0,38	88	0,91	7
35	Вертикально-сверлильный станок	1	5,5	5,5	4А100L2У3	0,38	87,5	0,91	7,5
36	Вертикально-сверлильный станок	1	5,5	5,5	4А100L2У3	0,38	87,5	0,91	7,5
37	Вертикально-сверлильный станок	1	11	11	4А132МІУ3	0,38	88	0,9	7,5
38	Токарный станок с ЧПУ	1	12	15	4А160S2У3	0,38	88	0,91	7
39	Токарный станок с ЧПУ	1	17	18,5	4А160МІУ3	0,38	88,5	0,92	7
40	Токарный станок с ЧПУ	1	17	18,5	4А160МІУ3	0,38	88,5	0,92	7
41	Токарный станок с ЧПУ	1	17	18,5	4А160МІУ3	0,38	88,5	0,92	7
42	Токарный станок с ЧПУ	1	17	18,5	4А160МІУ3	0,38	88,5	0,92	7
43	Токарный станок с ЧПУ	1	12	15	4А160S2У3	0,38	88	0,91	7
44	Комплекс на базе 18340Ф30	1	12	15	4А160S2У3	0,38	88	0,91	7
45	Комплекс на базе 18340Ф30	1	12	15	4А160S2У3	0,38	88	0,91	7
46	Комплекс на базе 18340Ф30	1	12	15	4А160S2У3	0,38	88	0,91	7
47	Токарно-винторезный станок	1	13,77	15	4А160S2У3	0,38	88	0,91	7
48	Токарно-револьверный станок с ЧПУ	1	21	22	4А180S2У3	0,38	88,5	0,91	7,5
49	Токарно-револьверный станок с ЧПУ	1	21	22	4А180S2У3	0,38	88,5	0,91	7,5
50	Токарно-револьверный станок с ЧПУ	1	21	22	4А180S2У3	0,38	88,5	0,91	7,5
51	Горизонтально фрезерный станок	1	13,125	15	4А160S2У3	0,38	88	0,91	7
52	Токарно-винторезный станок	1	13,77	15	4А160S2У3	0,38	88	0,91	7
53	Радиально-сверлильный станок	1	7,3	7,5	4А112МІУ3	0,38	87,5	0,88	7,5
54	Кран-балка	2	3	3	4А90L2У3	0,38	84,5	0,88	6,5

Выбор пусковой и защитной аппаратуры и ответвлений к электроприёмникам

Для защиты электроприемников от коротких замыканий и перегрузок применяем автоматические выключатели, так как они являются более совершенными защитными аппаратами по сравнению с плавкими предохранителями. Автоматические выключатели конструктивно рассчитаны на быстрое повторное включение. При отключении автоматических выключателей они отключают сразу три фазы, что препятствует возникновению неполнофазных режимов работы электрооборудования.

Выбор автоматических выключателей выполняется по следующим условиям [4]:

(4.2)

где I_рц.н - номинальный ток теплового расцепителя, А;

I_р - расчетной ток защищаемой цепи, А;

I_ср.к.з. - ток срабатывания автоматического выключателя при КЗ, А;

I_п - ток кратковременной перегрузки защищаемой цепи, А.

Рассмотрим пример выбора автоматического выключателя на первой ступени защиты для электроприемника с номером №6 по плану.

В данном случае расчетный ток защищаемой линии будет равен номинальному току электроприемника

 (4.3)

где U_ном - номинальное напряжение электроприемника, по табл. 4.2, В;

P_ном - номинальная мощность электроприемника, по табл. 4.2, Вт;

cos_н - номинальный коэффициент мощности электроприемника, по табл. 4.2;

_н - номинальный КПД мощности электроприемника, по табл. 4.2.

Номинальный ток электроприемника №6 будет равен

Определим ток кратковременной перегрузки

(4.4)

где к_п - кратность пускового тока, по табл. 4.2.

Выберем автоматический выключатель по [3] АЕ2046М с номинальным током теплового расцепителя 31,5 А и током срабатывания при коротком замыкании 378 А (I_ср.к.з. = 12I_рц.н).

Выбор магнитных пускателей выполняется по следующим условиям.

(4.5)

Выберем магнитный пускатель для электроприемника №6

Принимаем магнитный пускатель типа ПА-322 по [3] с током теплового расцепителя I _трц = 32 А.

Для остальных электроприемников автоматические выключатели и магнитные пускатели выбираются аналогично. Результаты выбора автоматических выключателей и магнитных пускателей приведены в табл. 4.3.

Выбор защитных аппаратов для второй ступени защиты выполняется исходя из условия селективности срабатывания защитных аппаратов.

Результаты выбора автоматических выключателей для второй ступени защиты приведены в табл. 4.4

Таблица 4.3 Выбор автоматических выключателей и магнитных пускателей у приёмника.

Номер оборудования по плану	Количество, шт.	Приёмник	Автоматический выключатель	Магнитный пускатель
		Рном, кВт	Iн, А	Iп, А	Iрц. н, А	Iср.к. з, А	1,25·Iп, А	Тип	Тип	I трц, А
1,2	2	37,0	70,182	526,364	80	960	657,955	АЕ2056М	ПА-522	80
3,9	2	30,0	55,961	419,708	63	756	524,635	АЕ2056М	ПА-522	60
4,12,13,37	4	11,0	21,102	158,265	21,5	258	197,831	АЕ2056М	ПМЕ-222	25
5,16,35,36	4	5,5	10,495	78,710	12,5	150	98,388	АЕ2056М	ПМЕ-222	12,5
6,8,33,34,38,43,44,45,46,47,51,52	12	15,0	28,459	199,215	31,5	378	249,018	АЕ2046М	ПА-322	32
7,7 (А), 31	3	1,5	3,310	21,516	4	48	26,895	АЕ2046М	ПМЕ-122	4
11,20,21,22,23,24,25,26,27,48,49,50	12	22,0	41,504	311,283	50	600	389,103	АЕ2056М	ПА-422	50
10,32,39,40,41,42	6	18,5	34,522	241,654	40	480	302,068	АЕ2056М	ПА-422	40
14,29,30,54 (2)	5	3,0	6,130	39,843	6,3	75,6	49,804	АЕ2046М	ПМЕ-122	6,3
15,17,18	3	0,75	1,701	9,356	2	24	11,694	АЕ2046М	ПМЕ-122	2
19	1	45,0	83,480	626,103	100	1200	782,629	АЕ2066	ПА-522	100
28	1	2,2	4,629	30,088	5	60	37,610	АЕ2046М	ПМЕ-122	5
53	1	7,5	14,799	110,991	16	192	138,739	АЕ2046М	ПМЕ-222	16

Таблица 4.4 Автоматические выключатели второй ступени

Номер оборудования по плану	Количество, шт.	Приёмник	Автоматический выключатель
		Рном, кВт	Iн, А	Iп, А	Iрц. н, А	Iср.к. з, А	1,25·Iп, А	Тип
1,2	2	37,0	70,182	526,364	100	1200	657,955	АЕ2056М
3,9	2	30,0	55,961	419,708	80	960	524,635	АЕ2056М
4,12,13,37	4	11,0	21,102	158,265	25	300	197,831	АЕ2056М
5,16,35,36	4	5,5	10,495	78,710	16	192	98,388	АЕ2056М
6,8,33,34,38,43,44,45,46,47,51,52	12	15,0	28,459	199,215	40	480	249,018	АЕ2046М
7,7 (А), 31	3	1,5	3,310	21,516	5	60	26,895	АЕ2046М
11,20,21,22,23,24,25,26,27,48,49,50	12	22,0	41,504	311,283	63	756	389,103	АЕ2056М
10,32,39,40,41,42	6	18,5	34,522	241,654	50	600	302,068	АЕ2056М
14,29,30,54 (2)	5	3,0	6,130	39,843	8	96	49,804	АЕ2046М
15,17,18	3	0,75	1,701	9,356	2,5	30	11,694	АЕ2046М
19	1	45,0	83,480	626,103	125	1500	782,629	АЕ2066
28	1	2,2	4,629	30,088	6,3	75,6	37,610	АЕ2046М
53	1	7,5	14,799	110,991	20	240	138,739	АЕ2046М

Для осуществления защиты работающего персонала от аварий, связанных с работой кран-балки, устанавливаем коммутационный ящик типа Я-3163 с автоматическим выключателем серии А3100 с I_ном=50А и I_рц.н=8А, а в распределительном шкафу - АЕ2046М с I_ном=63А и I_рц.н.=10А и I_ср.к.з.=120А.

Далее произведём выбор ответвлений к электроприемникам

Выбор сечения проводника выполняют по двум условиям:

(4.5)

где I_доп - длительно допустимый ток провода, А;

I_р - расчетный ток линии, А;

I_з - ток срабатывания защитного аппарата, А;

к_з - кратность допустимого длительного тока по отношению к номинальному току срабатывания защитного аппарата.

Рассмотрим пример выбора ответвления к электроприёмнику №6 по плану. Провода прокладываем в пластмассовой трубе.

I_доп 28,459 А

I_доп 400,66 = 26,4 А

Выбираем провод по [1] АПВ (3 (116)+2 (110)) с длительнодопустимым током 55 А. Выбранный провод прокладываем в трубе П-32.

Для остальных электроприемников ответвления выбираются аналогично. Результаты выбора ответвлений приведены в таблице 4.5.

Таблица 4.5 Выбор ответвлений к электроприёмникам

Номер оборудования на плане	Iдл, А	Iз, А	кз	Iз кз	Iдоп, А	Марка провода	Тип трубы
1,2	70,182	100,0	0,66	66,00	85	АПВ 335+216	П-50
3,9	55,961	80,0	0,66	52,80	70	АПВ 325+216	П-40
4,12,13,37	21,102	25,0	0,66	16,50	23	АПВ 34+22,5	П-20
5,16,35,36	10,495	16,0	0,66	10,56	19	АПВ 32,5+22,5	П-20
6,8,33,34,38,43,44,45,46,47,51,52	28,459	40,0	0,66	26,40	30	АПВ 36+24	П-20
7,7 (А), 31	3,310	5,0	0,66	3,30	19	АПВ32,5 +22,5	П-20
11,20,21,22,23,24,25,26,27,48,49,50	41,504	63,0	0,66	41,58	55	АПВ 316+210	П-32
10,32,39,40,41,42	34,522	50,0	0,66	33,00	42	АПВ 310+26	П-32
14,29,30,54 (2)	6,130	8,0	0,66	5,28	19	АПВ 32,5+22,5	П-20
15,17,18	1,701	2,5	0,66	1,65	19	АПВ 32,5+22,5	П-20
19	83,480	125,0	0,66	82,50	85	АПВ 335+216	П-50
28	4,629	6,3	0,66	4,16	19	АПВ 32,5+22,5	П-20
53	14,799	20,0	0,66	13,20	19	АПВ 32,5+22,5	П-20

Расчёт электрических нагрузок

В состав механосборочного цеха №2 ПО «Гомсельмаш» входит большое количество электроприемников. Эти электроприемники имеют различный режим работы, назначение, номинальную мощность, условия работы и ряд других признаков.

Для выполнения схемы электроснабжения электроприемники необходимо объединить в группы, учитывая особенности расположения оборудования по площади цеха.

Если группа электроприемников состоит из большого количества электроприемников, которые не связаны единым технологическим процессом и относительно равномерно распределены по площади цеха, то такую группу электроприемников целесообразно запитывать от шинопровода. В остальных случаях электроприемники запитываются от распределительных шкафов или силовых пунктов.

Согласно выше описанного электроприемники механосборочного цеха №2 объединяем по группам. Данные групп электроприемников приведены в таблице 4.6

Таблица 4.6 Параметры электроустановок

Наименование оборудования	Количество, шт.	Рном, кВт	Ки, о.е.	сosц, о.е.	Iн, А	Iп/Iн, о.е.
Пресс	1	5,5	0,17	0,65	14,69	7,5
Пресс	1	15	0,17	0,65	39,84	7,0
Подставка для пневмошлифовальной машинки, местный вентоотсос	2	1,5	0,2	0,65	4,33	6,5
Кругло шлифовальный станок	1	15	0,2	0,65	39,84	7,0
Токарный многошпиндельный автомат	1	30	0,2	0,6	83,94	7,5
Горизонтально протяжной станок	1	18,5	0,23	0,65	48,86	7,0
Вертикально протяжной станок	1	22	0,21	0,65	58,11	7,5
Вертикально фрезерный станок	1	11	0,16	0,55	34,53	7,5
Токарно-винторезный станок	1	11	0,17	0,65	29,22	7,5
Токарно-горизонтальный п/автомат	1	37	0,17	0,65	96,10	7,5
Токарно-горизонтальный п/автомат	1	37	0,17	0,65	96,10	7,5
Токарно-горизонтальный п/автомат	1	30	0,17	0,65	77,48	7,5
Токарно-многорезцовый п/автомат	1	11	0,16	0,55	34,53	7,5
Токарно-револьверный станок с ЧПУ	1	22	0,16	0,6	62,95	7,5
Токарно-револьверный станок с ЧПУ	1	22	0,16	0,6	62,95	7,5
Токарно-револьверный станок с ЧПУ	1	22	0,16	0,6	62,95	7,5
Токарно-револьверный станок с ЧПУ	1	22	0,16	0,6	62,95	7,5
Горизонтально протяжной станок	1	45	0,21	0,65	115,59	7,5
Вертикально-сверлильный станок	1	3	0,12	0,45	11,99	6,5
Настольно-сверлильный станок	1	0,75	0,12	0,45	3,29	5,5
Вертикально-сверлильный станок	1	5,5	0,12	0,45	21,22	7,5
Настольно-сверлильный станок	1	0,75	0,12	0,45	3,29	5,5
Настольно-сверлильный станок	1	0,75	0,12	0,45	3,29	5,5
Токарно-револьверный станок с ЧПУ	1	22	0,16	0,6	62,95	7,5
Токарно-револьверный станок с ЧПУ	1	22	0,16	0,6	62,95	7,5
Токарно-револьверный станок с ЧПУ	1	22	0,16	0,6	62,95	7,5
Токарно-револьверный станок с ЧПУ	1	22	0,16	0,6	62,95	7,5
Токарный станок с ЧПУ	1	18,5	0,17	0,65	48,86	7,0
Комплекс на базе 18340Ф30	1	15	0,2	0,6	43,16	7,0
Комплекс на базе 18340Ф30	1	15	0,2	0,6	43,16	7,0
Машинка моечная	1	2,2	0,2	0,6	6,71	6,5
Вертикально-сверлильный станок	1	3	0,12	0,45	11,99	6,5
Вертикально-сверлильный станок	1	3	0,12	0,45	11,99	6,5
Резьбонакатотчный станок	1	1,5	0,14	0,5	5,63	6,5
Вертикально-сверлильный станок	1	5,5	0,12	0,4	23,88	7,5
Вертикально-сверлильный станок	1	5,5	0,12	0,4	23,88	7,5
Вертикально-сверлильный станок	2	11	0,14	0,5	37,98	7,5
Токарный станок с ЧПУ	1	18,5	0,17	0,65	48,86	7,0
Токарный станок с ЧПУ	1	18,5	0,17	0,65	48,86	7,0
Токарный станок с ЧПУ	1	18,5	0,17	0,65	48,86	7,0
Токарный станок с ЧПУ	1	18,5	0,17	0,65	48,86	7,0
Комплекс на базе 18340Ф30	1	15	0,2	0,6	43,16	7,0
Токарно-винторезный станок	1	15	0,16	0,55	47,09	7,0
Токарно-револьверный станок с ЧПУ	1	22	0,17	0,65	58,11	7,5
Токарно-револьверный станок с ЧПУ	1	22	0,17	0,65	58,11	7,5
Токарно-револьверный станок с ЧПУ	1	22	0,17	0,65	58,11	7,5
Горизонтально фрезерный станок	1	15	0,12	0,5	51,80	7,0
Токарно-винторезный станок	1	15	0,12	0,5	51,80	7,0
Радиально-сверлильный станок	1	7,5	0,16	0,6	21,70	7,5
Токарный станок с ЧПУ	1	15	0,17	0,65	39,84	7,0
Токарный станок с ЧПУ	1	15	0,17	0,65	39,84	7,0
Комплекс на базе 18340Ф30	1	15	0,2	0,6	43,16	7,0
Комплекс на базе 18340Ф30	1	15	0,2	0,6	43,16	7,0
Кран-балка	2	3	0,25	0,65	8,30	6,5

Определение расчетных нагрузок групп электроприемников и цеха в целом выполняем методом упорядоченных диаграмм [2], [5].

Расчет выполняется в следующей последовательности.

Определяется номинальная мощность группы электроприемников

(4.6)

где р_{ном i} - номинальная мощность i - го электроприемника, кВт;

n - количество электроприемников в группе.

Определяется групповой коэффициент использования

(4.7)

где k_i - коэффициент использования i - го электроприемника, принимаемый по [5], [6].

Определяется эффективное число электроприемников

(4.8)

По [5], [6] путем интерполяции определяем коэффициент расчётной активной нагрузки группы электроприемников

(4.9)

Определяется групповой коэффициент мощности

(4.10)

где cos _i - коэффициент мощности i - го электроприемника, принимаемый по [5]

Определяется коэффициент максимума реактивной мощности группы электроприемников по [5], [6].

Определяется расчетная активная мощность группы электроприемников

(4.11)

Определяется расчетная реактивная мощность группы электроприемников

(4.12)

где tg - соответствует групповому коэффициенту мощности группы электроприёмников

Определяется расчетная полная мощность группы электроприемников

(4.13)

Определяется расчетный ток группы электроприемников

(4.14)

Определяется пиковый ток группы электроприемников

(4.15)

где I_{п max} - наибольший из пусковых токов электроприемников в группе, А;

i_{н max} - номинальный ток электроприемника с наибольшим пусковым током, А;

k_{и max} - коэффициент использования электроприемника с наибольшим пусковым током.

Рассмотрим пример расчета электрических нагрузок для группы №1 табл. П. 1.

Определим номинальную мощность группы электроприемников

Определим групповой коэффициент использования

Определим эффективное число электроприемников

По [5], [6] путем интерполяции определяем коэффициент расчётной активной нагрузки группы электроприемников

Определяется групповой коэффициент мощности

Определим коэффициент максимума реактивной мощности группы электроприемников по [5], [6].

Определим активную расчетную мощность группы электроприемников

Определим расчетную реактивную мощность группы электроприемников

Определим полную расчетную мощность группы электроприемников

Определим расчетный ток группы электроприемников

Определим пиковый ток группы электроприемников

Для остальных групп электроприемников расчет электрических нагрузок выполняется аналогично. Расчет нагрузок в данном курсовом проекте выполнен на ПЭВМ в программе Excel. Результаты расчетов приведены в приложении в табл. П. 1.1.-П. 1.9.

Определим полную нагрузку цеха без учета нагрузки на освещение.

Выбор распределительного шкафа по [9] для каждой группы приведён в табл. 4.7.

Таблица 4.7 Распределительные шкафы.

Группа	Iр, А	Количество приёмников, шт.	Распределительный шкаф
			Тип	Iном, А
1	80,730	10	ПР85-Ин1-018	550
2	139,500	9	ПР85-Ин1-018	550
3	8,792	5	ПР85-Ин1-002	360
4	79,800	7	ПР85-Ин1-002	360
5	26,720	8	ПР85-Ин1-002	360
6	48,280	4	ПР85-Ин1-002	360
7	75,180	8	ПР85-Ин1-011	550
8	43,880	6	ПР85-Ин1-002	360

Питание шкафов осуществляется по магистрально-радиальной схеме. Всего 3 магистрали, которые питаются непосредственно от КТП. Первая магистраль включает в себя 1,2,3 группы, вторая - 4,5,6, третья - 7,8 группы.

В табл. 4.8 приведены коммутационные аппараты, установленные на подстанции, защищающие магистрали.

Таблица 4.8. Защитные аппараты

Магистраль	Iр, А	Тип автоматического выключателя	Номинальный ток, А	Ток расцепителя, А
Магистраль 1	195,308	ВА51-35	250	200
Магистраль 2	124,262	ВА51-33	160	125
Магистраль 3	101,960	ВА51-33	160	125

Кабели выбираются по [1] аналогично выбору проводов, приведенному в разделе 4.3.2. Сечение кабелей, питающих шкафы, соединенные шлейфом, принимаем одинаковое. Расчёт нагрузок магистралей приведён в Приложении 1 табл. П. 1.10-П. 1.12.

Результаты выбора кабелей приведены в табл. 4.9.

Таблица 4.9 Выбор кабелей для присоединения групп электроприемников

Участок сети	Iдл, А	Iз, А	кз	Iз кз	Iдоп, А	Марка кабеля
Магистраль 1	195,308	200	0,66	132	200	АВВГ 3120 + 235
Магистраль 2	124,262	125	0,66	82,5	140	АВВГ 370 + 225
Магистраль 3	101,960	125	0,66	82,5	110	АВВГ 350 + 225

4.4 Компенсация реактивных нагрузок

Суммарная мощность конденсаторных установок напряжением до 1000В определяют последовательно двумя этапами расчета по минимуму приведенных затрат [4]:

по минимуму приведенных затрат на конденсаторные установки и цеховые трансформаторные подстанции;

по минимуму приведенных затрат на конденсаторные установки и потери электроэнергии в цеховых трансформаторах и сети 10 кВ предприятия, питающей эти трансформаторы.

(4,16)

По первому условию основную мощность конденсаторных установок следует определять из целесообразности и возможности уменьшения числа цеховых трансформаторов или снижения их номинальной мощности.

По второму условию дополнительную мощность конденсаторных установок следует определять из снижения потерь до оптимального значения.

При расчете конденсаторных установок цеха завода разделяют на группы.

По первому условию порядок расчета следующий:

Для каждой группы определяется минимальное количество трансформаторов необходимое для питания активной нагрузки этой группы.

(4.17)

где k_з - коэффициент загрузки трансформаторов;

S_ном - номинальная мощность трансформаторов, кВА.

Определяется экономически оптимальное количество трансформаторов.

(4.18)

где K_o - коэффициент увеличения числа трансформаторов и зависит от удельных затрат по [4].

Удельные затраты на передачу реактивной мощности от источников.

(4.19)

где з_нк, з_вк, з_ктп - соответственно удельные приведенные затраты на конденсаторные установки до и выше 1000 В и комплектные трансформаторные подстанции принимаемые по [4].

Окончательное число трансформаторов принимают ближайшим целым числом.

По принятому числу трансформаторов определяем наибольшую реактивную мощность, которую рационально передавать через трансформаторы в сеть напряжением до 1000В.

 (4.20)

Определяется мощность компенсирующих устройств для каждой группы трансформаторов.

(4.21)

По второму условию порядок расчета следующий

Определяется мощность компенсирующих устройств для каждой группы трансформаторов.

(4.22)

где - вспомогательная расчетная величена определяемая по кривым [4] и зависящая от схемы подключения трансформаторов и коэффициентов К₁ и К₂.

(4.23)

(4.24)

где L - длина линии до первого трансформатора, км;

F - сечение кабельной линии электропередачи, ммІ.

При отсутствии соответствующих данных допускается приближенное определение К₂ по [4].

Выбор конденсаторных установок для механосборочного цеха №2.

По первому условию порядок расчета следующий.

В данном цеху установлено 2 трансформатора.

Определяем наибольшую реактивную мощность, которую рационально передавать через трансформаторы в сеть напряжением до 1000 В.

.

Определяется мощность компенсирующих устройств данной группы трансформаторов.

.

По второму условию порядок расчета следующий:

Определяется мощность компенсирующих устройств данной группы трансформаторов.

,

,

.

По второму условию установка компенсирующих устройств не требуется.

Суммарная мощность конденсаторных установок данной группы.

Таким образом, для трансформаторной подстанции механосборочного цеха №2 компенсация реактивных нагрузок не требуется.

4.5 Комплексный расчёт распределительной сети предприятия на ЭВМ

Комплексный расчёт внутризаводской сети предприятия бум выполнять с помощью программы RESHIM [7].

Программа RESHIM составлена на алгоритмическом языке Фортран. Она предназначена для определения следующей информации: нагрузки и загрузки линий, трансформаторов; потерь напряжения в них; напряжения и токов КЗ в узлах электрической сети; потерь мощности и энергии в линиях и трансформаторах.

Результаты расчёта приведены в Приложении 2 табл. П. 2.2 и П. 2.3.

Исходные данные необходимые для расчёта подразделяются на: информацию об источниках питания, справочную информацию о проводах, кабелях, трансформаторах и синхронных двигателях.

В Приложении 1 отображены исходные данные к расчёту.

Справочная информация включает в себя данные о кабелях, проводах, и трансформаторах 6,10,20 кВ, используемых в распределительной электрической сети.

Для проводов и кабелей в справочную информацию включены: марка, удельное активное сопротивление, ом/км, удельное реактивное сопротивление, ом/км, длительнодопустимый по нагреву ток, А; для трансформаторов: номинальная мощность, кВ·А, напряжение короткого замыкания, %, потери холостого хода, кВт, потери короткого замыкания, кВт, ток холостого хода, %.

Схема электрической сети представляется в виде множества отдельных участков: линий электропередачи и трансформаторных ветвей.

При помощи этой программы мы определим для участка схемы электроснабжения загрузку кабельных линий и трансформаторных подстанций.

Как показывает расчёт (см. Приложение 2 табл. 2.2 и 2.3) при указанной загрузке трансформаторов можно провести отключение одного трансформатора на двухтрансфоматорных подстанциях для того, чтобы сэкономить электроэнергию.

Далее производим расчёт ещё раз.

Анализируя проведённое мероприятие можно увидеть, что после отключения трансформаторов на двухтрансформаторных подстанциях мы можем сэкономить 18,8 МВт·ч.

В п. 7 данного дипломного проекта приведён анализ экономического эффекта от проведённого мероприятия: отключения одного трансформатора на двухтрансформаторных подстанциях для участка внутризаводской сети электроснабжения.

5. Разработка мероприятий по совершенствованию электропотребления предприятия

5.1 Реконструкция системы освещения участка механосборочного цеха №2

Электрическое освещение играет огромную роль в жизни современного человека, значение электрического освещения в производственной и культурной жизни людей заключается в следующем:

- рациональное освещение рабочих мест повышает производительность труда, качество выпускаемой продукции, обеспечивает бесперебойность работы;

- благоприятная осветительная обстановка создает нормальное психологическое состояние;

- освещение открытых пространств, площадей, автодорог, магистралей является одним из основных условий безопасного движения пешеходов и автомобилей.

Проектирование освещения является многовариантной задачей, требующей от разработчика умения находить не только наилучшие светотехнические, но и наиболее выгодные с экономической и энергетической точки зрения варианты решения. В настоящее время расход электроэнергии на освещение постоянно растёт и составляет около 14% всей вырабатываемой электроэнергии в республике. Затраты на сооружение осветительных установок промышленных предприятий достигают 30% общей сметной стоимости электротехнической части.

В данном подпункте дипломного проекта рассматривается полная реконструкция системы освещения участка механосборочного цеха №2 ПО «Гомсельмаш». Реконструкция включает в себя замену источников света и полную замену осветительной сети на более экономичную с применением нового оборудования.

Расчёт включает в себя несколько частей.

1. Выбор помещений и их характеристик.

Необходимо спроектировать электрическое освещение помещений механосборочного цеха №2 ПО «Гомсельмаш», перечень которых приведён в табл. 5.1.

Таблица 5.1. Параметры помещений цеха

Помещение	Размер, м х м	Площадь, мІ
Основное	40,4х60,2	2432,08
Склад	5,9х3,1	18,29
Санузлы	6х6	36,00
Материальная кладовая	9,9х5,8	57,42
Служба механика	9,9х3,6	35,64
Кладовая	9,9х1,9	18,81
Служба энергетика	9,9х5,8	57,42

2. Выбор источников света

Выбор источников света в помещениях осуществляется на основании сопоставления достоинств и недостатков существующих источников света (лампы накаливания /ЛН/, газоразрядные лампы низкого давления /ЛЛ/, газоразрядные лампы высокого давления /ДРЛ/).

При выборе источников света предпочтение следует отдавать газоразрядным лампам, как наиболее экономичным.

Газоразрядные лампы высокого давления рекомендуется применять в помещениях, где отсутствуют требования к светопередаче, при высоте помещения не ниже шести метров. Широкое применение газоразрядные лампы высокого давления получили в освещении открытых пространств, где используется одно из основных преимуществ данных источников света - способность нормально работать в значительных температурных пределах.

Газоразрядные лампы низкого давления рекомендуется применять: в помещениях, где работа связана с длительным и большим напряжением зрения; в помещениях, где имеет место требование к светопередаче; в помещениях без естественного освещения; по архитектурно-художественным соображениям;

Лампы накаливания рекомендуется применять в помещениях, где нормированная освещённость менее 100 лк.

Результаты выбора источников света сводим в табл..5.2.

Таблица 5.2. Источники света

Наименование подразделения цеха	Источник света
Основное	ДРИ
Склад	ЛЛ
Санузлы	ЛЛ
Материальная кладовая	ЛЛ
Служба механика	ЛЛ
Кладовая	ЛЛ
Служба энергетика	ЛЛ

3. Выбор освещённости

Одним из основных этапов при проектировании осветительных установок является правильный выбор нормированной освещённости помещений. Нормируемая освещённость регламентируется строительными нормами (СНБ), где количественная величина освещённости указана в зависимости от объектов (и их размеров), контраста объектов, фона и отражения фона.

В процессе эксплуатации осветительной установки происходит старение источника света, что приводит к снижению светового потока, загрязнению светильников и источников света, что также снижает силу светового потока. Поэтому для учёта снижения светового потока при светотехнических расчётах, при выборе установленной мощности источников света (E_min) применяют коэффициент запаса (КЗ).

Произведём выбор нормированной освещённости для всех имеющихся помещений по [8], а результаты выбора сведём в табл. 5.3.

Таблица 5.3. Выбор освещённости

Наименование подразделения цеха	Нормированная освещённость, лк
Основное	200
Склад	30
Санузлы	30
Материальная кладовая	50
Служба механика	150
Кладовая	50
Служба энергетика	150

4. Выбор светильников

Тип светильника определяется: условиями окружающей среды; требованиями и характеристикой светораспределения; экономической целесообразностью.

Наиболее экономичны светильники прямого светораспределения, позволяющие решить многие дефекты поверхностей.

По условиям окружающей среды, в сырых корпусах светильник должен быть выполнен из изолирующих, влагостойких материалов. В жарких помещениях все части светильника должны быть из материала необходимой теплостойкости. В пыльных помещениях допустимо полностью или частично пылезащищённое исполнение.

Выбор светильников по светораспределению определяется коэффициентом отражения стен, потолка, рабочей поверхности. Для внутреннего освещения наиболее эффективны светильники со светораспределением типа Д - косинусной кривой силы света, Г - глубокой или К - концентрированной.

Результаты выбора типов светильников сведём в табл. 5.4

5. Выбор высоты подвеса и размещения светильников

Размещение светильников в плане и разрезе помещения определяется следующими размерами (см. рис. 5.1 и рис. 5.2):H - высота помещения; hC - расстояние светильников от перекрытия (свес) (hC = 0.. 0,5 м); hП = H - hC - высота светильников над полом; hР - высота расчётной поверхности над полом (hР = 0,8 м); HР = hП - hР - расчётная высота; lа, lЬ - расстояния от стен до первого ряда; Lа, LЬ - расстояния между соседними рядами.

Таблица 5.4. Светильники

Помещение	Тип светильника	Кривая силы света
Основное	HDK-100/102	Г
Склад	TMS 022 136	Д
Санузлы	TMS 022 115I	Д
Материальная кладовая	TMS 022 158I	Д
Служба механика	TMS 022 158I	Д
Кладовая	TMS 022 136	Д
Служба энергетика	TMS 022 158I	Д

Расположение светильников в основных помещениях цеха производится из соображения выполнения условия [8]:

, (5.1)

где , причём рекомендуется;

- если у стен есть рабочие места;

- если у стен нет рабочих мест;

Производим расчёт места расположения светильников.

Основное помещение цеха:

Размеры цеха: 40,4 м х 60,2 м.

м;

(для светильников типа РСП);

м, тогда м;

м; L_А=6,75 м, L_В=7,68 м

Имеем: м,

где n - кол-во междурядий, А - длина помещения; откуда м, м;

Во вспомогательных помещениях при выборе количества светильников и места их расположения пользуются методом коэффициента использования светового потока.

Световой поток:

(5.2)

где коэффициент неравномерности светового потока; ( для ЛН и ДРЛ, для ЛЛ);

U - коэффициент использования светового потока, значение которого определяют по справочнику [8], исходя из значения параметра «i»,

(5.3)

S - площадь освещаемой поверхности, мІ;

КЗ - коэффициент запаса;

n - количество светильников в помещении;

E_MIN - освещённость, лк;

Расчётный световой поток должен лежать в пределах (-10%…+20%).

Во вспомогательных помещениях зададимся числом рядов N=3, значение высоты свеса, расчётную высоту, расстояния между светильниками, расстояния от стен, а также количество светильников для каждого помещения приведём ниже в табл. 5.5.

Таблица 5.5. Расположение светильников

Помещение	Высота свеса (hс, м)	Расчётная высота (hр, м)	Количество светильников
Основное	0,2	7,2	44
Склад	4	4	4
Санузлы	4	4	8
Материальная кладовая	4	4	6
Служба механика	4	3,2	12
Кладовая	4	4	6
Служба энергетика	4	3,2	12

6. Светотехнический расчёт системы общего равномерного освещения и определение установленной мощности света в помещениях

Для расчёта общего равномерного освещения горизонтальных поверхностей при отсутствии крупных затемняющих предметов используют метод коэффициента использования светового потока. Широко распространены упрощённые формы метода коэффициента использования: таблицы удельной мощности, а в последнее время - также графики по Гурову и Прохорову. Эти формы применяются в тех же случаях, что и сам метод коэффициента использования, но, конечно, упрощение достигается за счёт некоторой утраты точности. Обращается внимание на то, что таблицы и графики надо применять только при тех параметрах рассчитываемой установки, которые в них указаны. Поэтому расчёты в данном пункте будут производиться без упрощений.

Приведём пример расчёта для одного из помещений (для всех остальных помещений расчёты аналогичны), а результаты вычислений по данному разделу сведём в табл. 5.6.

Основное помещение цеха. А = 40,4 м; B = 60,2 м; Hр = 7,2 м; ; лк; К_з = 1,8.

Индекс помещения [8]:

.

В данном помещении светильники HDK-100/102, аналог которых РСП 05/Г 03, тогда по [8] выбираем значение коэффициента использования светового потока- .

Количество светильников .

Требуемый световой поток равен

лм.

Выбираем лампы типа HPI-T-400W фирмы PHILIPS. Световой поток лампы равен: лм; тогда:

Условие выполняется.

7. Выбор источников света, типов светильников, их размещение и светотехнический расчёт эвакуационного освещения

В соответствии со СНиПом, совместно с общим освещением должно устанавливаться и аварийное освещение. Причём аварийное освещение мажет быть двух видов.

Для продолжения работы - устраивается тогда, когда необходимо продолжать технологический процесс или завершить его до определённой стадии. Для этого освещения E_min = 5% от общего рабочего освещения (возможно и более).

Аварийное эвакуационное освещение - для эвакуации, организуется для того, чтобы обеспечить нормальные проход (без травматизма) при погасании основного рабочего освещения. Минимальная освещённость в местах проходов в основном помещении не менее 0,5 лк, вне помещения - не менее 0,2 лк.

Эвакуационное освещение организовывается.

в производственных помещениях, с количеством работающих не менее 50 человек, или в обычных помещениях, в которых не менее 100 человек;

в помещениях без естественного света;

в помещениях, где затруднён проход.

В качестве источников света для эвакуационного освещения могут применяться ЛН или ЛЛ (при условии, что они в отапливаемом помещении, и в питающей сети напряжение должно быть не ниже 90% Uном). Применение ламп ДРЛ при проектировании аварийного освещения запрещено.

Для эвакуационного освещения могут быть использованы источники света со светильниками общего рабочего освещения или установлены дополнительные источники света со светильниками. Максимальная мощность для источников света аварийного освещения для ЛН - до 200 Вт; ЛЛ - до 80 Вт.

Для расчёта аварийного освещения воспользуемся точечным методом расчёта, служащим для расчёта освещения как угодно расположенных поверхностей и при любом распределении освещённости. При расчёте по этому методу учитывается как прямой, так и отражённый свет.

Точечный метод расчёта использует пространственные изолюксы [т.е. кривые равных значений освещённостей, построенные при условной лампе со световым потоком в 1000 лм в координатах e (d, Нр)].

При расчёте на плане помещения с расположением светильников намечают одну (две) характерные точки с предполагаемой минимальной освещённостью. Для этой характерной точки определяют расстояние (d_i). Затем по таблице условных освещённостей определяют изолюксы: . А затем по выражению [8]

(5.4)

определяют световой поток источника света, принимая .

Помимо точечного метода с использованием линейных изолюкс существует ещё и метод линейных изолюкс (применяется для расчёта освещения от светящихся линий).

Спроектируем аварийное эвакуационное освещение только для основного помещения, так как вспомогательные помещения цеха малы. В качестве светильников для аварийного освещения принимаем светильники типа ППД 100, с лампами БК 100 (Ф_л=1350 лм) [8].

Основное помещение цеха.

Принимаем для аварийного освещения 9 ламп накаливания (см. лис 5 графической части).

Режим работы аварийного освещения - только при погасании основного освещения.

Расстояние от ближайших светильников до точки «А» равно:

d₁=13,6 м; d₂=16,5 м; d₃=16,5 м

Высота подвеса равна: H_р=7,2 м;

По [8] получаем: е₁=0,8, е₂=0,57, е₃=0,57.

Тогда:

лк;

Для остальных контрольных точек расчёт аналогичен. Результат сводим в табл. 5.7.

Таблица 5.7 Расчёт аварийного освещения

Контрольная точка	Расстояние от светильников, м	Условная освещённость	Emin, лк
	d1	d2	d3	e1	e2	e3
А	13,6	16,5	16,5	0,64	0,325	0,325	1,335
Б	15,3	12,7	16,8	0,49	1,44	0,336	2,345
В	14,5	11,5	-	0,624	2,25	-	2,974
Г	13,2	13,3	9,8	1	0,903	5,76	7,931

8. Выбор схемы питания осветительной установки

Внутри цеха принимаем осветительную сеть переменного тока с заземлённой нейтралью напряжением 380/220 В.

Выбор схем питания осветительной установки определяется:

требованиями к бесперебойности действия осветительной установки (наиболее важное требование).

технико-экономическими показателями.

безопасностью обслуживания, удобством управления и эксплуатации.

В соответствии с требованием СНиП предусматривается в производственных помещениях выполнение аварийной системы освещения.

В общем случае элементами осветительной сети являются источники питания, групповые магистральные щитки освещения, провода, кабели и шинопроводы.

Электрическая часть состоит из:

Питающих участков - это участки осветительной сети от источников питания до групповых щитков освещения. (групповой щиток освещения - это щиток, от которого непосредственно запитываются светильники).

Групповых линий - это линии, питающие светильники от групповых щитков освещения.

В качестве источника питания нашего цеха выступает ТП 6-10/0,4-0,23 кВ.

Запитывание цеха электроэнергией происходит по следующей схеме:

Источники света, выбранные для каждого помещения, должны быть объединены в группы для последующего питания их от групповых щитков освещения.

Групповые линии должны формироваться параллельно оконным проёмам, а в больших помещениях в качестве групповых линий могут быть ряды светильников.

При формировании светильников в группы необходимо учитывать:

каждая фаза должна быть загружена в пределах до 25А, при применении мощных источников света (ЛН 500 Вт и более, ДРЛ свыше 125 Вт) допускается увеличивать нагрузку фаз до 50 (63) А. Минимальный ток расцепителя группового автомата 16А. Обычно объединяют в группы 2-4 помещения.

количество ламп на фазу - до 200 шт. (ЛН и ДРЛ) или до 50 шт. (ЛЛ).

питающие линии в основном 4-х проводные (реже 2-х и 3-х проводные), групповые линии могут выполняться 3-х, 4-х и 5-ти проводными.

источники света должны быть равномерно распределены по всем трём фазам (допускается неравномерность распределения до 15%).

Аварийное освещение в помещениях без естественного света в обязательном порядке должно быть запитано от независимого источника питания.

9. Определение мест расположения щитков освещения и трасс электрической сети

В настоящее время щитки освещения для промышленных предприятий выпускаются в основном с автоматическими выключателями: АБ, АЗ161, АЗ163, АЕ.

Щитки освещения должны располагаться:

в центре или ближе к центру осветительных нагрузок.

у входов, выходов, проходов (для удобства управления).

таким образом, чтобы отсутствовали обратные потоки электрической энергии или они были минимальны.

Трасса электрической сети должна проходить таким образом, чтобы она охватывала значительное число щитков освещения и при этом обеспечивала минимум обратных потоков.

Для нашего цеха место установки щитка показано на плане цеха (см. лист графической части 5), расположение щитков аварийного освещения АЩО так же показано на плане цеха (причём запитывание этих щитков происходит от трансформаторной подстанции соседнего цеха).

Таблица 5.6. Результаты светотехнического расчёта равномерного освещения.

Помещение	Индекс помещения, i	Коэффициент использования светового потока, U	Количество светильников N, шт.	Требуемый световой поток Фтр, лм.	Тип лампы	Световой поток лампы Фл, лм.	Погреш-ность
Основное	3,36	0,746	44	30675,15	HPI-T-400W	30500	-0,57%
Склад	0,51	0,130	4	2184,25	TL-D 36/92	2300	5,30%
Санузлы	0,75	0,215	8	1299,77	TL-D 18/82	1350	3,86%
Материальная кладовая	0,91	0,261	6	3795,00	TL-D 58/82	3750	-1,19%
Служба механика	0,83	0,242	12	3810,68	TL-D 58/93	3750	-1,59%
Кладовая	0,40	0,128	6	2534,94	TL-D 36/93	2350	-7,30%
Служба энергетика	1,14	0,308	12	4823,84	TL-D 58/82	5200	7,80%

10. Выбор сечения проводов, кабелей, расчёт осветительной сети и расчёт защиты электрической сети

Определение расчётной нагрузки проектируемого объекта (цеха).

, (5.5)

где S_СИЛОВ=179,581 кВ·А;

, (5.6)

, (5.7)

где ; ; [8].

, (5.8)

; ;

; ;

кВт;

кВ·Ар;

кВ·А;

кВ·А.

Находим коэффициент мощности цеха.

S_р=109,083+j·142,654+20,977+j·24,187=130,06+j·166,841 кВ·А;

;

Определяем потерю напряжения в трансформаторе.

; (5.9)

где ;

;

;

Допустимая потеря напряжения в цехе равна:

; (5.10)

где , .

Тогда потеря напряжения до самого удалённого светильника составляет не более:

;

Определяем приведённый момент кабеля от трансформатора до ЩО.

Определяем расчётное сечение кабеля от трансформатора до ЩО.

ммІ

(С = 44, т.к. линия 5-х проводная, [8]).

Принимаем стандартное сечение кабеля от трансформатора до ЩО, равное 16 ммІ.

Определяем потерю напряжения в кабеле от трансформатора до ЩО.

,

Тогда допустимая потеря в ЩО составляет:

.

Ток в линии.

, А.

Приведём пример электрического расчёта для группы 1, все расчёты для других групп аналогичны, результат расчёта для которых сведём в табл. 5.8.

Находим момент.

М_гр=Р_р·l_р, (5.11)

где ;

;

P_р=(144+144+464)·1,3=977,6 кВт;

l_р1=9,5 м; l_р2=5 м; l_р3=18 м; l_р4=11 м; l_р5=22 м;

М₁=9,5·187,2=1778,4 кВт·м;

МІ=5·187,2=936 кВт·м;

М₁₂=1778,4+936+374,4·18=9453,6 кВт·м;

Мі=11·452,4=4976,4 кВт·м;

М_гр1=9453,6+4976,4+977,6·22=35937,2 кВт·м.

Далее определяется расчётное сечение проводника.

ммІ,

принимаем стандартное сечение питающего кабеля равное 2,5 ммІ.

Определяем потерю напряжения в кабеле.

;

Определяем запас по потере напряжения у самой удалённой лампы.

.

Выбор аппаратов защиты в ЩО осуществляется исходя из ниже указанного условия.

А, (5.12)

где -для ламп ДРЛ,- для ЛЛ [8].

Устанавливаем автоматические выключатели с током расцепления, 16 А.

Таблица 5.8 Электрический расчёт

линия	Рр, кВт	М, кВт·м	S, ммІ	Sст, ммІ	ДUi, %	ДUгр, %	Iгр, А
що-гр1	977,6	35937,2	0,120	2,5	0,327	6,486	1,563
що-гр2	2090,4	51222,3	0,171	2,5	0,466	6,347	3,343
що-гр3	6900	269100	0,898	4,0	1,529	5,283	17,472
що-гр4	6440	322000	1,074	4,0	1,830	4,983	16,308
що-гр5	6900	465750	1,554	4,0	2,646	4,166	17,472
тп-що	23308	1759754	4,295	16	2,500	6,812	54,819
тп-ащО	800	24000	0,068	4	0,136	7,864	1,215
ащО-ГА1	300	27900	0,127	2,5	0,254	7,746	0,456
ащО-га2	200	12800	0,058	2,5	0,116	7,884	0,304
ащО-га3	300	13800	0,063	2,5	0,125	7,875	0,456

Далее осуществляется проверка проводников по допустимому току перегрузки - выполнение условия (5.13).

А, (5.13)

где , [8].

Выбор аппаратов защиты в ЩО и проверка проводников по допустимому току перегрузки приведены в табл. 5.9 и 5.10 соответственно.

Таблица 5.9 Выбор автоматических выключателей

Линия	Расчётный ток, А	Автомат	Кз	Iз·Кз
начало	конец		тип	Iтр, А
ЩО	Гр. 1	1,563	АЕ2046М	2	1	2,00
ЩО	Гр. 2	3,343	АЕ2046М	4	1	4,00
ЩО	Гр. 3	17,472	АЕ2046М	25	1,4	17,86
ЩО	Гр. 4	16,308	АЕ2046М	25	1,4	17,86
ЩО	Гр. 5	17,472	АЕ2046М	25	1,4	17,86
ТП	ЩО	54,819	АЕ2046М	63	1,4	45,00
ТП	АЩО	1,215	АЕ2046М	1,6	1	1,60
АЩО	ГА1	0,456	АЕ2046М	1,6	1	1,60
АЩО	ГА2	0,304	АЕ2046М	1,6	1	1,60
АЩО	ГА3	0,456	АЕ2046М	1,6	1	1,60

Таблица 5.10 Выбор и проверка проводников по допустимому току перегрузки

Линия	Расчётный ток, А	Кп	Кп·Iтр	Проводник
начало	конец				Iдоп_пров, А	Марка и сечение
ЩО	Гр. 1	1,563	1,25	2,50	19	АВВГ 32,5+22,5
ЩО	Гр. 2	3,343	1,25	5,00	19	АВВГ 32,5+22,5
ЩО	Гр. 3	17,472	1,25	31,25	27	АВВГ 34+24
ЩО	Гр. 4	16,308	1,25	31,25	27	АВВГ 34+24
ЩО	Гр. 5	17,472	1,25	31,25	27	АВВГ 34+24
ТП	ЩО	54,819	1,25	78,75	60	АВВГ 316 +210
ТП	АЩО	1,215	1,25	2,00	27	АВВГ 34+24
АЩО	ГА1	0,456	1,25	2,00	19	АВВГ 32,5+22,5
АЩО	ГА2	0,304	1,25	2,00	19	АВВГ 32,5+22,5
АЩО	ГА3	0,456	1,25	2,00	19	АВВГ 32,5+22,5

11. Выбор типа щитков освещения, марки проводов и способа прокладки

Щитки выбираются в зависимости от условий окружающей среды и по количеству присоединений. В общем случае щитки выпускаются с наличием от 3-х до 30 автоматов в щитке. В щитках могут быть однофазные, трёхфазные или совместно одно-трёхфазные линейные выключатели.

Для осветительных сетей, как и для сетей питающих силовое оборудование, применяют различные марки проводов и кабелей, исключительно с алюминиевыми жилами.

Для осветительных сетей запрещается применение проводов с горючей изоляцией (полиэтиленовой), обычно применяют изолированные провода с ПВХ или резиновой изоляцией.

При выборе способа прокладки стремятся к тому, чтобы обеспечить индустриальные методы монтажа (методы, обеспечивающие скоростной монтаж). Также учитывают условия окружающей среды, наличие соответствующих строительных конструкций и исходят из эстетических соображений. Необходимо также учитывать технико-экономические показатели.

Для спроектированной сети выбираем щиток освещения ОЩВ-6АУ3 с I_ном=63А; количество линейных автоматов 6; устанавливается на стене или колонне [9]. Для аварийного освещения устанавливаем аналогичный щиток.

Результатом выполнения данного является следующее:

произвели выбор типов источников света исходя из их достоинств и недостатков;

определили нормируемую освещённость для каждого помещения;

выбор типов светильников, размещение их на плане цеха;

произвели расчёт общего равномерного помещения, тем самым окончательно определили количество светильников в каждом из помещений нашего цеха, а также определили типы и мощности устанавливаемых в эти светильники ламп. Воспользовавшись методом использования светового потока, мы смогли определить требуемый световой поток в помещениях, определили удельную мощность светового потока. Показателем верности расчёта общего равномерного освещения служат полученные значения погрешности, попавшие для всех помещений в допустимый интервал;

рассчитали аварийное эвакуационное освещение;

произвели электрический расчёт проектируемой сети с последующим выбором защитной аппаратуры, щитков освещения и проводников для питания щитков и групп осветительной нагрузки.

5.2 Выбор оптимальной тарифной системы для расчётов за электроэнергию

С 1 мая 1996 г. в Республике Беларусь введен в действие дифференцированный тариф по зонам суток, как элемент развития рыночных отношений между продавцами и потребителями электроэнергии. Новый тариф направлен на стимулирование энергосбережения за счет выравнивания графиков нагрузки энергоисточников путем изменения стоимости потребленной электроэнергии в зависимости от зоны суток. При переходе на тариф по зонам суток у предприятий появилась финансовая заинтересованность в реализации мероприятий, направленных на выполнение производственных программ в зонах льготного электропотребления и снижения за счет этого стоимости потребленной электроэнергии, а, следовательно, и себестоимости продукции.