Курсовая Иванов

№		Iном.а,				Кз*Iном.то,	Iпр,	F,	Марка ка-
ЭП	Ip, A	А	Кн*Ip, А	Iном.то	Тип автомата	А	А	мм2	беля
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
21	12,31	160	13,541	16	ВА-5125	10,56	60	10	ВВГ 4х10
22	12,31	160	13,541	16	ВА-5125	10,56	60	10	ВВГ 4х10
23	12,31	160	13,541	16	ВА-5125	10,56	60	10	ВВГ 4х10
24	38,74	160	42,614	63	ВА-5125	41,58	60	10	ВВГ 4х10
25	38,74	160	42,614	63	ВА-5125	41,58	60	10	ВВГ 4х10
26	38,74	160	42,614	63	ВА-5125	41,58	60	10	ВВГ 4х10
27	38,74	160	42,614	63	ВА-5125	41,58	60	10	ВВГ 4х10
28	38,74	160	42,614	63	ВА-5125	41,58	60	10	ВВГ 4х10
29	38,74	160	42,614	63	ВА-5125	41,58	60	10	ВВГ 4х10
30	38,74	160	42,614	63	ВА-5125	41,58	60	10	ВВГ 4х10
31	38,74	160	42,614	63	ВА-5125	41,58	60	10	ВВГ 4х10
32	38,74	160	42,614	63	ВА-5125	41,58	60	10	ВВГ 4х10
33	38,74	160	42,614	63	ВА-5125	41,58	60	10	ВВГ 4х10
34	38,74	160	42,614	63	ВА-5125	41,58	60	10	ВВГ 4х10
35	38,74	160	42,614	63	ВА-5125	41,58	60	10	ВВГ 4х10
36	28,5	160	31,35	40	ВА-5125	26,4	60	10	ВВГ 4х10

9.4.3. Выбор сечений проводов и кабельных линий

Сечение провода определяем по формулам:

Iпр Iр ,		(9.19)
Iпр Кз Iз	Кз Iном.то ,	(9.20)

где Кз = 0,8 – поправочный коэффициент защиты; Iз – ток срабатывания защиты, А;

Iном.тр. – номинальный ток срабатывания токовой отсечки, А. Выбор сечений проводов и кабельных линий приведен в табл.9.9.

9.5. Светотехнический и электротехнический расчет осветительной сети

Правильное выполнение осветительных установок способствует рациональному использованию электроэнергии, улучшению качества выпускаемой продукции, повышению производительности труда, уменьшению количества аварий и случаев травматизма, снижению утомляемости рабочих.

При проектировании осветительных установок большое значение имеет правильное определение требуемой освещённости объекта. Для этой цели разработаны нормы промышленного освещения. Освещение по своему назначению и использованию делится на рабочее, аварийное и эвакуационное.

Размещение светильников определяется следующими размерами: hС- расстояние светильника от перекрытия,

hП=H-hС- высота светильника над полом,

hР- высота расчетной поверхности над полом,

			Лист
Изм. Кол.уч. Лист № док Подп. Дата	140211.65 ПЗ
	72

h=hП-hР- расчетная высота,

L- расстояние между соседними светильниками или рядами ламп,

l- расстояние от крайних светильников или рядов светильников до стены. Основное требование при выборе расположения светильников заключает-

ся в доступности при их обслуживании. Кроме того, размещение светильников определяется условие экономичности.

Рис. 5.4

Важное значение имеет отношение расстояния между светильниками или рядами светильников к расчетной высоте λ=L/h.

Для рабочего освещения нужно применить лампы типа ДРЛ, для аварийного – лампы люминесцентные.

Размеры цеха: LЦ ВЦ НЦ 96 56 10. Высота расчётной поверхности hP 0.8м, расстояние от перекрытия до светильника hC 1.2м.

Расстояние от светильников до рабочей поверхности (расчётная высота): h H Ц hC hP 10 1.2 0.8 8м.

Э L / h - расстояние между светильниками к расчётной высоте. ПринимаемЭ 1 для светильников типа РСП 05 [10].

LA Э h 1 8 8м.

В ряду можно разместить n 11 светильников, тогда расстояние от крайних

светильников	до стены 2 lА 96 11 8 8 lA 4м . Принимаем число рядов
m 9 , тогда	LB 6м , 2 lB 56 9 6 2 lB 1м . В итоге общее число светиль-
ников в цехе N n m 11 9 99шт.(рис.9.5).
Отношение
		LA		8	1.33 1.5 .
		LB	6

			Лист
Изм. Кол.уч. Лист № док Подп. Дата	140211.65 ПЗ
	73

			1 м
				4 м
			6 м
			8 м
			Рис.2.5
	Расчет рабочего освещения
	Задачей расчета осветительной установки является определение числа
	и мощности источника света или определение фактической освещенности,
	создаваемой спроектированной установкой.
	Расчет освещения выполняется методом коэффициента использования
	светового потока, т.к. нет крупных затеняющих предметов. При расчете по
	этому методу световой поток ламп в каждом светильнике, необходимый
	для создания заданной минимальной освещенности, определяется по фор-
	муле:
			Ф=(ЕН*КЗАП*F*z)/(N* η),		(2.14)
	где КЗАП- коэффициент запаса,
	F- площадь освещаемой поверхности, м2,
	z=ЕСР/ЕН- коэффициент минимальной освещенности ( для ламп ДРЛ
	z=1,15),
	N- число светильников,
	η- коэффициент использования светового потока источника света, до-
	ли единиц.
	По значению Ф выбирается стандартная лампа так, чтобы ее поток от-
	личался от расчетного значения на -10% +20%
	Индекс помещения определяется по [2] при условии, что L/B 3,5
	По [2] принимаем ρП = 0,7; ρСТ = 0,5; ρР = 0,1.
	ρП,ρСТ,ρР- коэффициенты отражения поверхностей (потолка, стен, рабо-
	чей поверхности) необходимы для выбора η.
	Коэффициент использования светового потока является функцией индекса
			помещения:
			LЦ ВЦ	96 56
			i h LЦ ВЦ	8 96 56 4, 4 .
					Лист
				140211.65 ПЗ
Изм.	Кол.уч. Лист № док	Подп.	Дата		74

0.76 - коэффициент использования светового потока.

Световой поток ламп в каждом светильнике, необходимый для создания заданной минимальной освещённости определяется по формуле:

	Р		ЕН КЗАП F Z			,		(2.15)
				N
где ЕН = 150 лк -	норма освещённости,				КЗАП 1.5 - коэффициент запаса, F -
площадь освещаемой поверхности,
Z ECP EH 1,15 -	коэффициент минимальной освещённости ( ECP							- средняя
освещённость), N – число светильников.
	Р			150 1.5 (96 56) 1.15			18488 Лм .
				99 0.76

По Ф в [2] подбираем лампу типа ДРЛ мощностью 400 Вт со световым пото-

ком	ФНОМ = 19000 лм.
	Отклонение светового потока определяется по формуле:
			НОМ Р 100% .
			Р
		19000 18488	100% 2,8% < 20 %.
	18488

различие между ФНОМ и Фр 2,8 % , что допустимо.

Выбираем светильники марки РСП 05-400 для ламп ДРЛ.

Расчет аварийного освещения Аварийная освещенность рабочей поверхности должна составлять не

менее 5% нормы и не менее 2 лк внутри зданий. Исходя из этих требований, пересчитаем количество ламп, необходимых для аварийного освещения.

Высота подвеса аварийного освещения составляет 6 метров. По этому параметру согласно [4] устанавливаются лампы типа ЛБ и соответственно λс=1,5; светильники типа ЛСП 02.

Расчет освещения будем производить методом коэффициента использования.

1. Расчетная высота:

	h=H-hР-hС=10-0,8-3,2 = 6 м.
2.	Для принятого светильника, имеющего значение λэ=Lа/ h=1,5.
	LА= λЭ*h = 1,5*6 = 9 м.
3.	При LА = 9 м в ряду можно разместить 10 светильников, тогда
	2l = 96 – 10*9 = 6;	l = 3 м.
4. Принимаем число светильников 3, тогда LВ= 6 м;
	2l= 56 – 8*6 = 8;	l = 4 м.

LА/LВ=9/6=1,5.

5.Число светильников в цехе N = 80.

Индекс помещения определяется по [2] при условии, что L/B 3,5

По [2] принимаем ρП=0,5; ρСТ=0,5; ρР=0,1.

			Лист
Изм. Кол.уч. Лист № док Подп. Дата	140211.65 ПЗ
	75

i =	96 56	= 5,9.
	6 (96 56)

Из [2] находим η = 0,63.

По [2] принимаем ЕН = 15 лк, КЗАП = 1,3.

Ф = 15 1,3 (96 56) 1,15 = 2692 лм. 80 0.63

По Ф в [2] подбираем лампу типа ЛБ-40 мощностью 40 Вт со световым потоком ФНОМ = 3000 лм;

Отклонение от допустимого значения

3000 2692 100% 11,5% < 20 %. 2692

различие между ФНОМ и Фр – 11,5% , что допустимо. Выбираем светильники марки ЛСП 02 для ламп ЛБ-40.

В качестве питания аварийного освещения будем принимать блок аварийного переключения освещения (БАПО).

По результатам расчетов данного пункта спроектировано рабочее освещение цеха, аварийное освещение и определены потери напряжения в рабочей и аварийной осветительной сети. Выбор ламп и светильников, а также их расположение произведен с максимальным приближением к экономически наиболее эффективному соотношению расстояния между светильниками.

Для светильников общего освещения применяется напряжение 220 В. Электроснабжение рабочего и аварийного освещения выполняется самостоятельными линиями от главного щита освещения и главного щита аварийного освещения, подключенных к шинам низкого напряжения подстанции. При этом электроэнергия от подстанции передаётся питающими линиями на групповые осветительные щитки. Питание источников света осуществляется от групповых щитков групповыми линиями.

Для взрывоопасных помещений ПУЭ требуют применять от групповых щитков до светильников трехпроводные однофазные линии с обязательным заземлением светильника третьим проводником. Использование трехфазной четырехпроводной групповой линии возможно только для освещения РТП.

Распределение светильников по фазам по длине групповой линии выполняется для снижения потерь мощности и напряжения в проводе, уменьшения стробоскопического эффекта и снижения ущерба при исчезновении напряжения в одной из фаз. Нагрузку можно считать равномерной, если моменты нагрузок отличаются незначительно.

Задачей данного раздела является оптимальное распределение светильников по фазам, выбор осветительного щита и питающего кабеля. Лампы распределяются относительно фаз таким образом, чтобы суммарная нагрузка фаз была равномерной. Нагрузку можно считать равномерной, если моменты нагрузок отличаются незначительно.

Проведем расчет для рабочего освещения [2].

			Лист
Изм. Кол.уч. Лист № док Подп. Дата	140211.65 ПЗ
	76

М = ∑ Рi ∙ li ,

(9.15)

где

Рi – мощность лампы ,кВт

li – расстояние от ИП до лампы, м.

∑Ма ≈ ∑Мв ≈ ∑Мс Такое размещение позволяет выравнивать нагрузку по фазам.

Выбор сечения проводников осветительной сети. Выбор сечения осуществляется с учетом рекомендаций:

1.Должна обеспечиваться достаточная механическая прочность.

2.Прохождение тока нагрузки не должно вызвать перегрев проводников

Iдоп ≥ Iраб.

3.У источника света должен поддерживаться необходимый уровень на-

пряжения.

Рассмотрим цех (36х24) м2, в котором установлено 12 светильников (3 ряда по 4 светильника). Распределение нагрузки по каждой из 3-х линий показано на рис.5.4).

Расположение ламп по фазам: А-В-С-С-В-А-А-В-С-С-В-А

Р = 700 Вт.

∑Ма= Pl1 + P(l1+l) + P(l1+2l) + P(l1+3l) = P(4l1+6l).

∑Мв= P(l1+l) + Pl1 + P(l1+3l) + P(l1+2l) = P(4l1+6l).

∑Мс = P(l1+2l) + P(l1+3l) + Pl1 + P(l1+l) = P(4l1+6l).

Значение результирующего момента по каждой фазе: ∑М = 700*(4*2+6*8) = 39,2 кВт*м.

Рассчитаем потери напряжения в фазах для каждой группы:

∆U =	M	(9.16)
	Kc S

Выбираем минимально допустимое по механической прочности сечение жилы медного провода марки ВВГ S =2,5 мм2. Определяем значение коэффициента Кс по [2] таб. 10.7. Kc=12.

∆U =		39,2		1,31В.
		12 * 2,5
∆U% =	U *100%				0,59%.
		220

Рассчитаем токи в фазах, А:

	I А			P
				3 * cos( )
	Uл *
	IВ			P		(9.17)
				3 * cos( )
	Uл *
	IС			P
				3 * cos( )
	Uл *

где Р - расчетная нагрузка, кВт, cos( ) = 0,57 – для ламп типа ДРЛ.

			Лист
Изм. Кол.уч. Лист № док Подп. Дата	140211.65 ПЗ
	77

	I А I B IC			P				700			3,22А.
			Uл * 3 * cos( )					3 * 0.57
						220 *
	Проверка по допустимому нагреву участков осветительной сети:
	Должно выполняться условие:
			Iн ≥ Ip								(9.18)
				Iн = 24 A [4]

Данное условие выполняется.

Аварийное освещение.

Расположение ламп по фазам: А-В-С-В-С-А-С-А-В. Для аварийного освещения имеем 3 ряда по 3 светильника.

Аналогично: Р = 500 Вт.

∑Ма= Pl1 + P(l1+2l) + P(l1+l) = 3P(l1+l).

∑Мв= P(l1+l) + Pl1 + P(l1+2l) = 3P(l1+l).

∑Мс = P(l1+2l) + P(l1+l) + Pl1 = 3P(l1+l).

Значение результирующего момента по каждой фазе: ∑М = 3*500*(2,5 + 9) = 17,25 кВт*м.

Рассчитаем потери напряжения в фазах для каждой группы по формуле (9.16). Выбираем минимально допустимое по механической прочности сечение

жилы медного провода марки ВВГ s=2,5 мм2. Определяем значение коэффициента Кс по [1] таб. 10.7. Kc=12.

∆U =

17,25

0,575В.

12 * 2,5

∆U% =

U *100%

0,26%.

220

Рассчитаем токи в фазах

I А I B

IC

P

500

1,31А.

3 * cos( )

220 *

3 *1

Uл *

Проверка по допустимому нагреву участков осветительной сети: Должно выполняться условие: Iн ≥ Ip

Iн= 24 A [4].

Данное условие выполняется.

Момент нагрузки для однофазной линии в помещении определяем по формуле [2], кВтּм:

mф=Pро∑·(lло+lот/2),

(9.19)

где Ppo∑ - осветительная нагрузка на фазе, Вт; lло – расстояние от ЩО до первой лампы, м; lот – расстояние между первой и последней лампой, м. Такая схема отображена на рис. 9.6.

			Лист
Изм. Кол.уч. Лист № док Подп. Дата	140211.65 ПЗ
	78

lлo

Ppo∑

Рис. 9.6 Определение момента нагрузки осветительной сети

Момент нагрузки для головного кабеля определяется как произведение

мощности Рро на длину линии lл [2], кВт∙м:
М= Рро·lл.	(9.20)
Сечение проводов головного участка сети [2], мм2:
S M m ,	(9.21)
K Uр

где – ∑М сумма моментов данного и всех последующих по направлению энергии участков с тем же числом проводов в линии, как и на данном участке, кВт∙м; ∑α·m – сумма моментов всех ответвлений, питаемых данным участком и имеющих иное число проводов в линии, на этом участке, кВтּм; α – коэффициент приведения моментов, зависящий от числа проводов на участке и в ответвлении, α=1,39 для однофазной ответвления с нулем (табл. 10.8 [2]);

Uр=3,3 – располагаемые потери напряжения в осветительной сети определяемые по табл. 12.6 [5], %; К=44 – коэффициент зависящий от схемы и материала проводника (табл. 10.7 [2]).

Действительные потери напряжения на участках линии освещения [2],

%:

	Uд	M		,	(9.22)
		К S

где М – момент создаваемый данным участком, кВтּм; S – сечение кабеля на данном участке, мм2.

Определяем располагаемые потери напряжения в конце каждого уча-

стка [2], %:

Uуч2 Uуч1 Uд ,

(9.23)

где Uуч2 – располагаемые потери напряжения в конце данного участка линии освещения, %; Uуч1 – располагаемые потери напряжения в начале данного участка линии освещения, %; Uд – действительные потери напряжения на данного участке линии освещения, %.

			Лист
Изм. Кол.уч. Лист № док Подп. Дата	140211.65 ПЗ
	79

Таблица 9.6 Определение потерь напряжения в осветительной сети

№		mф,	Рро∑,	М,	Sлр,	Sлп,	ΔUд,	ΔUуч1,	ΔUуч2,
ЩО		кВт∙м	Вт	кВт м	мм2	мм2	%	%	%
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
	А	0,65
1	В	0,85	400	20	0,56	2,5	0,57	1,68	1,10
	С	0,65

9.6. Расчет потерь активной и реактивной мощности и напряж е- ния в цеховой распределительной сети

Произведем расчет потерь мощности и напряжения в кабельных линиях. Потеря напряжения в процентах к номинальному напряжению сети:

	U		3 IРАБ l (rуд cos( ) xуд sin( )) 100%					(9.21)
				UHOM
где: l - длина кабельной линии, км;
rуд ,	x уд - удельное активное и реактивное сопротивление кабеля, Ом/км;
UHOM -	номинальное напряжение сети, В;					IРАБ	- максимальный рабочий ток
электроприемника, А.
Потеря активной и реактивной мощности:
				P 3 I2	r	l		(9.22)
				РАБ	уд
				Q 3 IРАБ2	xуд l			(9.23)

где: IРАБ - максимальный рабочий ток электроприемника, А; l - длина кабельной линии, км; rуд , x уд - удельное активное и реактивное сопротивление кабе-

ля, Ом/км.

Результаты расчетов потерь в кабельных линиях к электроприемникам по двум вариантам соответственно представлены в табл.табл.9.10-9.11.

Таблица 9.10 Расчет потерь мощности и напряжения (1 вариант)

№	cos	sin	L, м	Iраб, А	F,	rуд,	xуд,	ΔU,	Р,	ΔU,В	ΔQ,квар	U
ЭП	(ф)	(ф)			мм²	Ом/кмОм/км		%	кВт			(кB)
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
1	0,65	0,76	7	64,35	10	1,84	0,075	0,11	0,004	0,418	0	0,38
2	0,65	0,76	9	96,52	10	1,84	0,075	0,14	0,006	0,532	0	0,38
3	0,6	0,8	7,5	22,79	4	12,46	0,095	0,23	0,143	0,874	0,006	0,38
4	0,6	0,8	7,5	22,79	4	12,46	0,095	0,23	0,143	0,874	0,006	0,38
5	0,6	0,8	10,5	22,79	4	12,46	0,095	0,25	0,113	0,95	0,005	0,38

			Лист
Изм. Кол.уч. Лист № док Подп. Дата	140211.65 ПЗ
	80

№	cos	sin	L, м	Iраб, А	F,	rуд,	xуд,	ΔU,	Р,	ΔU,В	ΔQ,квар	U
ЭП	(ф)	(ф)			мм²	Ом/кмОм/км		%	кВт			(кB)
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
6	0,6	0,8	5,5	28,5	4	12,46	0,095	0,13	0,059	0,494	0,002	0,38
7	0,5	0,87	8	47,86	10	1,84	0,075	0,41	0,093	1,558	0,001	0,38
8	0,5	0,87	9,5	47,86	10	1,84	0,075	0,04	0,001	0,152	0	0,38
9	0,5	0,87	7,5	47,86	10	1,84	0,075	0,03	0,001	0,114	0	0,38
10	0,5	0,87	7,5	47,86	10	1,84	0,075	0,2	0,143	0,76	0,006	0,38
11	0,6	0,8	8	47,86	10	1,84	0,075	0,06	0,001	0,228	0	0,38
12	0,6	0,8	8	47,86	10	1,84	0,075	0,06	0,001	0,228	0	0,38
13	0,6	0,8	10	47,86	10	1,84	0,075	0,08	0,002	0,304	0	0,38
14	0,6	0,8	9	47,86	10	1,84	0,075	0,07	0,002	0,266	0	0,38
15	0,6	0,8	9	47,86	10	1,84	0,075	0,07	0,002	0,266	0	0,38
16	0,6	0,8	8	47,86	10	1,84	0,075	0,06	0,001	0,228	0	0,38
17	0,6	0,8	7	28,5	4	12,46	0,095	0,27	0,032	1,026	0	0,38
18	0,95	0,31	6	27,35	4	12,46	0,095	0,65	0,091	2,47	0,001	0,38
19	0,95	0,31	6	27,35	4	12,46	0,095	0,65	0,091	2,47	0,001	0,38
20	0,6	0,8	6	27,35	4	12,46	0,095	0,17	0,015	0,646	0	0,38
21	0,6	0,8	6	12,31	4	12,46	0,095	0,17	0,015	0,646	0	0,38
22	0,6	0,8	8	12,31	4	12,46	0,095	0,3	0,036	1,14	0	0,38
23	0,97	0,24	8	12,31	4	12,46	0,095	0,28	0,134	1,064	0,008	0,38
24	0,6	0,8	10	38,74	4	12,46	0,095	0,38	0,046	1,444	0	0,38
25	0,6	0,8	9	38,74	4	12,46	0,095	0,34	0,041	1,292	0	0,38
26	0,6	0,8	9	38,74	4	12,46	0,095	0,07	0,002	0,266	0	0,38
27	0,5	0,87	8	38,74	4	12,46	0,095	0,25	0,035	0,95	0	0,38
28	0,5	0,87	7	38,74	4	12,46	0,095	0,22	0,031	0,836	0	0,38
29	0,95	0,31	7	38,74	4	12,46	0,095	1,09	0,217	4,142	0,002	0,38
30	0,95	0,31	9	38,74	4	12,46	0,095	0,98	0,137	3,724	0,001	0,38
31	0,6	0,8	9	38,74	4	12,46	0,095	0,07	0,002	0,266	0	0,38
32	0,6	0,8	8	38,74	4	12,46	0,095	0,06	0,001	0,228	0	0,38
33	0,6	0,8	8	38,74	4	12,46	0,095	0,06	0,001	0,228	0	0,38
34	0,6	0,8	10	38,74	4	12,46	0,095	0,08	0,002	0,304	0	0,38
35	0,6	0,8	7	38,74	4	0,92	0,088	0	0	0	0	0,38
36	0,5	0,87	9	28,5	4	1,84	0,073	0,04	0,005	0,152	0	0,38

			Лист
Изм. Кол.уч. Лист № док Подп. Дата	140211.65 ПЗ
	81