6.4 Расположение дымохода
Дымоход должен быть газонепроницаемым, чтобы угарный газ не проникал в комнаты, для этого применим оштукатуривание его изнутри.
Согласно [10] при наличии в домах газовых приборов, работающих с отводом продуктов сгорания, вентиляционные каналы могут чередоваться с дымовыми каналами, расположенными во внутренней кирпичной стене. Это благотворно отразится на работе тех и других каналов. Прогрев соседними дымовыми каналами улучшит тягу в вентиляционных каналах. В дымовых каналах уменьшится опасность выпадения конденсата на их внутренних стенках.
В выбранном котле отвод продуктов сгорания производится в дымоход с диаметром 200 мм, минимальная требуемая тяга дымохода 2 Па, температура дымовых газов ≈ 100 0С. Высота дымохода составляет 7,0 метров. Таким образом, обеспечим хорошую тягу и исключим задувание.
7 ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ ЖИЛОГО ДОМА
7.1 Определение расчетной электрической нагрузки на вводе
Потребителями электроэнергии в проектируемом жилом доме являются: электрическое освещение, бытовые электроприборы, компрессор, автоматика котла, погружной насос системы водоснабжения, насос системы отопления.
Нагрузка дома на электрическое освещение и бытовые электроприборы (Рб) согласно заданию на проектирование составляет 5 кВт. Мощность погружного насоса 1,0 кВт, мощность потребляемая автоматикой котла 0,16 кВт, мощность циркуляционного насоса на систему отопления 0,028 кВт, мощность компрессора 5,5 кВт.
Мощность дневная максимальная Рд =9,8 кВт, вечерняя максимальная Рв =12,1 кВт. Для остальных домов примем Рд =2,7 кВт, Рв =5 кВт.
7.2 Выбор сечения проводов наружной сети 0,38 кВ
Схема электроснабжения поселка
Рисунок 7.1 – Схема электроснабжения поселка
7.2.1 Определяем расчетные нагрузки на участках ВЛ 0,38 кВ
Так как все потребители однородны и соизмеряемой мощности, расчетные нагрузки Рд и Рв, кВт, определяем используя коэффициент одновременности
,
(7.1)
,
(7.2)
где Ко – коэффициент одновременности [11].
Определяем реактивные мощности
и
,
квар, по формулам
,
(7.3)
,
(7.4)
где tg φ – коэффициент реактивной
мощности сельскохозяйственных
потребителей,
=0,48,
=0,4.
Полная мощность сети
,
кВА, определяется по формуле
,
(7.5)
,
(7.6)
Определим активную нагрузку на участке 0-1 по формулам (7.1) и (7.2)
кВт
кВт
Определим реактивную мощность на участке 0-1 по формулам (7.3) и (7.4)
квар
квар
Определим полную мощность на участке 0-1 по формулам (7.5) и (7.6)
кВА
кВА
Расчет остальных участков производим аналогично. Результаты расчетов сведем в таблицу 7.1.
Таблица 7.1 – Расчетная нагрузка на участках линии 0,38 кВ
|
№ участка |
Ко |
Активная нагрузка |
Реактивная нагрузка |
Полная нагрузка |
|||||||||
|
суммарная |
расчетная |
суммарная |
расчетная |
суммарная |
расчетная |
||||||||
|
Рд |
Рв |
Рд |
Рв |
Qд |
Qв |
Qд |
Qв |
Sд |
Sв |
Sд |
Sв |
||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
|
0-1 |
0,53 |
20,6 |
32,1 |
10,9 |
17,0 |
9,89 |
12,8 |
5,24 |
6,8 |
22,9 |
36,3 |
12,1 |
18,3 |
|
1-2 |
0,58 |
17,9 |
27,1 |
10,4 |
15,7 |
8,59 |
10,8 |
4,98 |
6,28 |
19,9 |
29,2 |
11,5 |
16,9 |
|
2-3 |
0,62 |
15,2 |
22,1 |
9,42 |
13,7 |
7,3 |
8,8 |
4,52 |
5,48 |
16,9 |
23,8 |
10,5 |
14,8 |
|
3-4 |
0,73 |
12,5 |
17,1 |
9,13 |
12,5 |
6,0 |
6,8 |
4,38 |
5,0 |
13,9 |
18,4 |
10,1 |
13,5 |
|
4-5 |
1 |
9,8 |
12,1 |
9,8 |
12,1 |
4,7 |
4,84 |
4,7 |
4,84 |
10,9 |
13,0 |
10,9 |
13,0 |
7.2.2 Рабочий ток в линии
,
А, определим по формуле
,
(7.7)
Определим рабочий ток на участке 0-1 по формул (7.7)
А
А
Расчет остальных участков производим аналогично. Результаты расчетов сведем в таблицу 7.2.
7.2.3 Выбор сечения провода
Выбираем сечение провода по экономическим интервалам нагрузок. При этом минимальное сечение проводов принимается исходя из их механической прочности. Согласно нормам технологического проектирования в зависимости от марки провода допускается минимальное сечение в линии 0,38 кВ – А 35 или СИП - 3×16+25 [11].
По экономическим интервалам нагрузок выбираем провод СИП- 3×16+25 .
Проверяем предлагаемое сечение по условию нагрева
Iр. max ≤ Iдоп , (7.8)
27,8 А < 100 А
Условие по нагреву удовлетворяется.
Проверим выбранное сечение проводов по потере напряжения при ΔUдоп%=8 %
Фактическая потеря напряжения
,
определяется в процентах от номинального
значения
,
(7.9)
где rо – удельное активное сопротивление провода, Ом/км, rо = 1,27 Ом/км [11];
xо – удельное индуктивное сопротивление провода, xо = 0,1 Ом/км [11];
L – длина участка.
Фактическая потеря напряжения на участке 0-1 определяется по формуле (7.9)
Расчет остальных участков производим аналогично. Результаты расчетов сведем в таблицу 7.2.
Таблица 7.2 – Сечения проводов и допустимые потери напряжения
|
№ участка |
длина участка, км |
марка провода |
сечение провода |
Iр. мах, А |
Iдоп, А |
фактическая потеря U% |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
0-1 |
0,04 |
СИП |
16 |
27,8 |
100 |
0,62 |
|
1-2 |
0,04 |
СИП |
16 |
25,7 |
100 |
0,57 |
|
2-3 |
0,04 |
СИП |
16 |
22,5 |
100 |
0,50 |
Окончание таблицы 7.2
|
№ участка |
длина участка, км |
марка провода |
сечение провода |
Iр. мах, А |
Iдоп, А |
фактическая потеря U% |
|
4-5 |
0,04 |
СИП |
16 |
19,8 |
100 |
0,44 |
|
Потери напряжения по всей длине линии на участке 0-5 |
2,58 |
|||||
Сравним фактическую потерю напряжения с допустимой
ΔUфакт%≤ ΔUдоп% , (7.10)
Выбранное сечение проводов проходит по допустимой потере напряжения
2,58% < 8%
7.3 Расчет токов короткого замыкания
7.3.1 Исходная схема для расчета токов КЗ
Расчет токов КЗ начинается с выбора расчетной схемы (рисунок 7.2), на которой указываются марки проводов и их сечение, длины участков линий электропередач. На расчетную схему наносят точки КЗ – у каждого потребителя.
7.3.2 Схема замещения для расчета токов КЗ
По исходной схеме составляется схема замещения (рисунок 7.3), на которой показаны индуктивные и активные сопротивления основных элементов электропередачи. На схеме расставляются точки КЗ, наносятся обозначения сопротивлений и их числовое значение приведенные к базисным условиям.
Рисунок 7.2 – Расчетная схема электропередачи для расчета токов короткого замыкания
Для приведения сопротивлений к базисным условиям в простых распределительных сетях, чаще всего применяется система именованных единиц, в которой все сопротивления приводятся к базисному напряжению. За базисное напряжение принимается средненоминальное напряжение одной из ступеней, 10,5 или 0,4 кВ. Примем ΔUб =10,5 кВ.
Рисунок 7.3 – Схема замещения для расчетов токов КЗ
Сопротивление трансформатора Rтб и Xтб , Ом, определяем по формулам
,
(7.11)
,
(7.12)
Сопротивление линии Rб и Xб , Ом, определяем по формулам
,
(7.13)
,
(7.14)
Определим базисные сопротивления трансформатора по формулам (7.11) и (7.12)
Ом
Ом
Определим базисные сопротивления линии по формулам (7.13) и (7.14)
Ом
Ом
7.3.3 Результирующие сопротивления до точек КЗ
Для каждой точки КЗ суммируются все сопротивления от начала электропередачи и находятся полные сопротивления, Zб , Ом
,
(7.15)
Определим полно базисное сопротивление до точки К1 по формуле (7.15)
Ом
7.3.4 Расчет токов КЗ
Ток трехфазного КЗ
,
А, определяется по формуле
,
(7.16)
Ток однофазного КЗ
,
А, определяется по формуле
,
(7.17)
где
-
минимальное фазное напряжение на шинах
0,4 кВ ТП;
- полное сопротивление
трансформатора току замыкания на корпус,
определяется по [11];
- полное сопротивление петли
«фаза-нуль» от шин 0,4 кВ ТП до конца линии
0,38 кВ.
Определим минимальное фазное
напряжение на шинах 0,4 кВ ТП,
,
(7.18)
Полное сопротивление петли
«фаза-нуль»
,
Ом, определяется
,
(7.19)
где
,
– активные сопротивления фазного и
нулевого проводов;
– длина линии;
– индуктивное сопротивление
току нулевой последовательности,
=
0,6 Ом/км.
Ударные токи
,
А, определяется по формуле
,
(7.20)
где
-
ударный коэффициент.
,
(7.21)
Определим ударный коэффициент для точки К1 по формуле (7.21)
Определим минимальное фазное напряжение на шинах 0,4 кВ ТП, по формуле (7.18)
Определим полное сопротивление петли «фаза-нуль» для точки К2 по формуле (7.19)
Ом
Определим токи КЗ и ударный ток для точки К1 по формулам (7.16), (7.17) и (7.20)
кА
кА
кА