Электроснабжение административного здания ООО "Сибирь"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Современные офисы часто располагаются в приспособленных помещениях жилых домов и производственных зданиях. При составлении проекта электроснабжения офисного помещения необходимо не только учитывать его особенности, но и руководствоваться требованиями к освещению и обеспечению электро- и пожаробезопасности.

В создании комфортных условий для работы персонала большую роль играет эргономика расположения рабочих мест и освещения в офисе. Розетки должны располагаться на удобной высоте и в непосредственной близости от рабочего места, чтобы сотрудник, не вставая со стула, мог свободно ее достать.

Правильный режим электроосвещения подбирается на основании светотехнического расчета на этапе проектирования электроснабжения офиса.

Электромонтажные работы в офисе по подключению оргтехники и персональных компьютеров выполняются таким образом, чтобы группа розеток была подключена к одному автомату, а другая группа - к другому. В полу возле каждого рабочего места оборудуется небольшой лючок, через который в гофрированных трубах проводится кабель питания к месту установки розеток. Для обеспечения бесперебойной работы офисного оборудования, оно должно иметь отдельную питающую сеть.

Примечание.

1. В помещениях групповые розеточные сети выполнить кабелем марки ВВГНГ (3*1,5) скрытой проводкой в гофрированных трубах (с прокладкой под трубы несгораемых материалов) под слоем штукатурки на стенах, за стеновыми панелями и за подвесными потолками.

2. Согласно ГОСТ Р50462-92 в проекте выполняется цветовая электропроводка для идентификации кабелей.

3. Высота установки розеток 0,3 м…1,0 - по месту.

1 Исходные данные

1.1 Характеристика объекта с исходными данными на разработку проекта.

Административное здание ОАО «Сибирь» находится в п.г.т Пойковский, промзона 47а. В административном здании осуществляется работа офисного персонала, для осуществления работы используют: компьютеры, факсы, принтеры, сканеры и прочую оргтехнику, Для поддержания необходимого рабочего микроклимата используют кондиционеры. В санузлах применяются водонагреватели, сушилки для рук.

Технические параметры электрооборудования приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Исходные данные на разработку проекта

Наименование	Количество	Рэп	Ки	Кс	cos ц	Примечание
Водонагреватель,		2,5	1	0,6	0,75
Сушка для рук		2,5	1	0,6	0,75
Кондиционер		1,5	1	0,8	0,8
Компьютер		2	1	0,95	0,65
Ксерокс		2	1	0,75	0,9

1.2 Характеристика окружающей среды производственных помещений

производственный сеть электрооборудование нагрузка

Окружающая среда в офисе нормальная. Относительная влажность поддерживается в пределах 15…25%. Температура в помещении комнатная, поддерживается кондиционером Активной химической среды, пожаро- и взрывоопасных веществ в помещении нет. Отопление общее, освещение выполнено светильниками с люминесцентными лампами.

2. Расчетно-техническая часть

2.1 Разработка схемы и конструкторского исполнения силовой сети с выбором электрооборудования и комплектующих устройств

Электроснабжение потребителей должно осуществляться по такой схеме, при которой обеспечиваются:

- необходимый уровень надежности, соответствующий категорийности электроприемников;

- требуемое качество электроэнергии по уровню напряжения у электроприемников

- низкая стоимость сооружения электрической сети;

- безопасность и удобство обслуживания электрооборудования сетей и подстанций;

- высокие технико-экономические показатели эксплуатации всех элементов схемы;

При построении питающей сети напряжением 6/0.4 кВ необходимо соблюдать требования ПУЭ:

Административное здание относится к третьей категории надежности электроснабжения. Поэтому для электроснабжения потребителей третьей категории используется радиальная схема с резервированием. Используем понижающий трансформатор 6/0,4 кВ. Трансформатор находится на расстоянии 300 метров от здания. Соединяется кабельной линией с вводным щитом. Системы электроснабжения административного здания осуществляется от трансформатора ТМ через вводной щит, от которого запитаны силовой щит и щит освещения, Подключенные к разным секциям шин вводного щита. Между электроприемниками электрическая энергия распределяется кабельными линиями различного сечения. Защита осуществляется автоматическими выключателями.

2.2 Расчет электрических нагрузок по группам электроприемников электроэнергии и по узлу в целом

Расчет электрических нагрузок силовой сети

Для работы оргтехники в каждом кабинете предусмотрены силовые розетки с расчетной мощностью Р_р.р. = 2 кВт каждая, розетки разделены на 4 группы, запитанные от разных магистралей.

К магистрали М1 подключены 14 розеток кабинетов 1 -7

Расчетная электрическая нагрузка линий, питающих розетки. определяется формулой:

Р_р.м1 = К_с.р.Р_р.рn (1)

Р_р.м1 =1*2*14 =28 кВт

Ток в магистрали (2)

К магистрали М2 подключены 7 розеток кабинетов 1 -7

Расчетная электрическая нагрузка линий, питающих розетки

Р_р.м2 =1*2*7 =14 кВт

Ток в магистрали

К магистрали М3 и М4 подключены по12 розеток кабинетов 9 - 14

Расчетная электрическая нагрузка линий, питающих розетки

Р_р.м3 =1*2*12 =24 кВт

Ток в магистрали

Расчет осветительной нагрузки

Осуществляется методом удельной мощности

(3)

- установленная мощность, Вт;

- удельная мощность электродвигателя, Вт;

- площадь помещения, м²;

, (4)

- количество ламп, шт.;

, (5)

- количество ламп в ряду;

, (6)

ширина помещения, м;

Кабинет директора для освещения используем светильники с люминесцентной лампой

65 Вт (ЛЛ-65 Вт)

Нормативная освещенность Ен=300 лк

Площадь

Удельная мощность Р_уд Вт

Вт

Вт

Вт

шт.

Расчет осветительной нагрузки для других кабинетов сведен в таблицу 2

Таблица 2 - Осветительная нагрузка

Номера кабинетов	Площадь	Нормативная освещенность	Тип источника света	Удельная мощность	Установленная мощность	Количество светильников
1	13,9	300	ЛЛ -65	21	292	3
2	13,9	300	ЛЛ-65	21	292	3
3	13,9	300	ЛЛ-65	21	292	3
5	13,9	300	ЛЛ-65	21	292	3
6	13,9	300	ЛЛ-65	21	292	3
7	13,9	300	ЛЛ-65	21	292	3
	13,9	300	ЛЛ-65	21	292	3
	13,9	300	ЛЛ-65	21	292	3
	13,9	300	ЛЛ-65	21	292	3
	13,9	300	ЛЛ-65	21	292	3
	13,9	300	ЛЛ-65	21	292	3
	29,2	300	ЛЛ-65	21	613,2	5
Сан.узел	1.1	75	Лл-65	5,25	23,2	1
Сан.узел	1.1	75	ЛЛ-65	5,25	23,2	1
15	11,4	100	ЛЛ-65	7	79,8	1
Щитовая	2,5	150	ЛЛ-65	10,5	26,25	1

2.3 Расчет силовой питающей сети и распределительных сетей

Расчет сечения магистрального провода по потере напряжения для сети освещения

Максимальная мощность ОУ определяется формулой

, (7)

К_СО - коэффициент спроса осветительной сети, равный 1,0;

, (8)

M - момент нагрузки сети;

(9)

С - коэффициент осветительной сети;

1) Магистраль МО1 (кабинеты 1,2.3)

28,1 кВт*м

 мм²

Выбираем провод сечением

Расчет сечений магистралей освещения сводим в таблицу 3

Таблица 3 - Расчет сечений магистралей освещения

Магистраль	Нагрузка кВт	Iр А	Электрический момент кВт*м	SмU мм2	Si мм2	Провод
МО1	1,17	24	28,1	0,9	2,73	ПВС3*4
МО2	1,82	12,8	43,68	1,4	4,2	ПВС3*6
МО3	1,56	10,9	25	0,8	3,6	ПВС3*4
МО4	1,43	10	34,3	1,1	3,3	ПВС3*4

Расчет сечений магистралей силовой сети

Расчетные токи магистралей

Условие выбора сечения проводника по допустимому нагреву

, А (10)

Сечение кабелей по плотности тока

S_i =I/j, (11)

Определяем сечение магистралей по потере напряжения по формуле:

S_U = (12)

S_UМ1 =

S_UМ2 =

S_UМ3,М4 =

Таблица 4 - выбор сечения питающего кабеля

	Расчетный ток, А			Марка кабеля
М1	127,32	42,4	0,42	ВВГ 3*35+1*16
М2	63,6	21,2	0.21	ВВГ3*10+1*6
М3, М4	109	36,3	0,36	ВВГ 3*35+1*16

Расчет токов уставки автоматов:



Выбираем для защиты автоматы марки ВА 47-100,

Расчет сечения вводного кабеля:

S_UМ1 =

Выбираем кабель АВВГ 3*70+1*35

2.4 Компенсация реактивной мощности

Компенсация реактивной мощности осуществляется для улучшения качества электроэнергии и электрической проводки. Коэффициент мощности является важным технико-экономическим показателем, определяющим соотношение между активной и реактивной мощностью. По требованиям ПУЭ компенсация должна осуществляться до cos=0,95.

Формула для расчета компенсирующего устройства:

(13)

Qк.р. - расчетная мощность компенсирующего устройства, кВар;

Pм - максимальная активная мощность, кВт;

tg, tg - коэффициенты реактивной мощности до и после компенсации;

Определяем естественно сложившийся коэффициент мощности

Cos?? = (14)

Cos?? = =0,6

Рассчитываем мощность компенсирующего устройства = 95,46*(1,32 - 0,33) =94,5 кВар

Выбираем комплексную конденсаторную установку марки УКН 0,38-75УЗ, кВар

УКМ 58-04-20-10У3 кВар

2.5 Выбор числа и мощности трансформаторов подстанции

Количество трансформаторов на подстанциях определяется категорией надежности питаемых ЭП.

Число трансформаторов на подстанциях обычно принимают 1 или 2.

В большинстве случаев нагрузка трансформаторов не однородна по надежности электроснабжения, и даже если указаны потребители I-II категории всегда присутствуют потребители III категории (10-20%), которые в аварийных случаях можно отключить без ущерба для производства.

На первом этапе выбирают количество и мощность трансформаторов на подстанциях. На втором этапе после проведения расчетов по компенсации реактивной мощности и после уточнения нагрузок следует повторно определить Кз трансформаторов и скорректировать мощности и количество трансформаторов

, (15)

суммарная максимальная и потери мощности, Вт

Вт

, (16)

Вар

Вар

кВА

кВА

Рабочий ток на вводе равен 157,3 А

Ток уставки автомата Выбираем автомат марки

Технические параметры трансформатора приведены в таблице 5.

Таблица 5 - Технические параметры трансформатора

Марка	Мощность, кВ*А	Напряжение первичное, кВ	Напряжение вторичное, кВ	Напряжение короткого замыкания, %	Мощность потерь, кВт	Ток Холостого хода, %	габарит, мм	масса, т
					х/х	К.з.
ТМ-160/6	160	6	0,4	4,5	0,565	2,65	2,4	1220x1020x1600	1,1

2.6 Обоснование выбора типа подстанции

При выборе типа трансформаторной подстанции предпочтение отдается возводимым индустриальными методами - комплектным.

Комплектные трансформаторные подстанции внутренней (КТП) и наружной (КТПН) установки состоят из блока ввода высокого напряжения 6 (10) кВ, силового трансформатора (одного или двух) и комплектного распределительного устройства низкого напряжения (0,4 кВ) с предусмотренной проектом защитно-коммутационной аппаратурой, приборами измерения, сигнализации и учета электроэнергии. На крышке бака трансформатора установлены расширительный бачок с маслоуказателем уровня и воздухоосушителем и газовое реле. Противоположная узкая сторона масляного бака трансформатора соединяется кожухом с блоком распределительного устройства низкого напряжения. Внутри кожуха располагаются выводы низкого напряжения трансформатора, которые соединяются шинами с автоматическим воздушным выключателем (автоматом) его ввода.

Блок распределительного устройства низкого напряжения смонтирован в стальном шкафу и состоит из вводного автомата и выключателей на токи до 50 А и выключателей на токи до 100 А. К выключателям внутри шкафа присоединяются отходящие линии низкого напряжения.

При выборе типа подстанции учитывается:

1) Полная заводская готовность;

2) Быстрый монтаж ввод в эксплуатацию;

3) Возможность расширения однотрансформаторной подстанции до

двухтрансформаторной;

4) Упрощение процедуры землеотвода;

5) Большой срок службы.

Для системы электроснабжения выбираем КТПН 160/6 с трансформатором ТМ 160 кВА

2.7 Расчет токов короткого замыкания

Расчет токов короткого замыкания необходим для проверки сечения жил проводов и кабелей на термическую стойкость. Расчет осуществляется по схеме замещения, составленной на основании однолинейной схемы



Рисунок 1 - Однолинейная схема Рисунок 2 - Схема замещения

Параметры для расчета токов короткого замыкания

Трансформатор ТМ-160 кВА

кВ

кВ

кВА

кВА

- напряжение короткого замыкания, %

(17)

Полное сопротивление трансформатора, мОм

, (18)

- сечение по термической стойкости;

, (19)

: для меди - 140, для алюминия - 90;

- время срабатывания автомата, с

; (20)

- ток короткого замыкания, А

мОм

А

2.8 Проверка сечения токоведущих частей на действие токов короткого замыкания

Сечение термически устойчивое к

, (21)

- минимальная площадь сечения проводника по термической устойчивости, мм²;

- ток короткого замыкания, А

- приведенное время короткого замыкания,

- термический коэффициент,

 мм²

Выбранное сечение термически устойчиво к токам короткого замыкания

2.9 Конструктивное исполнение сети заземления и расчет заземляющего устройства

Тип грунта - торф

Климатическая зона - I

Вертикальный - 3

Горизонтальный - 18

Глубина - 0,8

Уголок размерами 60х60х6 мм

, (22)

- сопротивление одиночного уголкового заземлителя;

, (23)

, (24)

, (25)

- сопротивление растеканию горизонтальных полос,

, (26)

- сопротивление искусственных заземлителей,

4,2 Ом < 10 Ом, удовлетворяется требование ПУЭ.

3. Ведомость проектируемого оборудования и материалов

Таблица 6 - Оборудование и материалы

	Кол-во	Цена	Стоимость	Примечание
КТПН 160/6
Автоматический выключатель
Автоматический выключатель
Автоматический выключатель
Автоматический выключатель
Автоматический выключатель
Люминесцентные светильники	42 шт.	500 руб.
Провод ПВС 3*4	400 м	35 руб.
Кабель силовой ВВГ 4х10	500 м	600 руб.
Провод ПВС 3*4
Провод ПВС 3*6

Водонагреватели можно разделить на промышленные и бытовые. Промышленные водонагреватели предназначены для нагрева большого количества воды, а бытовые применяются для нагрева воды для бытовых целей. Бытовой водонагреватель предназначен для нагрева воды, которая поступает из централизованных и автономных систем водоснабжения. Сушилка для рук широко применяется в производственных предприятиях, офисах, кафе, ресторанах, санузлах и других местах, где проходит большой поток людей. Сушилка для рук предназначена для быстрой, комфортной и безопасной сушки рук потоком теплого воздуха. Кондиционер предназначен для охлаждения воздуха. Принцип действия кондиционера основан на изменении агрегатного состояния хладагента (фреона). У современного кондиционера имеется электронный блок, который управляет работой в зависимости от выбранного режима. Все современные модели имеют пульт дистанционного управления, позволяющий задавать параметры. Люминесцентные лампы (ЛЛ) делятся на осветительные общего назначения и специальные. К ЛЛ общего назначения относят лампы мощностью от 15 до 80 Вт с цветовыми и спектральными характеристиками, имитирующими естественный свет различных оттенков. По мощности их разделяют на маломощные (до 15 Вт) и мощные (свыше 80 Вт); по типу разряда на дуговые, тлеющего разряда и тлеющего свечения; по излучению на лампы естественного света, цветные лампы, лампы со специальными спектрами излучения, лампы ультрафиолетового излучения; по форме колбы на трубчатые и фигурные. Кабель силовой ВВГ используется для неподвижного присоединения к электрическим приборам, для сборки зажимов, имеющих напряжение до 660 В до 1000 В. Стандартная частота должна быть около 100 Гц. Кабели маркировки ВВГ используют в условиях, где нет угрозы механических повреждений, на открытом воздухе, в помещениях, туннелях или каналах.

Заключение

В результате разработки проекта электроснабжения административного здания ОАО «ЮТЭК - Нефтеюганск» осуществлен расчет электрических нагрузок по группам электроприемников. Выбрана схема электроснабжения с трансформатором ТМ - 1600/6 от которого идет питающий кабель на общую шину вводного щита, который был просчитан на максимальные нагрузки и для него выбрано устройство автоматического отключения. От вводного щита запитаны два силовых щита и щит освещения, для которых так же были просчитаны и выбраны подходящие кабели, и устройства защиты. От щита освещения питаются восемь магистралей которые были выбраны по длине, сечению и максимальной нагрузке. Силовая сеть осуществлена алюминиевым кабелем марки ВВГ 4х10. Произведен расчет токов короткого замыкания.

Электрооборудование подключено через автоматические выключатели. Для полной защиты электрооборудование было рассчитано заземление.

Итогом работы был подсчет количество и стоимость электрооборудования и устройств которые разрабатывались в процессе работы.

Список литературы

производственный сеть электрооборудование нагрузка

1. Алиев И.И. Справочник по электротехнике и электрооборудованию. - Ростов-на-Дону: Феникс, 2004.

2. Кисаримов Р.А. Справочник электрика. - М.: Издательское предприятие РалиоСофт, 2007.

3. Москаленко В.В. Справочник электромонтера. - М.: Издательское предприятие РалиоСофт, 2007.

4. Правила устройства электроустановок. - СПб.: Сибирское Университетское издательство, 2007.

5. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей. - Спб.: Сибирское Университетское издательство, 2005.

6. Сибикин Ю.Д. Электроснабжение промышленных предприятий и установок. - М.: Академия, 2001.

7. Сибикин Ю.Д. Электроснабжение промышленных и гражданских зданий. - М.: Академия, 2001.

8. Шеховцов В.П. Расчет и проектирование систем электроснабжения. - М.: Форум, 2007.

Размещено на Allbest.ru

...