Проект енергопостачання будинку

Размещено на http://www.allbest.ru/

Зміст

1. Загальна частина

1.1 Загальні дані

1.2 Характеристика споживачів електричної енергії та визначення категорії електропостачання

2. Розрахункова частина

2.1 План зовнішнього електропостачання

2.2 Планування розташування розподільчих шаф об'єкту проектування

2.3 Розрахунок електричних навантажень освітлювальної та силової мереж

2.4 Складання планів розташування електрообладнання і прокладання електричних мереж

2.5 Компенсація реактивної потужності

2.6 Складання принципових схем живильної та розподільчих мереж

2.7 Вибір кабельно-провідникової продукції та захисних апаратів

2.8 Розрахунок струмів однофазного короткого замикання

2.9 Складання схеми обліку електроенергії

2.10 Складання схеми обліку електроенергії



1. Загальна частина

1.1 Загальні дані

Україна належить до держав недостатньо забезпечених власними енергоресурсами. За цим показником вона відстає від країн Західної Європи, в тому числі й таких, як Німеччина і Франція. Окремими видами палива Україна забезпечена лише на 20-30% і тільки вугіллям - на 100%. Водночас вона має найбільш енергомістку економіку. Енергомісткість національного доходу України у 4-6 разів вища, ніж США, Японії та країн Західної Європи. Споживання умовного палива на душу населення у нас становить приблизно 6,5 т,тоді як у перелічених країнах тільки 4,2-5,5 т. Основними видами енергоресурсів в Україні є кам'яне вугілля, нафта, газ, атомна і водна енергія.

Протягом останніх років країна зазнає важкої енергетичної кризи, викликаної прискоренням розвитку енергомістких галузей господарського комплексу,безплатним і марнотратним використанням енергоносіїв, відсталими технологіями, виснаженням і деградацією розвідних покладів вугілля, нафти і газу, через що їх видобуток постійно зменшується.

В цій роботі я й хотів дослідити проблеми та перспективи розвитку електроенергетики, висвітлити шляхи вирішення глобальних проблем, що стоять перед розвитком галузі.

Електроенергетика - основа розвитку економіки, вона є складовою частиною паливно-енергетичного комплексу України.

У господарському комплексі України електроенергетика відіграє дуже важливу роль. Близько половини всього первинного палива (вугілля, нафта, газ, уран), що його має чи одержує з інших держав Україна, а також енергія окремих річок використовується для виробництва електроенергії та теплоенергії.

Енергетика забезпечує всебічний науково-технічний прогрес у всіх без винятку виробництвах, поліпшує умови праці і побуту.

Розвиток електроенергетики, будівництво потужних електростанцій спиняють створенню нових промислових вузлів. Окремі галузі промисловості територіально наближені до джерел дешевої електроенергії.

Електроенергію в Україні виробляють теплові (ТЕС), гідравлічні (ГЕС), гідроакумулятивні ГАЕС) та атомні (АЕС) станції. У перспективі набуде поширення використання екологічно чистої енергії Сонця і вітру. Потужність електростанцій України - 54,0 млн кВт.

Електроенергетика тісно пов'язана з промисловістю по наступній схемі.

Схема

Україна виробляє близько 3000 млрд. кВт-год. електроенергії на рік.

Електроенергетика України - багатогалузеве господарство. До її складу входять, крім теплових і гідравлічних станцій, АЕС, електромереживне господарство (у ньому зайнято близько 60: всього промислово-виробничого персоналу галузі - вдвічі більше, ніж, наприклад, на теплових станціях).

В Україні розташовані такі потужні теплові державні районні електростанції, як Вуглегірська, Запорізька, Криворізька - 2, Готвальдська (Харківська обл.), Ладижинська (Вінницька обл.), Придніпровська (Дніпропетровська обл.), Трипільська (Київська обл.) та ін.

Зростаюча роль в електроенергетиці належить централізованому виробництву тепла, яким опалюються 25 міст республіки.

Найбільша теплоелектроцентраль - Київська ТЕЦ - 5, Одеська, Калуська, Краматорська та багато ін. Вона відіграє значну роль у постачанні містам, промисловим центрах пари, гарячої води. Теплові електростанції спалюють паливо, нагрівають воду, перетворюючи її в пару, яка подається під тиском на газові турбіни. Як паливо використовується низькосортне вугілля, торф, мазут, газ. Теплові електростанції ТЕС поділяються на: конденсаційні та теплоелектроцентраль ні (ТЕЦ). На перших відпрацьована водяна пара конденсується і вода надходить у котел. Такі станції виробляють тільки електроенергію, якою забезпечують великий район країни. Тому їх називають ДРЕС. ТЕЦ виробляють одночасно електричну і теплову енергію, яку спрямовують по трубах для обігрівання житлових будинків, підприємств. ДРЕС, як правило,мають значну потужність і розміщуються у районах видобутку палива, поблизу річок, що дають воду для охолодження. Це економічно вигідно, оскільки перевозити паливо у декілька разів дорожче, ніж передавати електроенергію. Великі теплові електростанції на Донбасі, у Придніпров'ї, у західних областях, а також поблизу Харкова, Києва, Вінниці.

Проблеми теплових електростанцій пов'язані з тим, що вони є великими забруднювачами атмосфери. При спалюванні низькосортного вугілля з домішками сірки; утворюється сірчистий газ, який, сполучаючись з водяною парою в повітрі, спричиняє кислотні дощі. Вугілля, до того ж, не повністю згорає. Це зумовлено використанням застарілих технологій спалювання палива. Тому важливим для ТЕС є їх модернізація, налагодження очистки викидів у атмосферу, а також використання у господарстві золи і шлаку, які нагромаджуються на цих ТЕС.

Гідроенергетика посідає відносно незначне місце і електроенергетиці України - близько 9% потужностей і 4% виробництва енергії.

У розвитку й розміщенні електроенергетики України визначальними є такі принципи:

- концентрація виробництва електроенергії внаслідок будівництва великих електростанцій, що використовують дешеве паливо і гідроенергоресурси;

- комбінування виробництва електроенергії і тепла з метою теплопостачання міст;

При правильному проектуванні ГЕС дають найдешевшу енергію. Однак, якщо вони споруджені на рівнинних річках, і водосховища затоплюють великі площі, то втрати від затоплення родючих земель і поселень можуть значно перевищувати вартість виробленої енергії. Для більшості ГЕС на Дніпрі характерна саме така ситуація. Це стосується Київської, Канівської, Кременчуцької, Дніпродзержинської та Каховської ГЕС, які разом мають меншу потужність ніж Бурштинська ДРЕС. Тільки Дніпрогрес-2 з усього каскаду, має найменше водосховище, що затопило пороги, зробивши ріку судноплавною.

До великих ГЕС можна віднести також Дністровську і Теребле-Ріцьку. Всі гідроелектростанції використовуються, в основному, як пікові, тобто включаються у роботу в період найбільшого споживання енергії, а на ніч можуть відключатися. Щоб краще використати гідроенергію поблизу ГЕС будують інколи ГАЕС (гідро акумуляційні електростанції). Суть цього комплексу полягає в тому, що в період малих навантажень на енергосистему, електроенергію ГЕС затрачається на роботу насосів, що перекачують воду на певну висоту у спеціальне водосховище. Під час найбільших навантажень води випускається і крутить додаткові турбіни ГАЕС. Такий комплекс діє на Київський ГАЕС.

У перспективі повинно зрости число ГАЕС, а також невеликих ГЕС на середніх і малих річках. Це дасть можливість повніше використати наявні гідроресурси.

Мало використовується енергія Сонця, вітру, надр землі. Сонячна електростанція діє тільки в Криму, а вітрові - у Криму та на Львівщині. Потужність їх поки що незначна.

Основний обсяг виробництва електроенергії дають дніпровські станції. Це - Дніпрогес, Кременчуцька, Каховська, Дніпродзержинська, Канівська і Київська. Серед інших потужних електростанцій можна назвати Дністровську ГЕС-ГАЕС, Теребле-Ріцьку (Закарпатська обл.) та ін. Гідроелектростанції є одним з найефективніших джерел електроенергії. Переваги ГЕС полягають у тому, що вони виробляють електроенергію, яка у 5-6 разів дешевша , ніж на ДРЕС, а персоналу, що їх обслуговує, в 15-20 разів менше, ніж на АЕС. Коефіцієнт корисної дії ГЕС становить понад 80%. Однак розміщення їх повністю залежить від природних умов, а виробництво електроенергії має сезонний характер. Будівництво ГЕС на рівнинних ріках України завдає значних матеріальних збитків, скільки потребує затоплення великих територій, що використовують під водосховища. Найважливіша тенденція в розвитку електроенергетики - об'єднання електростанцій в енергосистемах, які здійснюють виробництво, транспортування і розподіл електроенергії між споживачами.

В Україні працює кілька потужних атомних електростанцій - Чорнобильська, Запорізька, Рівненська, Південноукраїнська, Хмельницька. Планувалося спорудження Харківської, Чигиринської, Кримської, Одеської. Після Чорнобильської катастрофи існують сумніви щодо подальшого розвитку галузі. Вона призвела до радіоактивного забруднення 23% території Білорусії, 5,2% території України, 0,6% території Росії.

Ще й тепер об'єкт "Укриття" (зруйнований блок ЧАЕС ) криє суттєву небезпеку: в ньому залишилося 180т вигорілого ядерного палива, яке містить такі радіоактивні речовини, як цезій-137, стронцій-90, ізотопи плутонію, радіоактивність яких понад 20 млн. кюрі. Однак, очевидно, що атомна енергетика в Україні буде надалі розвиватися.

Це пов'язано з дефіцитом палива, особливо у правобережній частині країни Центральні відомства колишнього СРСР тривалий час вважали Україну за територіальну базу для ймовірного спорудження нових атомних електростанцій. Їхніми науково-дослідними і проектними інститутами в республіці "виявлено" і попередньо затверджено десятки перспективних майданчиків для будівництва АЕС.

Всі великі електростанції України об'єднані в районні енергосистеми, що утворюють єдину державну енергосистему. Функціонують Донбаська, Дніпропетровська, Харківська, Київська, Вінницька, Львівська, Одеська, Кримська районні енергосистеми. Державна об'єднана енергосистема України пов'язана з енергосистемами сусідніх з Україною держав та енергосистемою "Мир". Через високовольтні лінії передачі пролягли мости з України у Поволзький район Російської Федерації, у Словаччину, Угорщину, Румунію. В 90-х роках освоєно транс українські лінії електропередачі напругою 750кВт "Донбас - Західна Україна - Альбертіша".

Загалом електроенергетика включає ще деякі типи альтернативних електростанцій. Саме вони будуть давати екологічну електрику.

Останнім часом зусилля вчених і практиків галузі спрямовані на пошук альтернативних екологічно чистих енергоджерел. Потреби електроенергії Кримського півострова, Одеської та Херсонської областей можна задовольнити, використавши постійні потужні вітри на узбережжі Чорного моря. Вітровий потенціал півдня України близький до аналогічного в Каліфорнії, де споруджено найбільші в США вітрові енергоустановки (ВЕУ).

Існує ряд інших типів електростанцій, які використовують дешеву енергію морів та океанів та енергію підземного тепла.

До невичерпних джерел енергії, крім вітрової, належать сонячна, хвильова, припливно-відпливна.

Звичайно для кожної електростанції існують недоліки. Наприклад, недоліки вітрових електростанцій в тому, що вони роблять постійні шум і вібрацію.

Нарощування виробництва електроенергії прогнозується за рахунок раціональнішого використання сировинних та енергетичних ресурсів, зниження енергомісткості та паливо місткості, а також в результаті того , що очікуваний приріст валової доданої вартості у електроенергетиці випереджатиме темпи зростання валового випуску електроенергії.



1.2 Характеристика споживачів електричної енергії та визначення категорії електропостачання

Згідно ПУЕ всі споживачі електроенергії по надійності і безперервності електропостачання поділяються на три категорії.

І категорія - електроспоживачі, перерва в електропостачанні яких може привести до небезпеки життя людей або до значних збитків, пов'язаних з пошкодженням обладнання, масовий брак продукції, порушення складного технологічного процесу виробництва. Електроспоживачі 1-ої категорії повинні мати два незалежні джерела живлення, перерва в електропостачання допускається лиш на час автоматичного відновлення живлення.

ІІ категорія - електроспоживачі, перерва в електропостачанні яких може привести до масового недовипуску продукції, простою робочих місць та механізмів, промислового транспорту, порушення нормальної життєдіяльності значної кількості міських та сільських жителів. Для електроспоживачів ІІ категорії перерва в електропостачанні можлива на час для включення резервного електропостачання, для них можлива перерва на час необхідних для включення діями чергового персоналу або оперативною виїзною бригадою, але не більше 24 годин. Рекомендується два незалежні джерела живлення. Допускається електропостачання від одного джерела живлення (одне або два джерела живлення вирішується конкретно в залежності від значення, яке має дане підприємство в народному господарстві країни і від місцевих умов).

ІІІ категорія - всі інші споживачі, які не підходять до споживачів І та ІІ категорії (наприклад, електроспоживачі допоміжних цехів, що не визначаються технологічним процесом основного виробництва. Живлення цієї категорії може виконуватись від одного джерела живлення, проте якщо по місцевим умовах можна забезпечити живлення від іншого джерела без затрат, то застосовується резервне живлення і для цієї категорії електроспоживачів.

В цій частині проекту потрібно детально проаналізувати режими роботи споживачів об'єкту, віднести їх до тієї чи іншої групи та визначити до якої категорії надійності і в цілому відноситься об'єкт.

Споживачами житлового будинку можуть бути світильники, побутова техніка, що живиться від розеток 220В, вентилятори і насосна підстанція, які працюють в довготривалому режимі роботи. Проаналізувавши режими роботи споживачів житлового будинку відносимо в цілому до ІІІ категорії надійності електропостачання.



2. Розрахункова частина

2.1 План зовнішнього електропостачання

В цій частині проекту показуємо живлення об'єкту проектування від джерела живлення та вказуємо марку, кількість та переріз кабелю живлення або проводу, вказуємо заземлення розподільчих шаф, висоту будівлі, загальні розміри, назву. План зовнішнього електропостачання викреслюється на аркуші А4 пояснювальної записки мал. 2.2.1.

Таб. 2.1.1



2.2 Планування розташування розподільчих шаф об'єкту проектування

В цій частині проекту викреслюємо план житлового будинку, вказуємо розміри приміщень, висоту до стелі та плануємо встановлення розподільчих шаф. Також враховуємо технологічні процеси, вимоги пожежної безпеки та електробезпеки плануємо встановити ввідно-облікову шафу в житловому будинку та позначити її - ВРП та розміщуємо на вулиці.

На аркуші А4 пояснювальної записки викреслюємо план живлення житлового будинку рис. 2.2.1.

Табл. 2.2.1 Експлікація приміщень



2.3 Розрахунок електричних навантажень освітлювальної та силової мереж

Кожна побудова підприємства починається з його проектування, визначення електричних навантажень, розрахунок потужності підприємства та інше.

Розрахункова максимальна потужність,що споживається електроспоживачами підприємства або об'єкту завжди менша суми номінальних потужностей цих електроспоживачів. Потрібно правильно визначити розрахункове навантаження електричних навантажень, тому що завищене розрахункове електрона-вантаження приводить до подорожчання провідникового матеріалу мереж та подорожчанню будівництва. А занижений розрахунок максимальної розрахункової потужності може привести до зменшення пропускної здатності, до додаткових втрат потужності, перегріву проводів та кабелів і відповідно до скорочення терміну служби.

Визначення електрона вантажень освітлювальних електроприймачів.

Приміщення: - Довжина -a, ширина -b

- Коефіцієнти відображення стелі, стін та підлоги.

Світильники: - Коефіцієнт використання світильника;

- Розрахункова висота (відстань між світильником та робочою поверхнею)

Лампи: - Тип лампи;

- Потужність.

Норми: - Нормуюча освітленість.

Допоміжні матеріали:

- таблиця коефіцієнтів використання, додаток 2;

- таблиця коефіцієнтів відображення, додаток 3;

- таблиця рекомендованих рівнів освітлення, додаток 4;

- таблиця рівня світлового потоку, додаток 5.

Визначаємо площу приміщення:

S = а х b; (Л8. стор. 15)

Визначаємо індекс приміщення:

ц = S/(h1 - h2)(a + b); (Л8. стор. 15)

Визначаємо кількість світильників, необхідних для освітлення приміщення:

N = E S 100/ u n Фл Кз; (Л8. стор. 15)

Наприклад потрібно визначити число світильників для встановлення в торгівельному залі:

З плану розташування аптеки, визначаємо розміри та площу, наприклад торгівельного залу:

S = (4,4x3,1) = 13,64 мІ;

Визначаємо показник приміщення:

ц =20,76/2,6(4,4+3,1)=0,78;

Визначаємо кількість світильників, необхідних для освітлення торгівельного залу господарських товару:

N =150х13,64х100/43х1х800х1,5= 4 світильника.



Вибираємо тип світильників - Світ.з 4DeLux.

Аналогічно виконуємо розрахунки для інших приміщень, результати обчислень записуємо в табл. 2.3.1

Також ми встановлюємо 2 світильники на вулиці із маркою НПБ1304.

Табл. 2.3.1

Назва приміщен.	Площа S (м2)	Індек. приміщ. Ц	Норм. освітл. Е, лк	Корф. використ. u	Коеф запа Кз	Тип світильника	Розр. Потік Фл	Кіл. N
Спальня 1	13,64	0.78	150	43	1,5	світ.з 4DeLux	800	1
Спальня 2	11	0.61	150	43	1,5	світ.з 3DeLux	800	1
Спальня 3	11	0.61	150	43	1,5	світ.з 3DeLux	800	1
Кухня	15,19	0.73	75	22	1,5	світ.з 4DeLux	800	1
Вітальння	24,5	0.95	150	50	1,5	світ.з 6DeLux	800	1
Вана	15,54	0.75	75	21	1,0	НПБ-1201 1х100	1500	1
Веранда	14,43	0.73	50	13	1,0	ЛПО 26 2х40	900	1
Підсобне приміщення	17,64	0.80	150	22	1,0	ЛПО 26 1х40	2850	3
Гараж	16,38	0.77	50	13	1,0	ЛПО 26 1х40	2850	2

2.4 Складання планів розташування електрообладнання і прокладання електричних мереж

На планах розташування електрообладнання і прокладання електричних мереж для виконання креслення на форматі А1 намічаємо встановлення обладнання силового призначення, намічаємо встановлення розеток напругою 220В та вибираємо типи світильників з урахування ступеня захисту та показуємо місце встановлення на планах з вказівкою відстані між світильниками, показуємо апарати включення мереж освітлення, показуємо аварійне освітлення, якщо потрібно пристрої пожежної сигналізації.

Даний план викреслюємо на аркуші А4, Рис 2.4.1

Електрообладнанню присвоюємо номери позначень та буквенні позначення, вибрані перерізи проводів та кабелів, що виконуються в розділі 2.7 також вказуються на цих же планах. На планах А1 також вказуємо відомість установки силового обладнання та дані про групові щитки з автоматичними вимикачами.



Табл. 2.4.1

2.5 Компенсація реактивної потужності

При підключенні до електричної мережі активно-індуктивного навантаження струм навантаження буде відставати від напруги на кут зсуву ц. Косинус цього кута (соsц) називається коефіцієнтом потужності. Електроспоживачі з таким навантаженням споживають як активну - Р, так і реактивну потужність -Q.

Реактивна потужність визначається:

Q = Р • tg ц; (Л.8, таблиця 2.5.1).

Активна енергія, що споживається електроприймачами, перетворюється в інші види енергії: механічну, теплову, енергію стиснутого повітря, газів і тому подібне. Певний процент активної енергії витрачається на втрати. Реактивна потужність Q не зв'язана з корисною роботою електроспоживачів і витрачається на утворення електромагнітних полів в електродвигунах, трансформаторах, лініях. Проходження в електричних мережах реактивних струмів викликають додаткові втрати активної потужності в лініях, трансформаторах, генераторах електростанцій, проте додаткові втрати напруги потребують збільшення номінальної потужності та числа трансформаторів та знижують пропускну здатність всієї енергосистеми.

В даному житловому будинку відсутні споживачі для яких треба здійснювати компенсацію реактивної потужності. Мережа освітлення має в своєму складі люмінесцентні світильники cosц=0.95 що задовольняє умови, при яких компенсація реактивної потужності не потрібна.

2.6 Складання принципових схем живильної та розподільчих мереж

Виконуємо принципову схему живильної та розподільчої мереж виконуємо згідно Л.8, розділ 2,3 форми 4, Мал 2.6.1 . На плані вказується типи захисних апаратів, перерізи, назви та довжини живлячих ліній, тип лічильника та його параметри, які вибирається в розділі 2.7. Падіння напруги в процентах в кінці живлячих ліній розраховується по наступній формулі:

ДU=M/CS; де (Л8. стор. 25)

Таким же чином виконуємо проектування плану електропостачання приміщень. На аркуші А4 пояснювальної записки викреслюємо схеми розподільчих від мереж ВРП згідно форми 3 і викреслюємо на Мал. 2.6.2, 2.6.3,



Табл.2.6.0.

Назва групов. Мереж	Тип світильників	Сумарна потужність, кВт	Напруга мережі, кВ	cosцо	Струм навантаж. Ігр.,А
Розеточна група №1	Розеткі спальні №1,2,3 Кухні Залу	3,84	0.23	0.95	17,6
Розеточка група №5	Розетка гаража	0.384	0,23	0,95	1.7
№2	2Світ. з 3Delux1x15, 2Світ. з 4Delux1x15, Світ. з 6Delux1x15	0.3	0,23	0,95	1.37
№3	3ЛПО26 1х40, НПБ1201-1х100, НПБ1304 1х100, 2ЛПО26 1х40 НПБ1304 1х100	0,308	0,23	0,95	1.4
№4 група	2ЛПО26 1х40, НПБ1304 1х100	0.172	0,23	0,95	0.79

Мал. 2.6.1

В цій частині по проекту визначаємо падіння напруги в кінці живлячої лінії до ВРП. Позначення лінії Н-1. Вибраний переріз кабелю 16 мм², довжина лінії 24м. Визначаємо величину падіння напруги:

ДU=M/CS;



Момент М визначаємо: М=РхL=5х24=120кВтхм; Довжина-L=24м.

З табл. 2.6.1 (Л8.Стор.29) вибираємо С=46 переріз кабелю 16 мм², підставляємо значення:

ДU=120/46х16=0.16%.

Результати обчислень падінь напруги для принципової схеми живильної та розподільчої мереж зводимо в табл. 2.6.1.

Табл.2.6.1.

Назва лінії	Р,кВт	L, км	М,кВтхм	С	S, мм2	ДU, %
Н	5	24	120	46	16	0.16
Н1	4.444	18	79,9	12,8	4	1.5
Н2	0.556	21	11,676	12,8	4	0.23

Р№1=п хРодн.лампи х N;

Де: п - кількість ламп в світильнику;

Родн. - потужність однієї лампи;

N - кількість світильників.

Р№1=4х18х4=0.288 кВт;

Отже, потужність групи №1 дорівнює 0,288 кВт.



Мал. 2.6.2,

Мал. 2.6.3,



На планах розташування з'єднуємо групи світильників, приєднуємо їх до розподільчих шаф або шаф освітлення, наносимо позначення груп №1, 2, 3 і т.п., проектуємо встановлення однополюсних вимикачів на один або два ланцюги з умови пожежної безпеки та зручності включення вимикачів, які вказуються на плані розташовуємо електричного обладнання і прокладання електричних мереж на аркуші А1-ЕП1, та на аркуші А4.

2.7 Вибір кабельно-провідникової продукції та захисних апаратів

Відомо, що провідники електричної мережі при проходженні по них струму згідно закону Джоуля-Ленца нагріваються. Надто висока температура нагрівання провідника може привести до передчасного зносу ізоляції, погіршенню контактних з'єднань і пожежної небезпеки. А тому встановлюються межі допустимих значень температур нагрівання провідників в залежності від марки та матеріалу ізоляції провідника в різних режимах. В довідниковій літературі приводяться значення допустимих температур нагрівання провідників, згідно з якими встановлюються значення допустимих струмів нагрівання Ідоп.

При розрахунках мережі по нагріванню спочатку вибирають марку провідника в залежності від характеристики середовища приміщення та способу прокладки мережі. Потім переходять до вибору перерізу провідників по умовах допустимих струмів нагрівання. Для цього порівнюють розрахунковий струму із допустимим струмом нагрівання по наступній умові:

де:

- Ідоп. - допустимий струм нагрівання (додаток 13);

- Ір. - розрахунковий струм електроспоживача.

Якщо умови прокладки провідника відрізняються від нормальних, то допустимий струм навантаження визначається з поправкою на температуру та кількість прокладених кабелів в одній траншеї:

де:

- Кп1 - поправочний температурний коефіцієнт;

- Кп2 - поправочний коефіцієнт, який залежить від кількості паралельно прокладених кабелів та від відстані між ними.

Для електроспоживачів, що працюють в повторно-короткочасному режимі вибір провідників по нагріванню виконується по умові:

де:

- Іпв - струм повторно-короткочасного режиму;

- ПВ - термін включення;

- 0,875 - коефіцієнт запасу.

Згідно ПУЕ переріз провідника перераховують тільки при ПВ?0,4, тобто для електроприймачів з терміном циклу до 10 хв. та тривалості робочого періоду не більш 4 хв., а також для перерізів мідних проводів більше 6 мм² і алюмінієвих більше 10 мм². Для мідних проводів перерізом до 6 мм² і алюмінієвих до 10 мм² включно струмові навантаження по нагріванню приймаються, як для струмів з довготривалим режимом роботи.

В процесі експлуатації електричної мережі можливі порушення нормального режиму роботи, а саме: перевантаження та короткі замикання, при яких різко зростає струм в провідниках. Тому перерізи кабелі та проводів перевіряються на допустимий струм нагрівання.

Табл. 2.7.1. -- Розрахункові вирази для вибору апаратів захисту в силових та освітлювальних мережах.

Апарат захисту	Лінія до одного силового ел. приймача	Лінія до групи силових ел. приймачів	Освітл. мережа для ламп розжарювання та люмінісцентних	Освітл. Мережа для ламп з ДРЛ, ДРИ
Плавка вставка	1.Іном.вст.?Іном.ел.сп. 2.Іном.вст. ?Іпуск/б;	1.Іном.вст.?Ір. 2.Іном.вст.?Ікр./ б;	Іном.вст.?Ір; -	Іном.вст.?1,2І; -
Тепловий розчіплював автоматичн. вимикача з нерегульов. зворотньозалежн. харак. від струму	Іспр. т.р. ?1,15Іном.ел.прийм.;	Іспр.т.р.?1,1Імакс;	Іспр.т.р?Ір;	Іспр.т.р?І,3р;
Тепловий розчіплював автоматичн. вимикача з регульов. зворотньозалежн. харак. від струму	Іспр. т.р. ?1,25Іном.ел.прийм.;	Іспр.т.р.?1,1Імакс;	Іспр.т.р?Ір;	Іспр.т.р?І,3р;
Комбінований розчіплював автомат.вимикач з регульов. зворотно залежною характерист.	Іспр. комб. ?1,25Іном.ел.прийм.; Імит.спр.?1,2Іпуск	Іспр. комб.? 1,1Імакс; Імит.спр. ?1,25Ікр.	Іспр. комб.?Ір; -	Іспр. комб.? І,3Ір; -
Комбінований розчіплював автомат.вимикач з нерегульов. зворотно залежною характерист.		Імит.спр. ?1,5Ікр;	-	-

де:

- Імит.спр. - струм спрацювання електромагнітного розчіплювала автоматичного вимикача;

- Ір - розрахунковий струм електроспоживача;

- Іспр.т.р. - струм спрацювання теплового розчіплювала автоматичного вимикача;

- Іном.вст. - номінальний струм плавкої вставки;

- Іспр.комб. - струм спрацювання теплового розчіплювала автоматичного вимикача з комбінованими розчіплювачами;

- Іном.ел.сп. - номінальний струм електроприймача;

- Імакс. - струм в загальній лінії електропостачання споживачів;

- Ікр. - короткочасний струм лінії;

Примітка: при встановленні автоматичних вимикачів в шафі та для ліній до силових електроприймачів, що не мають в своєму складі електродвигунів, підвищуючі коефіцієнти 1,25; 1,15 та 1,1 не вводяться.

Вибрані перерізи проводів та кабелів слід перевірити на відповідність вибраного апарату захисту з умови:

де:

- Кзах - коефіцієнт захисту або кратність довготривалих допустимих струмів для мереж (додаток 18);

- Ізах.- струм спрацювання теплового розчіплювала автомату.

Наприклад, на плані розташування електрообладнання згідно завдання на проектування визначити електронавантаження для розеточної групи електроспоживачів №5.

Номінальний струм групової мережі освітлення №7 визначається по наступній формулі:

Вибираємо автоматичний вимикач серії ВА47-29 з Іном.=63А; Іт.р.=16А (додатки 20, 21, 22, 23, 24);

тому, що

З додатку 13 вибираємо провід живлення: з двох умов:

1).

2).

Перевіряємо умови:

1).

2).

Аналогічно виконуємо розрахунки для інших силових споживачів, результати обчислень зводимо в табл. 2.3.2.

Струми освітлювальної мережі визначені в табл. 2.6.3. Тепловий розчіплювач освітлювальної мережі слід вибирати не нижче 10А. При виборів теплових розчіплювачів автоматичних вимикачів слід враховувати селективність захисту: тобто тепловий розчіплював наступного автомату по шляху від споживача до джерела живлення має бути на ступінь більшим від попереднього теплового розчіплювала, що вказано на приведених схемах живильної та розподільчої мереж в розділі 2.6.

Аналогічно виконуємо розрахунки для інших силових та освітлювальних мереж проектованого об'єкту, результати зводимо в табл. 2.7.2.

Табл. 2.7.2. -- Результати розрахунків силових та освітлювальних мереж проектованого об'єкту.

№ п/п	Назва електроспоживача	Р, кВт	Іном., А	Тип захисного апарату	Іт.р., А	Імит.спр., А	Іном. А	Тип проводу або кабелю та переріз	Ід., А
1	Лінія Н, живення ВРП	5	18,3	ВА47-29/1 63/32А	32	4500	63	AsXSn-2х16	93
2	Лінія Н1, живення ЩО1	5	18,3	ВА47-29/1 63/32А	32	4500	63	ВВГ-3х4	49
3	Лінія Н2,на відгалудженн ЩО2	1,98	9,06	ВА47-29/1 63/20А	20	4500	63	ВВГ-3х4	49
4	Автомат на вході ЩО1	5	18,3	ВА47-29/1 63/20А	20	4500	63	ППВ-3х2,5	38
5	Розеточна група №1, №2	1,5	6,86	АД-12/2 63/16/30мА	16	4500	63	ППВ-3х2,5	38
6	Лінія освітлення №5	0,25	1,14	ВА47-29/1 63/16	16	4500	63	ППВ-3х1,5	27
7	Лінія освітлення №6	0,27	1,23	ВА47-29/1 63/16	16	4500	63	ППВ-3х1,5	27
8	Розеточна група №3, №4	1,68	7,68	ВА47-29/1 63/16/30мА	16	4500	63	ППВ-3х2,5	38
9	Лінія освітлення №7	0,12	0,55	ВА47-29/1 63/16	16	4500	63	ППВ-3х1,5	27
10	Лінія освітлення №8	0,18	0,82	ВА47-29/1 63/16	16	4500	63	ППВ-3х1,5	27

2.8 Розрахунок струмів однофазного короткого замикання

В мережах до 1кВ з глухо заземленою нейтраллю повинно бути виконано занулення - металевий зв'язок захищаючих частин електроустановки з джерелом живлення. При пошкодженні ізоляції в установці з глухозазамленою нейтраллю виникає струм однофазного короткого замикання:

; де (Л8. стор. 33)

де: Uф - фазна напруга мережі;

- повний опір петлі фаза - нульовий провідник;

Перевіряємо умову надійного відключення автоматичного вимикача при однофазному к. з. в самій віддаленій точці, на принциповій схемі живильної та розподільчої мереж, що самою віддаленою буде розподільча шафа ЩО1, яка заживлена кабелем ВВГ-5х4ммІ

Визначаємо повний опір петлі фаза - нуль:

Zn = Zоп•L; де (Л8. стор. 33)

де: Zоп - повний питомий опір кабелю,

L - довжина кабельної лінії.

Zn=1,91?0.024=0.04 Ом.

Струм короткого замикання складає:

Ік = 220/0.04 = 2340 А;



Перевіряємо умову надійного спрацювання автоматичного вимикача відгалуження до ВРП

Ік.з. ? 3•Іт.р.; де (Л8. стор. 33)

2340 ? 3•32 = 96 А.

Аналогічно виконуємо розрахунки для інших відгалуджень, та заносимо їх в таблицю 2.8.1

Таб. 2.8.1

Відгалуження до ВРП	ASxSn-4x16мм2	0,024	1,91	2340	32
Відгалуження до ЩО1	ВВГ-5х4мм2	0,04	0,59	644	20
Відгалуження до ЩО2	ВВГ-5х4мм2	0,07	1,04	365	25
Відгалуження ПП1-ПП6	NМХНРЕ 180/Е 30 3х1,5мм2	0,022	0,32	1187	16
Відгалудження до евакуаційного освітлення	№НХНРЕ180/Е 30	0,031	0,45	844	10
Відгалуження до №1	ППВ-3х1,5 мм2	0,014	0,24	916	10
Відгалуження до №2	ППВ-3х1,5 мм2	0,027	0,46	478	10
Відгалуження до №3	ППВ-3х1,5 мм2	0,011	0,19	1157	10
Відгалуження до №4	ППВ-3х1,5 мм2	0,013	0,22	1000	10
Відгалуження до №5	ППВ-3х1,5 мм2	0,014	0,24	916	10
Відгалуження до №6	ППВ-3х1,5 мм2	0,017	0,29	758	10
Відгалуження до №7	ППВ-3х2,5 мм2	0,010	0,17	1294	16
Відгалуження до №9	ППВ-3х2,5 мм2	0,010	0,34	647	16
Відгалуження до №10	ППВ-3х1,5 мм2	0,017	0,19	758	10
Відгалуження до №11	ППВ-3х1,5 мм2	0,013	0,52	1000	10
Відгалуження до №12	ППВ-3х1,5 мм2	0,011	0,19	1157	10
Відгалуження до №13	ППВ-3х1,5 мм2	0,030	0,52	423	10
Відгалуження до №14	ППВ-3х2,5 мм2	0,018	0,31	709	10
Відгалуження до №15	ППВ-3х2,5 мм2	0,011	0,19	1157	16
Відгалуження до №16	ППВ-3х2,5 мм2	0,014	0,24	916	16
Відгалуження до №17	ППВ-3х1,5 мм2	0,019	0,43	666	10
Відгалуження до №18	ППВ-3х1,5 мм2	0,018	0,31	709	10
Відгалуження до №19	ППВ-3х2,5 мм2	0,016	0,27	814	16



2.9 Складання схеми обліку електроенергії

Розрахунковим обліком електроенергії називається облік виробленої, а також відпущеної споживачам електроенергії для грошового розрахунку за неї. Лічильники, що встановлені для розрахункового обліку, називаються розрахунковими лічильниками.

Технічним (контрольним) обліком електроенергії називається облік для контролю витраченої електроенергії всередині електростанції, підстанції, підприємств, в будівлях, квартирах, тощо. Лічильники, що встановлені для технічного обліку, називаються лічильниками технічного обліку.

Лічильники для розрахунку електропостачальної організації зі споживачами електроенергії рекомендується встановлювати на межі поділу мережі (за балансовою приналежністю) електропостачальної організації та споживача. Для підприємств, що розраховуються з електрозпостачальною організацією за максимумом заявленої потужності, слід передбачити встановлення лічильника з вказівником максимуму навантаження за наявності одного пункту обліку, за наявності двох або більше пунктів обліку - застосування автоматизованої системи обліку електроенергії. Лічильник електроенергії слід встановлювати на межі поділу основного споживача і стороннього споживача (субабонента), якщо від лінії або трансформаторів споживачів живиться ще сторонній споживач, що перебуває на самостійному балансі. Для споживачів кожної тарифікаційної групи слід установити окремі розрахункові лічильники.

Лічильники реактивної енергії повинні встановлюватись:

- на тих самих елементах схеми, на яких установлено лічильники активної енергії для споживачів, що розраховуються за електроенергію з урахуванням дозволеною до використання реактивної потужності;

- на приєднаннях джерел реактивної потужності споживачів, якщо за ними проводиться розрахунок за електроенергію, видану в мережу енергосистеми, або контроль заданого режиму роботи.

Клас точності трансформаторів струму і напруги для приєднання розрахункових лічильників електроенергії повинен бути не більше 0,5. Допускається використання трансформаторів напруги класу точності 1, для вмикання розрахункових лічильників класу точності 2,0.

Для приєднання лічильників технічного обліку допускається використання трансформаторів струму класу точності 1,0, а також вбудованих трансформаторів струму класу точності 1,0, якщо за для отримання класу 1,0 потрібне встановлення додаткових комплектів трансформаторів струму.

Трансформатори напруги, що використовуються для приєднання лічильників технічного обліку, може мати клас точності нижче 1,0.

Наприклад, згідно завдання для вибору лічильника в принциповій живильної та розподільчої мереж об'єкту комерційного призначення визначаємо струм:

Ір.= УРном./v3Uном.хcosц; де (Л8. стор. 42)

Ір.= 4/v1,73х0,38х0,95=6,40А;

З додатку 29 вибираємо лічильник трифазний для обліку активної енергії прямого включення типу НІК 2301 АП2, Іном.=5-60А, Uном.=3х220/380В, класу точності 1. На аркуші А4 пояснювальної записки викреслюємо схему обліку електроенергії, мал. 2.10.1. Облік проектуємо виконати на межі розподілу, тобто у ввідно-обліковій шафі ВРП.

2.10 Складання схеми обліку електроенергії

Розрахунковим обліком електроенергії називається облік виробленої, а також відпущеної споживачам електроенергії для грошового розрахунку за неї. Лічильники, що встановлені для розрахункового обліку, називаються розрахунковими лічильниками. Технічним (контрольним) обліком електроенергії називається облік для контролю витраченої електроенергії всередині електростанції, підстанції, підприємств, в будівлях, квартирах, тощо. Лічильники, що встановлені для технічного обліку, називаються лічильниками технічного обліку.

Для вибору лічильника визначаємо струм до магазину із принципової однолінійної схеми:

З додатку 29 вибираємо лічильник трифазний для обліку активної енергії типу НІК 2301 АП2, Іном.= 5-60А, Uном.= 3х220/380В, класу точності 1.

Схема обліку електроенергії магазину наведена на аркуші формату А1-Схема обліку електроенергії.

електропостачання будинок освітлювальний кабельний

Рис. 2.10.1 Схема обліку електроенергії

Размещено на Allbest.ru

...