Светотехнический расчет жилых и общественных зданий

Размещено на http://www.allbest.ru

1. Выбор системы электроснабжения

Электрической сетью называют часть энергосистемы, состоящую из подстанций и линий электропередачи различных напряжений.

Современная система электроснабжения должна отвечать следующим требованиям:

- экономичности и надежности;

- безопасности и удобству обслуживания;

- обеспечению качества электроэнергии;

- уровню напряжения и стабильной частоте.

Должны также предусматриваться кратчайшие сроки выполнения строительно-монтажных работ и необходимая гибкость системы, обеспечивающей возможность расширения при развитии потребителей без существующего усложнения и удорожания первоначального

По заданным нагрузкам, их месторасположением и размещением источников питания, необходимо выбрать схему соединения сети, ее номинальное напряжение, определить конструктивное выполнение определенных линий и их основные характеристики:

- число цепей;

- сечение проводов;

- потокораспределение мощностей;

- уровни напряжения различных режимов.

Прием, преобразование и распределение электроэнергии происходят на подстанции электроустановке, состоящей из трансформаторов или иных преобразователей электроэнергии, распределительных устройств, устройств управления, защиты, измерения и вспомогательных устройств.

Система электроснабжения города (микрорайона) представляет собой совокупность электрических сетей всех применяемых напряжений. Она включает электроснабжающие сети (линии напряжением 35 кВ и выше), понижающие подстанции (их часто называют центрами питания) напряжением 35-- 110/6--10 кВ, распределительные сети (линии напряжением 6--10 кВ и 0,4/0,23 кВ) и трансформаторные подстанции (6--10/0,4 и 0,4/0,23 кВ).

В строящихся, а также подлежащих реконструкции и капитальному ремонту зданиях и сооружениях питание электроприёмников следует осуществлять от сети 380/220 В при глухом заземлении нейтрали питающих трансформаторов. электроснабжение здание питание трансформатор

По величине номинального напряжения сети подразделяется, в нашем случае, на : высокого напряжения - 110…220 В, сверх высокого - 330… 750 В.

В спальных корпусах различных учреждений, в школьных и других учебных заведениях и т.п. сооружение встроенных и пристроенных подстанций не допускается.

В жилых зданиях в исключительных случаях допускается размещение встроенных и пристроенных подстанций с использованием сухих трансформаторов по согласованию с органами государственного надзора, при этом в полном объеме должны быть выполнены санитарные требования по ограничению уровня шума и вибрации в соответствии с действующими стандартами.

Питание силовых и осветительных электроприемников рекомендуется выполнять от одних и тех же трансформаторов.

Построение системы электроснабжения должно быть таким, чтобы в нормальном режиме все элементы системы находились под нагрузкой с максимально возможным использованием их пропускной способности.

2. Выбор категории надежности

Требования к надежности электроснабжения регламентированы ПУЭ и Строительными нормами.

К I категории относят электроприемники, нарушение электроснабжения которых представляет опасность для жизни людей, может нанести значительный ущерб народному хозяйству, привести к массовому браку продукции, расстройству сложного технологического процесса, нарушить важные элементы городского хозяйства.

Ко II категории относят электроприемники, перерыв в электроснабжении которых связан с простоем рабочих механизмов и промышленного транспорта, нарушением нормальной деятельности значительного количества городских жителей.

К Ш категории относят все остальные электроприемники, не вошедшие в определение I и II категорий.

В жилых зданиях к первой категории относятся пожарные насосы, устройства дымозащиты и другие противопожарные устройства, лифты, эвакуационное и аварийное освещение домов высотой 17 этажей и более. Остальные группы электроприемников в этих зданиях относятся ко II категории. Центральные тепловые пункты, обслуживающие дома и общежития высотой 16 этажей и менее,- ко II категории.

В домах высотой от 6 до 16 этажей с плитами на газовом и твердом топливе, а также электроприемники в домах любой этажности с электроплитами и электронагревателями, кроме одно-, восьмиквартирных домов, относятся ко II категории.

Ко II категории относятся комплексы электроприемников жилых и общественных зданий меньшей этажности или вместимости. В предприятиях бытового обслуживания ко II категории относятся комплексы электроприемников салонов-парикмахерских с количеством рабочих мест 100 и более, ателье, комбинатов с числом рабочих мест 50 и более, прачечных и химчисток производительностью в смену 400 кг и более.

Электроснабжение приемников II категории надежности электроснабжения рекомендуется осуществлять от двух независимых взаиморезервированных источников. Допускается перерыв в электроснабжении на время, необходимое для включения резервного питания очередным персоналом или выездной оперативной бригадой.

В данном курсовом проекте жилой дом №10, № 29 и школа №49 относится к II категории надежности.

3. Выбор схемы питания

Основным принципом, которым руководствуются при выборе схем соединения понижающих подстанций в ходе проектирования, строительства и реконструкции электрических сетей, является обеспечение максимальной надежности и экономичности электроснабжения при сохранении требуемых показателей качества электроэнергии. Перечисленным требованиям отвечают более простые унифицированные схемы подстанций с минимальным количеством выключателей на высокой стороне или вовсе без них.

Поэтому в практике проектирования некоторых видов сетей в большинстве случаев принимают определенные типы унифицированных подстанций. В частности, в кольцевых схемах, выполненных одноцепными линиями, применяют схему двухтрансформаторной подстанции типа «мостик» с одним выключателем в перемычке на высокой стороне трансформатора. В магистральных и радиальных схемах, выполненных двухцепными линиями, применяют схему двухтрансформаторной подстанции типа «два блока линия-трансформатор» без выключателей на высокой стороне трансформатора.

Номинальное напряжение в электрических сетях при проектировании выражается тремя способами:

- по кривым;

- по таблице;

- по формуле.

Сети внутреннего и наружного освещения разделяются на питающие, распределительные и групповые. Питающие сети для ОУ и силового электрооборудования рекомендуется выполнять раздельными.

В здании устанавливают одно общее вводно-распределительное устройство (ВРУ) или ГРЩ, предназначенные для приема электроэнергии от городской сети и распределения ее по потребителям здания. Увеличение количества ВРУ (ГРЩ) допускается при питании от отдельно стоящей ТП и нагрузке на каждом из вводов в нормальном и аварийном режимах свыше 400 - 630 А.

У каждого из абонентов, расположенных в здании, устанавливают самостоятельное ВРУ, питающееся от общего ВРУ (ГРЩ) здания.

При наличии в здании нескольких отделенных в административно-хозяйственном отношении потребителей у каждого из них рекомендуется устанавливать самостоятельные ВУ или ВРУ, которые могут питаться от общего ВРУ или ГРЩ отдельными линиями или быть присоединенными к общей линии питания.

Перед вводами в здания или сооружения не допускается устанавливать

дополнительные кабельные ящики для распределения границы эксплуатационной

ответственности между потребителем и электропередачей организацией. Такое распределение должно быть выполнено на ВУ, ВРУ или ГРЩ.

Схемы электрических сетей жилых зданий следует выполнять исходя из следующего:

а) питание квартир и силовых электроприёмников (лифтов, насосов, вентиляторов и т.п.).

б) количество горизонтальных линий питания квартир должно быть минимальным.

В общественных зданиях и сооружениях, административных и бытовых зданиях предприятий рекомендуется к одной линии питания присоединять несколько стояков сети освещения. При этом в начале каждого стояка, от которого питаются три и больше групповых щитка, следует устанавливать коммутационный аппарат, объединенный с аппаратом защиты (автоматический выключатель). Если стояк питается отдельной линией, устанавливать коммутационный аппарат в начале стояка не нужно.

Электрические сети до 1 кВ жилых и общественных зданий по назначению условно делят на питающие и распределительные. Питающей сетью являются линии, идущие от трансформаторной подстанции до ВРУ и от ВРУ до силовых распределительных пунктов в силовой сети и до групповых щитков в осветительной сети. Распределительной сетью называют линии, идущие от распределительных пунктов в силовой сети до силовых электроприемников.

Групповой сетью являются:

- линии, идущие от групповых щитков освещения до светильников;

- линии от этажных групповых щитков к электроприемникам квартир жилых домов.

Сети выполняют по радиальной, магистральной и смешанной схемам.

В жилых и общественных зданиях линии групповой сети, прокладываемые от групповых щитков до штепсельных розеток, выполняют трехпроводными (фазный, нулевой рабочий и нулевой защитный проводники). Питание стационарных однофазных электроприемников выполняют трехпроводными линиями. При этом нулевой рабочий и нулевой защитный проводники не следует подключать на щитке под один контактный зажим.



В жилых домах число горизонтальных питающих линий квартир должно быть минимальным. Нагрузка каждой питающей линии, отходящей от ВРУ, не должна превышать 250 А.

В домах высотой 4 этажа и более число горизонтальных питающих линий должно быть, как правило, не более двух. Разрешается увеличение числа линий, если нагрузка квартир не может быть обеспечена двумя линиями.

Число стояков в жилых домах высотой 4 этажа и более, схемы их подключения к питающим линиям и ВРУ должны соответствовать, кроме указанных выше, следующим требованиям:

- в домах с плитами на газообразном и твердом топливе при числе этажей до 10, а также с электрическими плитами при числе этажей до 5 - один стояк на секцию. Число стояков может быть увеличено по конструктивным соображениям или если это подтверждено технико-экономическими расчетами;

- в домах с электрическими плитами при числе этажей свыше 5 до 17 - один стояк на секцию с подключением на каждом этаже до четырех квартир или два стояка с подключением к одному 40 % квартир, расположенных на верхних этажах, и к другому стояку -- 60 % квартир, расположенных на нижних этажах;

- в домах высотой более 17 этажей - два стояка на секцию с подключением на каждом этаже до четырех квартир.

Схемы электрических сетей жилых домов выполняют, исходя из следующего:

- питание квартир и силовых электроприемников, в том числе лифтов, должно, как правило, осуществляться от общих секций ВРУ. Раздельное их питание выполняют только в случаях, когда размахи изменения напряжения на зажимах ламп в квартирах при включении лифтов выше регламентируемых ГОСТ 13109-98;

- распределительные линии питания вентиляторов дымоудаления и подпора воздуха, установленных в одной секции, должны быть самостоятельными для каждого вентилятора или шкафа, от которого питаются несколько вентиляторов, начиная от щита противопожарных устройств ВРУ. При этом соответствующие вентиляторы или шкафы, расположенные в разных секциях, рекомендуется питать по одной линии независимо от числа секций, подключенных к ВРУ.

К одной питающей линии разрешается присоединять несколько стояков, при этом в жилых зданиях высотой более 5 этажей на ответвлении к каждому стояку устанавливают отключающий аппарат.

Освещение лестниц, поэтажных коридоров, вестибюлей, входов в здание, номерных знаков и указателей пожарных гидрантов, а также огни светового ограждения и домофоны питаются линиями от ВРУ. При этом линии питания домофонов и огней светового ограждения должны быть самостоятельными. Питание усилителей телевизионных сигналов осуществляют от групповых линий освещения чердаков, а в бесчердачных зданиях - самостоятельными линиями от ВРУ.

Силовые электроприемники общедомовых потребителей жилых зданий (лифты, насосы, вентиляторы и т.п.), как правило, получают питание от самостоятельной силовой сети, начиная от ВРУ.

Рис.3. Принципиальная схема электроснабжения жилых домов высотой 9 - 16 этажей с двумя переключателями на вводах:

1, 2- трансформаторы;3- предохранители; 4- переключатели; 5,6- ВРУ; 7-8- питающие линии.

Ниже приведены типовые схемы электроснабжения жилых зданий различной этажности, обеспечивающие необходимую надежность питания.

Рис. 4. Принципиальная схема электроснабжения общественного здания от двухтрансформаторной подстанции с ABР на контакторах:

1 - контакторные станции; 2, 3 - отходящие линии к вводам в здании.

В общественных зданиях от одной линии рекомендуется питать несколько вертикальных участков (стояков) питающей сети освещения, в начале каждого стояка, питающего 3 и более групповых щитков, необходимо устанавливать коммутационный аппарат. Установка коммутационного аппарата в начале стояка не требуется, если стояк питается отдельной линией,.

Размещено на http://www.allbest.ru

Для питания электроприемников жилых домов высотой 9--16 этажей применяют как радиальные, так и магистральные схемы. На рис.3 дана магистральная схема с двумя переключателями на вводах. При этом одна из питающих линий используется для присоединения электроприемников квартир и общего освещения общедомовых помещений, другая - для подключения лифтов, противопожарных устройств, эвакуационного и аварийного освещения и т.п. Каждая из линий рассчитана с учетом допустимых перегрузок при аварийном режиме. Перерыв в питании по этой схеме не превышает 1 ч, что достаточно электромонтеру для нужных переключений на ВРУ.

На рис.5, а приведена схема питания жилых домов той же этажности, но с тремя вводами, причем вводы резервируют друг друга. Необходимость в большом числе вводов возникает для питания зданий высотой 9 - 16 этажей с электроплитами, а также многосекционньх домов с большим числом квартир с газовыми плитами. Модификация этой схемы приведена на рис.5, б. Такая схема удобна при ремонте одной из сборок низкого напряжения на подстанции. Недостатком этой схемы является то, что часть электроприемников на период ремонта необходимо отключать, так как на один кабель приходится вся нагрузка дома.

В данном курсовом проекте для жилого дома №10 №29, второй категории надежности, используем схему электроснабжения рис.5, а для школы № 49 схему электроснабжения рис.4.

4. Расчет мощности здания

В основе расчета используется нагрузка одного потребителя, в качестве которого выступает квартира. Расчетная электрическая нагрузка одной квартиры жилых домов в зависимости от числа квартир равна:

Р_кв =Р_кв.уд.•n,

где Р_кв - расчетная нагрузка дома квартирного типа; n - число квартир; Р_кв.уд- удельная нагрузка, соответствующая числу квартир, кВт/кв.

Значения нагрузок являются приведенными - они установлены с учетом коэффициента одновременности в зависимости от числа квартир и являются справочными данными.

Силовую нагрузку общедомовых приемников электрической энергии, включая лифты, определяют отдельно, с учетом соответствующих коэффициентов спроса и мощности. В результате расчетную нагрузку жилого дома, который не имеет встроенных учреждений, определяют как сумму нагрузки квартир и силовой нагрузки общедомовых приемников:

Р_ж.д. = Р_кв+kУР_с,

где Р_ж.д- нагрузка жилого дома; Р_с- силовая нагрузка общедомовых установок; k- коэффициент, учитывающий участие мощности силовых установок в максимуме нагрузки квартир, равный 0,9.

В свою очередь, силовая нагрузка для лифтовых установок равна:

Р_с =Р_л =k_с.л.,

где k_с.л.- расчетный коэффициент спроса для лифтовых установок, определяемый по справочным данным; m - количество лифтов; Р_уст.- установленная мощность электродвигателя лифта, кВт.

Полную расчетную нагрузку жилого дома определяют по формуле:

S_ж.д. = Р_кв/cosц_ж.д.+0,9 Р_кв/cosц_с,

где cosц_ж.д и cosц_с - коэффициенты мощности, характеризующие нагрузку квартир и общедомовых приемников соответственно.

Кроме домов в жилых районах городов располагаются учреждения и предприятия общественно-коммунального характера, нагрузку которых определяют, как правило, индивидуально в процессе разработки проектов их внутреннего электрооборудования. Нагрузки определяют с использованием коэффициента спроса.

В результате (например, при наличии в жилом доме встроенного предприятия или учреждения) расчетная нагрузка жилого дома получается равной:

УР_ж.д. = Р_ж.д+kР_общ.,

где УР_ж.д - суммарная нагрузка жилого дома и встроенного предприятия в максимуме нагрузки жилого дома; Р_общ - нагрузка предприятия.

Суммарные расчетные активные и реактивные нагрузки в целом по жилому району определяют суммированием соответствующих нагрузок объектов.

Q_р.ж.д. =Р_кв•tgц_ж.д.+0,9•Р_с•tgц_с.

Исходные данные:

№ здания	Потребитель	Этажность	Ед.изм.	Вместимость	Удельн. показат.	cosц/tgц	Кол. лифтов	Руст.	kс.л
10	Жил.дом	16	квартира	125	0,88	0,92/0,42	4	9;11	0,90
49	Школа	-	место	1176	0,14	0,95/0,33	-	-	-
29	Жил.дом	16	кратрира	111	0,88	0,92/0,42	2	9;11	1,0

Жилой дом №10:

Р_кв =0.88•125 =110 кВт;

Р_с =0.90•60=54 кВт;

Р_ж.д =110+0.9 •54 = 158.6 кВт;

Q_р.ж.д =110•0.42+0.9•54•1.3= 109.4 кВАр;

S_{ж.д .}= 110/0.92 + 0.9•54/ 0.6 = 200.5 кВА.

Школа №49:

Р_кв =0.14•1176 =164.64 кВт;

Q_р.ж.д =164.64•0.33= 54.33 кВАр;

S_ж.д =164.64/0.95+ 0.9/0.6 =174.8 кВА.

Жилой дом №29:

Р_кв =0,88•111=98 кВт;

Р_с =1,0•60=60 кВт;

Р_ж.д =98+0,9•60=117,8 кВт;

Q_р.ж.д =98•0,42+0,9•60•1,3=111,2 кВАр;

S_{ж.д .}=98/0,92+0,9•60/0,6=196,2 кВА.

Расчет нагрузок сводим в таблицу

№ дома	Рж.д	Qр.ж.д	Sж.д
10	158,6	109,4	200,5
49	164,64	54,33	174,8
29	117,8	111,2	196,2
	У276	У275	У572

5. Выбор трансформатора

При разработке схем электроснабжения объекта одной из важной задач является определяющей количество и мощность силовых трансформаторов на подстанциях. Число трансформаторов по потребление подстанции зависит от категории потребление по надёжности электроснабжения.

Трансформаторы тока выбираются по номинальному напряжению. номинальному первичному току и проверяются по электродинамической и термической стойкости к токам короткого замыкания. Особенностью выбора трансформаторов тока является выбор по классу точностью и проверка на допустимую нагрузку вторичной цепи.

Номинальная мощность трансформатора определяется расчетной нагрузкой на линиях 0,4 кВт. Выбор трансформатора по мощности преследует цель проверки соответственно условиям работы в нормальном режиме по экономическим интервалам нагрузки с учетом допустимых и аварийных перегрузок.

В системах электроснабжения понизительные подстанции используются для преобразования и распределения электроэнергии получаемой обычно от энерго-систем.

В базовых схемах, описанных в предыдущих главах, подразумевалось, что используются идеальные трансформаторы. Реальные трансформаторы обладают также индуктивностью, сопротивлением и ёмкостью. Потери в материале сердечника выражаются через эквивалентное сопротивление.

В идеальном трансформаторе ток в первичной обмотке не может течь, если цепь вторичной обмотки разомкнута. В реальном же трансформаторе при разомкнутой цепи вторичной обмотки в первичной обмотке течёт небольшой ток холостого хода, вызванный наличием индуктивности намагничивания первичной обмотки и создающий магнитный поток, намагничивающий сердечник трансформатора, индуктивность намагничивания должна быть достаточно велика, чтобы ток холостого тока составлял лишь небольшую долю тока первичной обмотки при работе трансформатора на нагрузку. При передаче мощности идеальный трансформатор можно представить как параллельно включённые индуктивность намагничивания и резистор с очень малым сопротивлением. Ток в индуктивности намагничивания смещён по фазе относительно приложенного синусоидального напряжения на 90°, поэтому потребления активной мощности индуктивностью намагничивания не происходит. Ещё одним свойством реального трансформатора является то, что магнитный поток сердечника неравномерно пронизывает различные витки обеих обмоток. Этот разбаланс создаёт в первичной и во вторичной обмотках индуктивность рассеяния.

На подстанциях всех напряжений, как правило, применяется не более двух трансформаторов по соображениям технической и экономической целесообразности. В большинстве случаев это обеспечивает надежное питание потребителей и в то же время дает возможность применять простейшие блочные схемы подстанций без сборных шин на первичном напряжении, что резко упрощает их конструктивные решения и уменьшает стоимость. Резервирование осуществляется при помощи складского и передвижного резерва.

Однотрансформаторные цеховые подстанции напряжением 6... 10 кВ можно применять при наличии складского резерва для потребителей всех групп по надежности, даже для потребителей первой категории, если величина их не превышает 15...20% общей нагрузки и их быстрое резервирование обеспечено при помощи автоматически включаемых резервных перемычек на вторичном напряжении. Эти перемычки могут быть применены также для питания в периоды минимальных режимов при отключении части подстанций.

Двухтрансформаторные цеховые подстанции применяются в тех случаях, когда большинство электроприемников относится к первой или второй категориям, которые не допускают перерыва в питании во время доставки и установки резервного трансформатора со склада, на что требуется не менее 3...4 ч. Двухтрансформаторные подстанции целесообразно применять также независимо от категории питаемых потребителей при неравномерном графике нагрузки, когда выгодно уменьшать число включенных трансформаторов при длительных снижениях нагрузки в течение суток или года.

Применение цеховых подстанций с числом трансформаторов более двух, как правило, экономически нецелесообразно.

Более двух трансформаторов на одной цеховой подстанции применяется в следующих случаях:

- при наличии крупных сосредоточенных нагрузок;

- при отсутствии места в цехе для рассредоточенного расположения подстанций по производственным условиям;

- при раздельных трансформаторах для «силы» и «света», если установка этих трансформаторов целесообразна на одной подстанции;

- при питании территориально совмещенных силовых нагрузок на различных напряжениях;

- при необходимости выделения питания нагрузок с резкими, часто повторяющимися толчками, например крупных сварочных аппаратов.

Наименование потребителя	Расчет активной нагрузки Sж.д., кВт	Коэф. участия в максимуме Куіmax	Расчетная нагрузка Sж.д • Куіmax, кВт
Дом №10	200,5	0,9	180,5
Школа №49	174,8	0,7	227,4
Дом №29	196,2	0,9	176,6
			У 584

Определяем количество трансформаторных подстанций для данного квартала:

N_тп=,

N_тп==1,15.

где К_з - коэффициент загрузки в нормальном режиме (0,6ч0,9);

S_тр - принятая мощность трансформатора в ТП;

cos- коэффициент мощности (0,9);

n- количество трансформаторов не ТП.



		УВН	РУНН
Тип подстанции	Мощность тр-ра, кВА	Номинальное напряжение, кВ	Номинальный ток предохранителей, А	Количество и ток плавкой вставки или расцепителя автомата отходящих линий, n x A	Коэффициент трансформации трансформа-тора тока
2*КТПН-400/10/0,4-Х-У1	400	10	50	4x250 2x400 2x100	600/5

От данной ТП питаются дома №10, №49 и №29.

Р_тп== 584 кВт;

S_тп= Р_тп/cosц=584/0,9=648,8 кВА;

Коэффициент загрузки в нормальном режиме:

К_зн= S_тп/n_тп•S_тр=648,8/2•400=0,81;

Коэффициент загрузки в аварийном режиме:

К_за=0,9 S_тп/ S_тр=0,9•648,8/400=1,45 .

Размещение ТП на плане микрорайона (в приложении).

6. Выбор сечения проводов

Для правильного выбора сечения провода необходимо учитывать величину максимально потребляемого нагрузкой тока. Значения токов легко определить, зная паспортную мощность потребителей.

Зная суммарный ток всех потребителей и учитывая соотношения допустимой для провода токовой нагрузки (открытой проводки) на сечение провода:

- для медного провода 10 ампер на миллиметр квадратный,

- для алюминиевого 8 ампер на миллиметр квадратный.

Следует отметить, что открытая проводка обычно выполняется проводом с сечением не менее 4 кв. мм из расчета достаточной механической прочности.

Электрические проводки должны отвечать требованиям безопасности, надежности и экономичности. Поэтому важно правильно рассчитать длину и сечение необходимых для монтажа электрической проводки проводов.

Потеря напряжения обусловлена падением напряжения в проводах, соединяющих источник тока с электроприёмником. Она не должна превышать 2-- 5% номинального напряжения источника электропитания. Сечение проводов по потере напряжения рассчитывают при проектировании электрических сетей, от которых питаются электроприемники промышленных предприятий, транспорта, крупных жилых и общественных зданий и т. п.

Основными критериями, которые берутся в расчет при проектировании и выборе сечения проводов, являются величина токовой нагрузки, напряжение сети, мощность потребителя электроэнергии. Практически проектирование любой электросети и выбор проводов для нее начинается с определения характеристик электрооборудования, которое будет присутствовать в этой сети и потреблять электроэнергию. Если на участке сети будет находиться несколько потребителей электроэнергии, то для выбора сечения провода для этого участка их мощности суммируются.

После расчета допустимых значений токовой нагрузки и определения длительности этой нагрузки, необходимо выяснить еще один показатель электросети, который также влияет на выбор сечения проводов сети - это условия, при которых будет эксплуатироваться электросеть, температурный режим ее эксплуатации и способ прокладки электрической сети (открытый или закрытый).

После того, как допустимый ток и длительность токовой нагрузки рассчитаны, условия эксплуатации и прокладки электросети понятны, можно приступать непосредственно к выбору сечения проводов, из которых эта сеть будет состоять. Подбор кабелей и проводов электрической сети осуществляется по таблицам длительного допустимого тока нагрузки, где учитывается и способ прокладки кабелей и проводов сети. Естественно, очень сложно выбрать провод или кабель, точно соответствующий расчетному току нагрузки, в таких случаях сечение кабеля или провода всегда берут с запасом в большую сторону.

Для расчета сечения проводов по допустимой длительной токовой нагрузке необходимо знать номинальный ток, который должен проходить по проектируемой электрической проводке.

Нахождение расчетного тока:

I_р =,

где Р_уст- полная расчетная нагрузка; U-напряжение сети; cosц=0,9.

Расчет по потерям напряжения.

Расчет моментов нагрузки и выбор по ним сечения.

Момент считается для более удаленного и нагруженного варианта, и выбранное по нему сечение соответствует всем групповым линиям этого щитка.

М=У(Р•L),

где Р- полная расчетная нагрузка; L- длинна линии.

Расчет сечения проводника жилого дома №10.

Нахождение расчетного тока:

I_р ==344,8 А.

Исходя из этого, выбираем кабель четырехжильный 2ЧВРБбШв 4Ч120 мм².

Допустимый ток I_д=347 А.

Расчет по потерям напряжения:

Для линии L=350 м.

М=158,6•350=55510

Получаем ДU=3,1.

Расчет сечения проводника школы №49.

Нахождение расчетного тока:

I_р==300 А.

Исходя из этого, выбираем кабель четырехжильный 2ЧВРБбШв 4Ч95 мм².

Допустимый ток I_д=300 А.

Расчет по потерям напряжения:

Для двух линий L=50 м.

М=174,8•50=8740

Получаем ДU=3,1.

Расчет сечения проводника жилого дома №29.

Нахождение расчетного тока:

I_р==337,4 А.

Исходя из этого, выбираем кабель четырехжильный ВРБбШв 4Ч120 мм².

Допустимый ток I_д=347 А.

Расчет по потерям напряжения:

Для двух линий L=125 м.

М=117,8•125=14725

Получаем ДU=3,1.

7. Выбор и расчет аппаратов защиты

Аппаратом защиты называется аппарат, автоматически отключающий защищаемую электрическую цепь при ненормальных режимах.

Выбор аппаратов управления и защиты в системах электропитания приборов и средств автоматизации производится с учетом следующих основных требований:

а) напряжение и номинальный ток аппаратов должны соответствовать напряжению и допустимому длительному току цепи. Номинальные токи аппаратов защиты следует выбирать по возможности наименьшими по расчетным токам отдельных электроприемников, при этом аппараты защиты не должны отключать цепь при кратковременных перегрузках (например, при пусках электродвигателей);

б) аппараты управления должны без повреждений включать пусковой ток электроприемника и отключать полный рабочий ток, а также без разрушения допускать отключение пускового тока;

в) аппараты защиты по своей отключающей способности должны соответствовать токам короткого замыкания в начале защищаемого участка; отключение защищаемой линии или электроприемника должно производиться с наименьшим временем;

г) при коротких замыканиях по возможности должна быть обеспечена селективность работы защитных аппаратов с ниже- и вышестоящими защитными и коммутационными аппаратами; рекомендуется номинальные токи каждого последующего по направлению тока аппарата защиты (предохранителей и тепловых расцепителей) принимать на две ступени ниже, чем предыдущего, если это не приводит к завышению сечений проводов;

д) аппараты защиты должны обеспечивать надежное отключение одно- и многофазных коротких замыканий в сетях с глухо-заземленной нейтралью и двух- и трехфазных коротких замыканий в сетях с изолированной нейтралью в наиболее удаленной точке защищаемой цепи.

Для защиты внутренних сетей жилых и общественных зданий 380/220 В применяются плавкие предохранители и автоматические воздушные выключатели.

Наиболее часто применяемые автоматические выключатели могут снабжаться тепловыми, электромагнитным или комбинированными расцепителями (последние представляют собой сочетание теплового и электромагнитного расцепителей). Время срабатывания тепловых расцепителей автоматических выключателей, так же как и предохранителей, уменьшается с увеличением тока, т. е. они имеют обратнозависимую от тока характеристику. Электромагнитные расцепители срабатывают практически мгновенно при токе, на который они отрегулированы.

Аппараты защиты по своей отключающей способности должны соответствовать максимальному значению тока КЗ в начале защищаемого участка электрической сети.

В качестве аппаратов защиты должны применяться автоматические выключатели или предохранители. Для обеспечения требований быстродействия, чувствительности или селективности допускается при необходимости применение устройств защиты с использованием выносных реле (реле косвенного действия).

Каждый аппарат защиты должен иметь надпись, указывающую значения номинального тока аппарата, вставки расцепителя и номинального тока плавкой вставки, требующиеся для защищаемой им сети. Надписи рекомендуется наносить на аппарате или схеме, расположенной вблизи места установки аппаратов защиты.

Аппараты защиты следует располагать по возможности в доступных для обслуживания местах таким образом, чтобы была исключена возможность их механических повреждений. Установка их должна быть выполнена так, чтобы при оперировании с ними или при их действии были исключены опасность для обслуживающего персонала и возможность повреждения окружающих предметов.

Аппараты защиты с открытыми токоведущими частями должны быть доступны для обслуживания только квалифицированному персоналу.

Выбор автоматических выключателей ТП:

- для дома №10:

из предыдущих расчетов, зная рабочий ток I_р=344,8 А, мы выбираем автомат ВА88-40-3Р 400А 35кА.

В этом случае соблюдается основное неравенство, обеспечивающее защиту и надежность работы сети: I_р I_р.АВ (I_р - рабочий ток линии, I_рАВ - рабочий ток автоматического выключателя)

344,8 А 400А;

-для школы №49:

из предыдущих расчетов, зная рабочий ток I_р=300 А, мы выбираем автомат ВА88-37-3Р 315 А 35кА.

В этом случае соблюдается основное неравенство, обеспечивающее защиту и надежность работы сети: I_р I_р.АВ (I_р - рабочий ток линии, I_рАВ - рабочий ток автоматического выключателя)

300 А 315 А;

-для дома №29:

из предыдущих расчетов, зная рабочий ток I_р=337,4 А, мы выбираем автомат ВА88-40-3Р 400 А 35кА.

В этом случае соблюдается основное неравенство, обеспечивающее защиту и надежность работы сети: I_р I_р.АВ (I_р - рабочий ток линии, I_рАВ - рабочий ток автоматического выключателя)

337,4 А 400 А;

Выбор автоматических выключателей для ВРУ:

-для дома №10:

Рабочий ток I_р=344,8 А

На 1 линию приходиться 60% I_р, т.е. I=206,88 А, тогда выбираем автомат ВА88-35 3Р 250 А 35 кА.

В этом случае соблюдается основное неравенство, обеспечивающее защиту и надежность работы сети: I_р I_р.АВ (I_р - рабочий ток линии, I_рАВ - рабочий ток автоматического выключателя)

206,88 А 250 А;

На 2 линию приходиться 40% I_р, т.е. I=137,92 А, тогда выбираем автомат ВА88-35 3Р 160 А 35 кА.

В этом случае соблюдается основное неравенство, обеспечивающее защиту и надежность работы сети: I_р I_р.АВ (I_р - рабочий ток линии, I_рАВ - рабочий ток автоматического выключателя)

137,92 А 160 А;

-для школы №49:

Рабочий ток I_р=300 А

На 1 линию приходиться 60% I_р, т.е. I=180 А, тогда выбираем автомат ВА88-35 3Р 200 А 35 кА.

В этом случае соблюдается основное неравенство, обеспечивающее защиту и надежность работы сети: I_р I_р.АВ (I_р - рабочий ток линии, I_рАВ - рабочий ток автоматического выключателя)

180 А 200 А;

На 2 линию приходиться 40% I_р, т.е. I=120 А, тогда выбираем автомат ВА88-35 3Р 125 А 35 кА.

В этом случае соблюдается основное неравенство, обеспечивающее защиту и надежность работы сети: I_р I_р.АВ (I_р - рабочий ток линии, I_рАВ - рабочий ток автоматического выключателя)

120 А 125 А;

-для дома №29:

Рабочий ток I_р=337,4 А

На 1 линию приходиться 60% I_р, т.е. I=202,44 А, тогда выбираем автомат ВА88-35 3Р 250 А 35 кА.

В этом случае соблюдается основное неравенство, обеспечивающее защиту и надежность работы сети: I_р I_р.АВ (I_р - рабочий ток линии, I_рАВ - рабочий ток автоматического выключателя)

202,44 А 250 А;

На 2 линию приходиться 40% I_р, т.е. I=134,96 А, тогда выбираем автомат ВА88-35 3Р 160 А 35 кА.

В этом случае соблюдается основное неравенство, обеспечивающее защиту и надежность работы сети: I_р I_р.АВ (I_р - рабочий ток линии, I_рАВ - рабочий ток автоматического выключателя)

134,96 А 160 А;

Вывод

В процессе курсового проекта мы производили расчет жилых и общественных зданий. Была выбрана система электроснабжения микрорайона представляющая собой совокупность электрических сетей всех применяемых напряжений.

Также мы для каждого здания выбирали систему категории надежности. Требования к надежности электроснабжения регламентированы ПУЭ и Строительными нормами. Для указанного микрорайона мы выбрали ІІ категорию надежности, к которой относятся комплексы электроприемников жилых и общественных зданий.

При выборе схем соединения понижающих подстанций в ходе проектирования, строительства и реконструкции электрических сетей, является обеспечение максимальной надежности и экономичности электроснабжения при сохранении требуемых показателей качества электроэнергии. Перечисленным требованиям отвечают более простые унифицированные схемы подстанций с минимальным количеством выключателей на высокой стороне или вовсе без них.

Провели расчет мощности здания. Кроме домов в жилых районах городов располагаются учреждения и предприятия общественно-коммунального характера, нагрузку которых определяют, как правило, индивидуально в процессе разработки проектов их внутреннего электрооборудования.

При разработке схем электроснабжения объекта одной из важной задач является определяющей количество и мощность силовых трансформаторов на подстанциях. Число трансформаторов по потребление подстанции зависит от категории потребление по надёжности электроснабжения.

Выбрали сечение для проводов. Для правильного выбора сечения провода необходимо учитывать величину максимально потребляемого нагрузкой тока. Значения токов легко определить, зная паспортную мощность потребителей.

Провели выбор и расчет аппаратов защиты. Выбор аппаратов управления и защиты в системах электропитания приборов и средств автоматизации производится с учетом основных требований.

Аппараты защиты следует располагать по возможности в доступных для обслуживания местах таким образом, чтобы была исключена возможность их механических повреждений.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Киреева Э. А., Цырук С. А. Электроснабжение жилых и общественных зданий - Москва, НТФ «Энергопрогресс», «Энергетик», 2005.

2. Конюхова Е. А. «Электроснабжение объектов»: Учеб. пособие для студ. учреждений сред. проф. образования. - М.: Издательство «Мастерство», 2002.- 320 с: ил.

3. Тульчин И. К., Нудлер Г. И. «Электрические сети и электрооборудование жилых и общественных зданий» - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1990. - 480с.: ил.

4. Правила устройства электроустановок. - X.: Изд-во «Форт», 2009. - 704 с.

5. ДБН В.2.5-23-2003 Проектування електрообладнання об'ектiв цивiльного призначення.

6. Справочник по проектированию электроснабжения/Под ред, Ю.Г. Барыбина и др. М.: Энергоатомиздат, 1990, --576с.

7. Справочник по электроснабжению и электрооборудованию в двух томах: под общей редакцией Федорова А. А. - М.: Энергоатомиздат, 1986.

8. Справосник по светотехнике под общей редакцией Айзенберга Ю.Г. 3-е издание перед. и доп. М: Знак. - 972с.

Размещено на Allbest.ru

...