Расчет максимальной потребляемой мощности

 

Расчет электрических нагрузок – это одна из важнейших задач, которую необходимо решать при проектирование электроснабжения, так как расчетная мощность потребителей определяет мощность источника питания, сечение только проводящих элементов установки, и следовательно капитальные затраты и эксплуатационные расходы электроустановки. При расчете электрических нагрузок рекомендуется учитывать режимы работы электрооборудования, определяемые их коэффициентом использования.

       

Порядок расчета электрических нагрузок:

1. По справочным данным [3] выбираем для электроприемников коэффициент использования k_и, , .

 

2. Определяем активную сменную мощность электроприемников, кВт.                                                                                                 (1)

 

3. Определяем суммарную активную мощность, кВт.

 

 

4. Определяем реактивную сменную мощность электроприемников, кВАр.

 

 

5. Определяем суммарную сменную реактивную мощность, кВАр.

 

 

6. Определяем

7. Определяем эффективное число электроприемников.

Принимаем ближайшее меньшее число .

 

8. Выбираем по [6] коэффициент расчетной нагрузки

9. Определяем максимальные мощности нагрузки

9.1. Расчетная активная мощность, кВт.

 

9.2. Расчетная реактивная мощность, кВАр.

Так как .                                                                (6)

 

9.3. Полная расчетная мощность, кВА.

                                                                                                   (7)

 

 

10. Определяем максимальный расчетный ток, А.

  

Результаты расчетов сводим в таблицу 2.

 

Наименование электроприемников	Количество электроприемников, n	Установленная мощность, кВт		Коэффициент использования Ки			Расчетные величины			Эффективное число электроприемников, nэ	Расчетный коэффициент, Кр	Расчетная мощность			Расчетный ток, Iр, А
		Одного электроприемника, Pном, кВт	Общая Pном, кВт										кВАр
1	2	3	4	5	6		7	8	9	10	11	12	13	14	15
1,3	2	22	44	0,16	0,6/1,33		7,04	9,36
2	1	12	12	0,16	0,6/1,33		1,92	2,55
4,5,13,14,17	5	4	20	0,16	0,6/1,33		3,2	4,26
6	1	13	13	0,16	0,6/1,33		2,08	2,77
7	1	13	13	0,16	0,6/1,33		2,08	2,77
8	1	20	20	0,16	0,6/1,33		3, 2	4,26
9	1	13	13	0,16	0,6/1,33		2,08	2,77
ШС1	12	4-22	135	0,16	0,6/1,33		21,6	28,7	2099	8	1,78	38,5	31,6	49,8	75,6
10	1	15	15	0,16	0,6/1,33		2,4	3,2
11	1	15	15	0,16	0,6/1,33		2,4	3,2
12	1	4	4	0,16	0,6/1,33		0,64	0,85
15	1	15	15	0,16	0,6/1,33		2,4	3,2
16	1	10	10	0,16	0,6/1,33		1,6	2,13
18	1	13	13	0,16	0,6/1,33		2,08	2,77
19	1	7	7	0,16	0,6/1,33		1,12	1,49
ШС2	7	4-15	79	0,16	0,6/1,33		12,6	16,8	1109	5	2,09	26,3	18,5	32,2	48,9
Итого по участку	19	4-22	214	0,16	0,6/1,33		34,2	45,5	3208	14	0,83	28,4	45,5	53,6	81,6
Компенсация реактивной мощности													20		36,5
Итого по участку												28,4	25,5	38,2	58,1

 

Расчет осветительной сети

 

1.4.1.Светотехнический расчет освещения участка.

Габаритные размеры участка: длина А=36м, ширина В=12м, высота помещения Н=4м, S=432м²

Определяем расчетную высоту подвеса светильника над рабочей плоскостью:

 

h=H-hсвес-hраб.пов.                                                                                                                                              (9)

где hсвес – высота подвеса светильника 0,3м;

hраб.пов - высота рабочей поверхности, равная 0,7м.

h=4-0,3-0,7=3м

Определяем индекс помещения:

 

i= ,                                                                               (10)

i= .

 

     На основании известных данных: индекс помещения i=3,0 КСС светильника Г-3 и коэффициент отражения поверхностей 50,30,10% по [1, с 7] находим коэффициент полезного действия помещения =0,9.

     Выбираем лампы ДРИ по 250Вт и светильники типа ГСП18, степень защиты IP – 20 со световым потоком Ф=19000Лк, КПД светильника

=0,75 [1,с 7].

         

Определяем коэффициент использования осветительной установки:

= * ,                                                                                              (11)

где -коэффициент полезного действия помещения =0,85;

-коэффициент полезного действия светильника =0,75.

=0,9∙0,75=0,675

Определяем общее количество светильников для проектируемой установки

N= ,                                                                                         (12)

где Е – номинальная освещенность, принимаем Е=300Лк;

Ф – световой поток, Лм;

Кз– коэффициент запаса =1,8;

S =А∙В=36∙12=432 м² - площадь помещения;

Z – поправочный коэффициент =1,15.

 

N= .

       Определяем максимальное расстояние между светильниками исходя из допустимых значений:

 

L= ∙h,                                                                                                    (13)

где h – высота подвеса светильника над рабочей поверхностью;

 =0,8-1,1 – значение для светильников КСС типа Г-3

 

L=1,1∙3=3,3м.

Принимаем расстояние между рядами светильников 4м, между светильниками 5м и намечаем 2 ряда светильников, по 10 светильников в ряду. Получаем общее число светильников:

 

N=2∙10=20.                                                                                                 (14)

N=20светильников

     Проверяем, укладывается ли данное количество светильников в максимально допустимое значение (-5% - +10%)N

Nmax =N∙1,1,                                                                                               (15)

Nmax=20∙1,1=22светильника.

Окончательно принимаем 20 светильников, размещенных в 2 ряда.

   Для аварийного освещения принимаем светильники с лампой накаливания 292Вт, НСПО1. Количество светильников 10-15% от количества светильников рабочего освещения.

 

Nав=N∙0,15,                                                                                            (16)

Nав=20∙0,15=3.

Окончательно принимаем 4 светильника аварийного освещения.             

    Светильники аварийного освещения устанавливаем рядом со светильниками рабочего освещения.

1.4.2. Электротехнический расчет

Напряжение питания ламп рабочего и аварийного освещения принимаем 220В переменного тока, частотой 50Гц.

1.4.2.1. Расчет групповой сети

К установке в цехе принимаем для рабочего освещения силовой распределительный шкаф типа ПР85-048 с выключателем на вводе ВА51-33 на 2 отходящие линии с трехполостным выключателем серии ВА51-31 Iрасц=10-100А.

Находим наиболее удаленную и наиболее загруженную группу:

Ргр =Руст.гр∙Кпра.                                                                                                                                            (17)

где Кпра–коэффициент учитывающий потери и мощности в пускорегулирующей аппкратуре.

Кпра=1,1 для ламп типа ДРЛ и ДРИ

 

Ргр=10∙0,25∙1,1=2,75кВт.

Выбор сечения производится по нагреву длительным расчетным током:

 

Iр=                                                                                    (18)

Iр=

    Выбираем автоматический выключатель по условию

 

Выбираем ВА51-31-100/16,  

Для групповой сети выбираем провод ВВГ-5(1х1,5)

 

1.4.2.2. Расчет питающей сети

 

Определяем расчетную мощность рабочего освещения цеха, кВт.

 

Рр=Руст∙Кс∙Кпра;                                                                                             (20)

Рр=20∙0,25∙1∙1,1=5,5 кВт.

 

Определяем расчетный ток питающей сети, А.

 

Iр=                                                                                           (21)

Iр=

   Данная питающая сеть должна быть защищена от токов короткого замыкания и от токов перегрузки, поэтому определяем расчетный ток комбинированного

расцепителя автоматического выключателя.

 

Iрасц=1,4∙Iр;                                                                                            (22)

Iрасц=1,4∙16,7=23,4 А.

    Принимаем по шкале номинальных токов расцепителей ближайшее стандартное значение номинального тока Iрасц=40А. Сечение кабеля выбераем по расчетному току сети и проверяем по току защитного аппарата принимаем по таблице четырехжильный кабель с алюминиевыми жилами сечением 10мм с поливинилхлоридной изоляцией АВВГ-4 (1х10)

 

Проверяем выбранные сечения по потерям напряжения.

Для групповой сети:

где

 – расстояние от щита освещения до наиболее удаленной линии,

 – расстояние между крайними светильниками в линии,

 – для трехфазной сети с медными проводами,

мм² – сечение проводов групповой сети.

Для питающей сети:

где  – расстояние от щита освещения до цеховой ТП.

 – для трехфазной сети с алюминиевыми проводами.

 

Суммарные потери напряжения:

 , что меньше допустимых