3. Силовое электроснабжение дома
3.1 Расчет электрических нагрузок методом коэффициента спроса
Электрические нагрузки гражданских зданий определяют выбор всех элементов системы электроснабжения: мощности питающих и распределительных сетей, городских трансформаторных подстанций, а так же подстанций, непосредственно относящихся к зданию. Поэтому правильное определение электрических нагрузок является решающим фактором при проектировании и эксплуатации электросетей.
Все расчеты электрических нагрузок ведем по методу коэффициента спроса. Этот метод чаще применяется при расчете нагрузок гражданских зданий. Коэффициент спроса устанавливает зависимость между расчетной мощностью - РР
и номинальной мощностью - РН.
Для определения расчётной нагрузки из [26] выбираем значения коэффициента спроса - Кс и коэффициента мощности - cosφ для каждого типа электроприёмников.
Активная расчётная мощность РР, кВт определяется по формуле:
Расчет электрических нагрузок методом коэффициента спроса
-
,
где Кс – коэффициент спроса электроприёмника;
РН – номинальная мощность электроприёмника, кВт.
Определяем активную расчетную мощность для электрической плиты:
|
|
,
Определяем реактивную расчётную мощность QР, кВАр, для электрической плиты:
|
|
,
Определяем для силового щита активную номинальную мощность РН, кВт
Pн = 56,3 |
|
,
где
-
сумма активных номинальных мощностей
электроприёмников силового щита, кВт.
Определяем для силового щита активную расчётную мощность РР, кВт
Pр = 30,97
|
|
,
где
-
сумма активных номинальных мощностей
электроприёмников силового щита, кВт.
Определяем для силового щита реактивную расчётную мощность QР, квар
Qр = 12,16 |
|
,
где
-
сумма реактивных расчётных мощностей
электроприёмников силового щита, квар.
Определяем полную расчётную мощность силового щита SР, кВА
|
|
,
=33,27
Определяем для силового щита коэффициент мощности, cosφ
|
|
,
.
Определяем для силового щита tgφ
|
|
|
|
,
Определяем для силового щита коэффициент спроса Кс
|
|
,
Определяю для силового щита номинальный ток Iн, А
|
|
,
Определяю для силового щита расчётный ток IР, А
|
|
,
Расчетные данные заносим в таблицу 1.
Таблица 1 – Расчёт нагрузок
№ п/п |
№ гр |
Число фаз |
Наименование ЭП |
Pн, кВт |
Iн, А |
Кс |
cosφ |
tgφ |
Pр, кВт |
Qр, квар |
Sр, кВА |
Iр, А |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
1 |
0-1 |
1 |
Телевизор № 1 |
0,3 |
1,43 |
0,5 |
0,95 |
0,33 |
0,15 |
0,05 |
|
|
|
0-1 |
1 |
Телевизор № 2 |
0,3 |
1,43 |
0,5 |
0,95 |
0,33 |
0,15 |
0,05 |
|
|
|
0-1 |
1 |
Вытяжка |
0,9 |
|
0,8 |
0,9 |
0,48 |
0,72 |
0,35 |
|
|
|
|
|
Итого по группе |
|
- |
|
|
|
1,02 |
0,45 |
1,11 |
5,04 |
2 |
0-2 |
3 |
Насос |
0,8 |
1,52 |
0,8 |
0,75 |
0,64 |
0,48 |
0,3 |
|
|
Продолжение таблицы 1 |
||||||||||||
№ п/п |
№ гр |
Число фаз |
Наименование ЭП |
Pн, кВт |
Iн, А |
Кс |
cosφ |
tgφ |
Pр, кВт |
Qр, квар |
Sр, кВА |
Iр, А |
3 |
0-3 |
1 |
Электронагреватель |
2,42 |
0,4 |
0,95 |
0,33 |
0,6 |
0,2 |
0,12 |
|
|
4 |
0-4 |
1 |
Стиральная машина № 1 |
2,2 |
2,3 |
0,2 |
0,8 |
0,75 |
0,44 |
0,33 |
|
|
|
0-4 |
1 |
Стиральная машина № 2 |
2,2 |
2,3 |
0,2 |
0,8 |
0,75 |
0,44 |
0,33 |
|
|
|
0-4 |
1 |
Электросушилка |
0,2 |
1 |
0,1 |
0,9 |
0,48 |
0,02 |
0,01 |
|
|
|
|
|
Итого по группе |
|
|
|
|
|
0,9 |
0,67 |
1,12 |
5,09 |
5 |
0-5 |
1 |
Телевизор |
0,3 |
1,43 |
0,5 |
0,95 |
0,33 |
0,15 |
0,5 |
|
|
|
0-5 |
1 |
Кондиционер |
0,9 |
5 |
0,8 |
0,8 |
0,75 |
0,72 |
0,54 |
|
|
|
0-5 |
1 |
Розетка |
0,2 |
0,95 |
1 |
0,95 |
0,33 |
0,2 |
0,07 |
|
|
|
|
|
Итого по группе |
|
|
|
|
|
1,07 |
0,66 |
1,26 |
5,7 |
6 |
0-6 |
3 |
ТЭН |
3 |
4,55 |
0,8 |
1 |
0 |
2,4 |
0 |
|
|
|
0-6 |
3 |
Насос |
0,8 |
1,52 |
0,8 |
0,8 |
0,75 |
0,64 |
0,48 |
|
|
|
|
|
Итого по группе |
|
|
|
|
|
2,68 |
0,48 |
2,72 |
5,13 |
7 |
0-7 |
1 |
Микроволновая печь |
1,5 |
7,1 |
0,4 |
0,95 |
0,33 |
0,6 |
0,2 |
|
|
|
0-7 |
1 |
Вытяжка |
0,9 |
4,74 |
0,8 |
0,9 |
0,48 |
0,72 |
0,35 |
|
|
|
0-7 |
1 |
Электрочайник |
1,5 |
7,1 |
0,4 |
0,95 |
0,33 |
0,6 |
0,2 |
|
|
|
0-7 |
1 |
Розетка |
0,2 |
0,95 |
1 |
0,95 |
0,33 |
0,2 |
0,07 |
|
|
|
|
|
Итого по группе |
|
|
|
|
|
2,12 |
0,82 |
2,29 |
10,4 |
8 |
0-8 |
1 |
Холодильник |
0,8 |
4,04 |
0,8 |
0,9 |
0,48 |
0,64 |
0,31 |
|
|
9 |
0-9 |
1 |
Посудомоечная машина |
2,2 |
12,2 |
0,3 |
0,8 |
0,75 |
0,66 |
0,5 |
|
|
10 |
0-10 |
3 |
Электроплита |
6 |
9,7 |
0,4 |
0,95 |
0,33 |
2,4 |
0,8 |
|
|
11 |
0-11..0-12 |
1 |
Освещение цокольного этажа |
1,26 |
|
0,8 |
0,96 |
0,3 |
2,62 |
0,79 |
|
|
|
|
|
Итого по цокольному этажу |
28,9 |
|
|
|
|
14,79 |
5,91 |
15,92 |
31,8 |
11 |
1-1 |
1 |
Телевизор |
0,3 |
1,43 |
0,5 |
0,95 |
0,33 |
0,15 |
0,05 |
|
|
|
1-1 |
1 |
Розетка |
0,2 |
0,95 |
1 |
0,95 |
0,33 |
0,2 |
0,07 |
|
|
Продолжение таблицы 1 |
||||||||||||
|
1-1 |
1 |
Розетка |
0,2 |
0,95 |
1 |
0,95 |
0,33 |
0,2 |
0,07 |
|
|
|
|
|
Итого по группе |
|
|
|
|
|
0,55 |
0,19 |
0,586 |
2,66 |
12 |
1-2 |
1 |
Посудомоечная машина |
2,2 |
12,2 |
0,3 |
0,8 |
0,75 |
0,66 |
0,5 |
|
|
13 |
1-3 |
1 |
Холодильник |
0,8 |
4,04 |
0,8 |
0,9 |
0,48 |
0,64 |
0,31 |
|
|
|
1-3 |
1 |
Морозильная камера |
1,2 |
6 |
0,8 |
0,9 |
0,48 |
0,96 |
0,46 |
|
|
|
|
|
Итого по группе |
|
|
|
|
|
1,6 |
0,77 |
1,77 |
8 |
14 |
1-4 |
3 |
Электроплита |
6 |
9,7 |
0,4 |
0,95 |
0,33 |
2,4 |
0,8 |
|
|
15 |
1-5 |
1 |
Микроволновая печь |
1,5 |
7,1 |
0,4 |
0,95 |
0,33 |
0,6 |
0,2 |
|
|
|
|
1 |
Вытяжка |
0,9 |
4,74 |
0,8 |
0,9 |
0,48 |
0,72 |
0,35 |
|
|
|
|
1 |
Электрочайник |
1,5 |
7,1 |
0,4 |
0,95 |
0,33 |
0,6 |
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,92 |
0,75 |
2,05 |
9,32 |
16 |
1-6 |
1 |
Телевизор |
0,3 |
1,43 |
0,5 |
0,95 |
0,33 |
0,15 |
0,05 |
|
|
|
1-6 |
1 |
Розетка |
0,2 |
0,95 |
1 |
0,95 |
0,33 |
0,2 |
0,07 |
|
|
|
1-6 |
1 |
Розетка |
0,2 |
0,95 |
1 |
0,95 |
0,33 |
0,2 |
0,07 |
|
|
|
|
|
Итого по группе |
|
|
|
|
|
0,55 |
0,19 |
0,586 |
2,66 |
17 |
1-7 |
1 |
Розетка |
0,2 |
0,95 |
1 |
0,95 |
0,33 |
0,2 |
0,07 |
|
|
|
1-7 |
1 |
Розетка |
0,2 |
0,95 |
1 |
0,95 |
0,33 |
0,2 |
0,07 |
|
|
|
1-7 |
1 |
Розетка |
0,2 |
0,95 |
1 |
0,95 |
0,33 |
0,2 |
0,07 |
|
|
|
|
|
Итого по группе |
|
|
|
|
|
0,6 |
0,21 |
0,632 |
2,87 |
18 |
1-8 |
3 |
Электродверь |
0,75 |
1,41 |
0,2 |
0,8 |
0,75 |
0,15 |
0,11 |
|
|
|
1-8 |
3 |
Электродверь |
0,75 |
1,41 |
0,2 |
0,8 |
0,75 |
0,15 |
0,11 |
|
|
|
1-8 |
3 |
Компрессор |
1,1 |
1,86 |
0,1 |
0,9 |
0,48 |
0,11 |
0,05 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,41 |
0,27 |
0,49 |
0,74 |
19 |
1-9 |
1 |
Телевизор |
0,3 |
1,43 |
0,5 |
0,95 |
0,33 |
0,15 |
0,05 |
|
|
|
1-9 |
1 |
Розетка |
0,2 |
0,95 |
1 |
0,95 |
0,33 |
0,2 |
0,07 |
|
|
|
1-9 |
1 |
Розетка |
0,2 |
0,95 |
1 |
0,95 |
0,33 |
0,2 |
0,07 |
|
|
Продолжение таблицы 1 |
||||||||||||
|
|
|
Итого по группе |
|
|
|
|
|
0,55 |
0,19 |
0,586 |
2,66 |
20 |
1-10 |
1 |
Розетка |
0,2 |
0,95 |
1 |
0,95 |
0,33 |
0,2 |
0,07 |
|
|
|
1-10 |
1 |
Розетка |
0,2 |
0,95 |
1 |
0,95 |
0,33 |
0,2 |
0,07 |
|
|
|
1-10 |
1 |
Розетка |
0,2 |
0,95 |
1 |
0,95 |
0,33 |
0,2 |
0,07 |
|
|
|
|
|
Итого по группе |
|
|
|
|
|
0,6 |
0,21 |
0,632 |
2,87 |
|
|
|
Итого по первому этажу (ЩР-1) |
22,7 |
|
|
|
|
9,84 |
4,08 |
10,65 |
16,13 |
21 |
2-1 |
1 |
Розетка |
0,2 |
0,95 |
1 |
0,95 |
0,33 |
0,2 |
0,07 |
|
|
|
|
1 |
Розетка |
0,2 |
0,95 |
1 |
0,95 |
0,33 |
0,2 |
0,07 |
|
|
|
|
1 |
Розетка |
0,2 |
0,95 |
1 |
0,95 |
0,33 |
0,2 |
0,07 |
|
|
|
|
|
Итого по группе |
|
|
|
|
|
0,6 |
0,21 |
0,632 |
2,87 |
22 |
2-2 |
1 |
Телевизор |
0,3 |
1,43 |
0,5 |
0,95 |
0,33 |
0,15 |
0,05 |
|
|
|
|
1 |
Розетка |
0,2 |
0,95 |
1 |
0,95 |
0,33 |
0,2 |
0,07 |
|
|
|
|
1 |
Розетка |
0,2 |
0,95 |
1 |
0,95 |
0,33 |
0,2 |
0,07 |
|
|
|
|
|
Итого по группе |
|
|
|
|
|
0,55 |
0,19 |
0,586 |
2,66 |
23 |
2-3 |
1 |
Телевизор |
0,3 |
1,43 |
0,5 |
0,95 |
0,33 |
0,15 |
0,05 |
|
|
|
|
1 |
Розетка |
0,2 |
0,95 |
1 |
0,95 |
0,33 |
0,2 |
0,07 |
|
|
|
|
1 |
Розетка |
0,2 |
0,95 |
1 |
0,95 |
0,33 |
0,2 |
0,07 |
|
|
|
|
|
Итого по группе |
|
|
|
|
|
0,55 |
0,19 |
0,586 |
2,66 |
24 |
2-4 |
1 |
Розетка |
0,2 |
0,95 |
1 |
0,95 |
0,33 |
0,2 |
0,07 |
|
|
|
|
1 |
Розетка |
0,2 |
0,95 |
1 |
0,95 |
0,33 |
0,2 |
0,07 |
|
|
|
|
1 |
Розетка |
0,2 |
0,95 |
1 |
0,95 |
0,33 |
0,2 |
0,07 |
|
|
|
|
|
Итого по группе |
|
|
|
|
|
0,6 |
0,21 |
0,632 |
2,87 |
25 |
2-5 |
1 |
Телевизор |
0,3 |
1,43 |
0,5 |
0,95 |
0,33 |
0,15 |
0,05 |
|
|
|
|
1 |
Розетка |
0,2 |
0,95 |
1 |
0,95 |
0,33 |
0,2 |
0,07 |
|
|
|
|
1 |
Розетка |
0,2 |
0,95 |
1 |
0,95 |
0,33 |
0,2 |
0,07 |
|
|
|
|
|
Итого по группе |
|
|
|
|
|
0,55 |
0,19 |
0,586 |
2,66 |
Продолжение таблицы 1 |
||||||||||||
26 |
2-6 |
1 |
Телевизор |
0,3 |
1,43 |
0,5 |
0,95 |
0,33 |
0,15 |
0,05 |
|
|
|
|
1 |
Розетка |
0,2 |
0,95 |
1 |
0,95 |
0,33 |
0,2 |
0,07 |
|
|
|
|
1 |
Розетка |
0,2 |
0,95 |
1 |
0,95 |
0,33 |
0,2 |
0,07 |
|
|
|
|
|
Итого по группе |
|
|
|
|
|
0,55 |
0,19 |
0,586 |
2,66 |
|
|
|
Итого по второму этажу (ЩР-2) |
3,4 |
|
|
|
|
3,4 |
1,18 |
3,6 |
9,47 |
|
|
|
Итого по дому |
50,3 |
83,8 |
0,4 |
0,92 |
0,4 |
24,97 |
10,96 |
27,3 |
45,5 |
|
|
|
Мощность освещения |
6 |
|
1 |
0,98 |
0,2 |
6 |
1,2 |
6,11 |
12,22 |
|
|
|
Итого с учетом освещения |
56,3 |
92,3 |
0,55 |
0,93 |
0,39 |
30,97 |
12,16 |
33,27 |
66,5 |
Для жилых и общественных зданий, расположенных в микрорайонах города компенсация реактивной нагрузки, как правило, не требуется, если в нормальном режиме работы расчётная мощность компенсирующего устройства на каждом вводе не превышает 50 кВАр. В данном проекте суммарная расчётная нагрузка не превышает требуемой величины Qр=12,16, следовательно, компенсация выполняется за счёт естественной компенсации:
равномерное размещение нагрузок по фазам;
перевод энергоёмких крупных электроприёмников на работу вне часов максимума энергосистемы;
отключение мощных электроприёмников в часы максимума в энергосистеме.