8.1 Расчет электрических сетей по потере напряжения

Располагаемая (допустимая) потеря напряжения в осветительной сети, т.е. потеря напряжения в линии от источника питания (шин 0,4 кВ КТП) до самой удаленной лампы в ряду, определяется по формуле

U_р= 105  U_min  U_т, (8.5)

где 105 – напряжение холостого хода на вторичной стороне трансформатора, %; U_min – наименьшее напряжение, допускаемое на зажимах источника света, % (принимается равным 95 % [18]); U_т – потери напряжения в силовом трансформаторе, приведенные к вторичному номинальному напряжению и зависящие от мощности трансформатора, его загрузки  и коэффициента мощности нагрузки, %.

Потери напряжения в трансформаторе можно определить по табл. 3.2,[1] или по выражению:

(8.6)

где  - коэффициент загрузки трансформатора; U_а и U_р – активная и реактивная составляющие напряжения короткого замыкания трансформатора, которые определяются следующими выражениями:

; (8.7)

, (8.8)

где Р_к – потери короткого замыкания, кВт; S_ном – номинальная мощность трансформатора, кВА; U_к – напряжение короткого замыкания, %. Значения Р_к и U_к можно определить по [1] таблице 3.3.

U_доп=105-95- 3.128

U_доп=6.872

Приведенный момент

Найдем сечение кабеля марки АВВГ для питания МЩО:

Принимаем сечение кабеля от трансформатора КТП до МЩО сечением 25 мм², который подходит и по допустимому нагреву.

Фактическая потеря напряжения на участке КТП-МЩО составит

Располагаемые потери напряжения для последующего участка сети от МЩО до ЩО1 составят

U = 6.872-1.15 = 5.492 %

Для определения сечения жил кабеля на втором участке МЩО-ЩО1 определим приведенный момент Мр1.

Мр1= 1096.538 кВтм;

.

Принимаем сечение кабеля на втором участке МЩО-ЩО1 сечением 25 мм², который подходит и по допустимому нагреву.

Фактическая потеря напряжения на участке МЩО-ЩО1 составит

.

Располагаемая потеря напряжения для групповой сети составляет

U = 5.492 –0.997= 4.495 %

Для определения сечения жил кабеля на втором участке МЩО-ЩО2 определим приведенный момент Мр2.

Мр2= 114.372кВтм;

.

Принимаем сечение кабеля на втором участке МЩО-ЩО2 сечением 4 мм², который подходит и по допустимому нагреву.

Фактическая потеря напряжения на участке МЩО-ЩО2 составит

.

Располагаемая потеря напряжения для групповой сети составляет

U = 4.495 –3.864= 0.631 %

9. Защита осветительной сети, выбор аппаратов защиты

Осветительные сети должны иметь защиту от токов короткого замыкания (КЗ), а в ряде случаях также от перегрузки [1].

Защите от перегрузки подлежат сети:

внутри помещений, выполненные открыто проложенными проводниками с горючей наружной оболочкой или изоляцией;

осветительные в жилых и общественных зданиях, в торговых помещениях, служебно-бытовых помещениях промышленных предприятий, включая сети для бытовых и переносных электроприемников, а также в пожароопасных зонах;

всех видов во взрывоопасных наружных установках независимо от условий технологического процесса или режима работы сети.

Аппараты, установленные для защиты от токов коротких замыканий и перегрузки, должны быть выбраны так, чтобы номинальный ток каждого из них I_з. (ток плавкой вставки или расцепителя автоматического выключателя) был не менее расчетного тока I_р., рассматриваемого участка сети:

I_з. ≥ I_р., (9.1)

где I_р. – расчетный ток рассматриваемого участка сети, А.

При выборе аппаратов защиты должны учитываться пусковые токи мощных ламп накаливания и газоразрядных ламп высокого давления путем умножения расчетного тока на коэффициент запаса. Коэффициент запаса равный 1,4 принимается для ламп ДРЛ при применении автоматических выключателей с тепловыми или комбинированными расцепителями с уставками менее 50 А, а также для ламп накаливания при применении автоматических выключателей с комбинированными расцепителями на любые значения токов.

Коэффициент запаса равный 1 принимается для всех остальных случаев, а также для люминесцентных ламп.

Осуществляется защита осветительных сетей аппаратами защиты – плавкими предохранителями или автоматическими выключателями, которые отключают защищаемую электрическую сеть при ненормальных режимах.

Для защиты осветительных сетей промышленных, общественных, жилых этажных зданий наибольшее распространение получили однополюсные и трехполюсные автоматические выключатели с расцепителями, имеющие обратно зависимую от тока характеристику, у которых с возрастанием тока время отключения уменьшается.

Номинальные токи уставок автоматических выключателей и плавких вставок предохранителей следует выбирать по возможности наименьшими по расчетным токам защищаемых участков сети, при этом должно соблюдаться соотношение между наибольшими допустимыми токами проводов I_доп и номинальными токами аппаратов защиты I_з

I_доп  К_з I_з / К_п, (9.2)

Принимаем по [5] выключатели для групп и щитков распределения.

В главном помещении 5 групп, выбираем автоматические выключатели типа АЕ 2026

Для группы 1 I_з =16А

I_р = 11.114 А

I_доп=19 А

I_доп  1,4·16 / 1,05=15,2 А

Для группы 2 I_з =16А

I_р = 11.114 А

I_доп=19 А

I_доп  1,4 ·16 / 1,05=15,2 А

Для группы 3 I_з =16А

I_р = 11.114 А

I_доп=19 А

I_доп  1,4 ·16 / 1,05=15,2 А

Для группы 4 I_з =16А

I_р = 13.337 А

I_доп=19 А

I_доп  1,4 ·16 / 1,05=15,2 А

Для группы 5 I_з =16А

I_р = 11.114 А

I_доп=19 А

I_доп  1,4 ·16 / 1,05=15,2 А

Для МЩО выбираем автоматический выключатель типа А 3714Б

I_з =125А

I_р = 70.379 А

Для ЩО1 выбираем автоматический выключатель типа АЕ 2056

I_з =80 А

I_р = 64.191 А

Для ЩО2 выбираем автоматический выключатель типа АЕ 2034

I_з =10 А

I_р = 6.188 А

Заключение

Результатом курсовой работы является проект электрического освещения механосборочного цеха со вспомогательными помещениями.

Общая площадь помещений составляет 1800 м², из них основное помещение 1440 м² и подсобные 660 м².

В качестве источника света в основном помещении были выбраны лампы типа ДРЛ со светильниками РСП-05×700; для вспомогательных помещений ЛСП-02 с лампами ЛДЦ , а также для КТП НСР-01×200 с ЛН, а для склада НСП-02×100.

Суммарная установленная активная мощность осветительной нагрузки подсобных помещений составила 2,669 кВт, основного помещения 19.019 кВт. Суммарная установленная мощность всей осветительной установки 21.688 кВт.

В комплектной трансформаторной подстанции выбрал исходя из расчётов трансформатор ТМЗ-1000/10.

Номинальным было принято напряжение 380/220 В. В качестве системы освещения приняли систему общего равномерного освещения.

В результате проведения электрического расчёта осветительной сети для линии КТП-МЩО был выбран питающий кабель АВВГ-5x25, для линии МЩО-ЩО1 был выбран питающий кабель АВВГ-5x25, для линии МЩО–ЩО2 был выбран питающий кабель АВВГ-3x4; в качестве защиты были выбраны автоматы для линии КТП-МЩО А3714Б с током расцепителя 125 А, для линии МЩО-ЩО1 АЕ2056 с током расцепителя 80 и 100 А, для линии МЩО–ЩО2 АЕ1000 с током расцепителя 10 А и АЕ2034 с током расцепителя 12.5 А.