Контрольные вопросы

1. Какие данные являются исходными для проектирования системы электроснабжения промышленного предприятия?

2. По каким параметрам характеризуется режим работы проектируемого пред-приятия?

3. На какие категории делятся электроприемники по надежности электроснабжения?

4. Какие параметры определяются по суточным и годовым графикам по продолжительности?

3 Расчёт электрических нагрузок

3.1 Расчёт силовых электрических нагрузок

В случае, когда нагрузка потребителя задана суммарным значением без указания числа и мощности отдельных электроприемников, максимальная расчетная нагрузка определяется по формулам:

Р_мс = Р_н×К_с,

Q_мс = Р_мс×tgj, (3.1)

j = arcCosj,

где К_с – коэффициент спроса, принимается по справочным данным;

Р_н – установленная мощность.

При отсутствии значений К_с для каких-либо объектов можно принимать их приближенно, ориентируясь на родственные по технологии производства. Но необходимо помнить, что одинаковые электроприемники, работающие в разных технологических режимах, могут иметь разные коэффициенты спроса.

Результаты расчёта следует представить в табл. 3.1 для напряжения 0,4 кВ и в табл. 3.2 для напряжения 10 кВ.

Таблица 3.1 – Расчетные силовые нагрузки цехов U_н=0,4кВ

Наименование цехов

Рн, кВт

Кс

cosφ

tgφ

Pмc, кВт

Qмс, квар

Таблица 3.2 – Расчетные силовые нагрузки U_н=10 кВ

Наименование цехов

Рн, кВт

Кс

cosφ

tgφ

Pмc, кВт

Qмс, квар

3.2 Расчёт осветительных нагрузок цехов

Этот раздел курсового проекта может выполняться только после того как будет освоен курс «Электрическое освещение» и выполнена курсовая работа или контрольные работы по курсу. Методика расчета излагается без подробных пояснений используемых величин. Предполагается, что студенту известно назначение, способы определения и применение той или иной светотехнической величины.

Целью расчетов, выполняемых в этом разделе, является определение расчетной осветительной нагрузки цехов и других объектов предприятия без выбора конкретных светильников и расчета внутрицеховых сетей. Поэтому, если заданием не предполагается иное, расчет можно вести упрощенным способом по методу удельных мощностей.

Предлагается следующая последовательность расчета:

1. Выбор типа источника света:

- производится с учетом световой отдачи, срока службы, спектральных и электрических характеристик. Для внутреннего и внешнего освещения возможно применение газоразрядных ламп, таких как ЛЛ, ДРЛ, и др., а также ламп накаливания, в основном для аварийного и охранного освещения.

2. Выбор системы освещения:

- при технической невозможности или нецелесообразности устройства местного освещения допускается использование системы общего освещения. Система общего освещения должна использоваться для помещений, в которых выполняются зрительные работы III - VIII разрядов. Общее освещение, в том числе и в системе комбинированного, выполняется равномерным распределением источников света.

3. Выбор уровня освещенности:

- норма освещенности при проектировании устанавливается по отраслевым нормативным документам. При отсутствии указанных документов уровень нормативной освещенности устанавливается в соответствии с [5]. При этом необходимо учитывать разряд зрительных работ, выбранный источник света, используемую систему освещения, отсутствие или наличие естественного света, особые случаи, требующие изменения освещенности на одну ступень.

4. В зависимости от характеристики среды помещения выбираются:

- коэффициенты отражения потолка, стен и рабочей поверхности [7];

- коэффициент запаса, [5].

5. На основе заданной высоты «Н» производственных цехов, инженерно-лабораторных корпусов и вспомогательных помещений определяется расчетная высота:

, (3.2)

где Н - высота помещения, м;

h_г - высота плоскости нормирования освещенности, м;

h_св - предполагаемая высота свеса светильника; для светильников с газоразрядными лампами высокого давления можно принять равной 0,2 – 0,5 м, для светильников с люминесцентными лампами – зависит от способа подвески.

6. От расчетной высоты зависит кривая силы света (КСС) светильника. Для точного определения КСС необходимо знать расположение светильников в помещении. В данном расчете КСС можно ориентировочно принимать: при расчетной высоте до 3-3,5 м – Д1, Д2; при расчетной высоте до 6 м – Д3, Г1; до 7-7,5 м – Г2, Г3; при больших высотах – К1.

7. Удельная мощность кроме уже перечисленных величин зависит еще и от размера освещаемого помещения.

Так как любое производственное и непроизводственное здание состоит из отдельных помещений, то определение удельной мощности нельзя вести по площади цеха в целом. При расчетах в курсе «Электрическое освещение» использовалось понятие «строительный модуль». В данном расчете рекомендуется принимать площадь участка для определения удельной мощности равной трем модулям для больших по площади цехов. Размер одного модуля принимать: для цехов с тяжелым оборудованием, таких как литейный, сварочный, термический, сборочный и др., где предполагается наличие мостовых кра- нов, 6х18 м. В таких цехах как механический, инструментальный, аппаратный, ремонтный и др. можно принимать модуль 6х12. Для небольших по площади объектов, таких как насосные, компрессорные, небольшие склады и гаражи расчет можно вести по двум модулям 6х12. А для заводоуправления, лаборатории, столовой можно считать по одному – двум модулям размером 6х6 или 6х9.

8. После выбора или расчета указанных выше величин по табл. П.В.1 для ламп ДРЛ и по табл. П.В.2 для люминесцентных ламп выбирается удельная мощность светильника ω_уд и выписываются табличные значения параметров освещения Е_табл; коэффициенты отражения потолка, стен и рабочей поверхности; коэффициент запаса К_з. Если коэффициенты отражения отличаются от указанных в табл., то необходимо изменить величину удельной мощности на 10% соответственно в сторону увеличения или уменьшения.

Далее необходимо привести значение удельной мощности в соответствие с выбранными параметрами:

. (3.3)

Производится упрощенный расчёт активной осветительной нагрузки цеха:

Р^' _мо= ω_расч·F_п. , (3.4)

где F_п – площадь помещения, м².

Если коэффициенты отражения отличаются от заданных в табл., то необходимо сделать корректировку расчетной активной мощности, как указано выше, т.е. определить величину расчетной активной мощности Р_{мо .}

Далее определяется реактивная осветительная нагрузка цеха

Q_мо = Р_мо·tgφ, (3.5)

где tgφ определяется по коэффициенту мощности (cosφ), для ламп типа ДРЛ равному 0,53, для ламп люминесцентных – 0,92-0,95;

η_св – кпд светильника в нижнюю полусферу, в приближенных расчетах можно принять равным 0,65 – 0,8.

Результаты расчёта свести в таблицы 3.3 и 3.4.

Таблица 3.3 – Расчётные параметры цехов

№ п/п

Наименование цехов

Модуль

Количество модулей

Площадь модулей, м

Расчетная высота, м

Тип КСС

Разряд и подразряд зрительных работ

Система освещения

Кз

Коэффициенты отражения

Потолок

Стены

Рабочая поверхн.

Таблица 3.4 – Расчёт осветительных нагрузок

№ п/п

Наименование цеха

Тип ИС

Ен , лк

ωуд.табл, Вт/м

ωуд.расч, Вт/м

сosφ

tgφ

Площадь цеха, м2

P'мо, кВт

Pмо, кВт

Qмо, квар

В табл. 3.5 записываются суммарные нагрузки цехов (силовые и осветительные).

Таблица 3.5 – Суммарные нагрузки цехов на напряжение 0,4 кВ

№п/п

Наименование цехов

Pмc, кВт

Qмс, квар

Рмо, кВт

Qмо, квар

PмΣ, кВт

QмΣ, квар

SмΣ, кВ·А