1.4 Відомість споживачів електроенергії.

При проектуванні електроустаткування будь-якого підприємства, потрібно в першу чергу знати які технологічні машини і установки, верстати і механізми бу­дуть установлені в даному цеху, підприємстві, їхні потужності, коефіцієнти вико­ристання їх в роботі, розрахунок на перспективу, тощо.

Надійність системи електропостачання буде залежить в першу чергу від то­го, чи будуть працювати в нормальному режимі всі елементи схеми і струмопроводи, трансформатори, комутаційні апарати, електричні машини та інші електротех­нічні установки.

Для подальшого вибору всіх цих елементів складається відомість спожива­чів електроенергії, їх потужностей, коефіцієнту використання (таблиця 1.1).

Таблиця 1.1- Відомість споживачів електроенергії

№	Назва механізму	Р, кВт	Кількість, шт	Кв	cosφ/tgφ	ΣР, кВт
1	Фаст	8,98	18	0,75	0,8/0,75	161,64
2	Леонардо	12	18	0,75	0,8/0,75	161,64
3	СТБ	30	12	0,88	0,75/0,88	33
4	Вентилятори	40	6	0,8	0,85/0,62	240
5	Кондиціонери	20	4	0,8	0,85/0,62	900
6	Оконні вентилятори	3,6	4	0,8	0,75/0,8	3,2

1.5 Вибір схеми електропостачання

Існує три схеми електропостачання – це радіальна , магістральна та змішана схема.

Радіальні схеми застосовують при наявності груп зосереджених навантажень з нерівномірним розподілом їх по площі цеху,у вибухо і

пожежонебезпечних цехах, у цехах з хімічно активним середовищем. Радіальні схеми знайшли широке застосування в насосних та компресорних станціях, на підприємствах нафтохімічної промисловості, у ливарних і інших цехах. Радіальні схеми внутрішньо цехових мереж виконують кабелями або ізольованими проводами. Вони можуть бути застосовані для навантажень будь-якої категорії надійності.

Переваги радіальних схем є їх висока надійність, тому щоаварія на одній лінії не впливає на роботу електроприводів, підключених до іншої лінії. Недоліками радіальних схем є: мала економічність, пов'язана зі значною витратою провідникового матеріалу, труб, розподільчих шаф; велике число захисної та комутаційної апаратури; обмежена гнучкість мережі при переміщеннях ЕП, викликаних зміною технологічного процесу; невисока ступінь індустріалізації монтажу.

Магістральні схеми доцільно застосовувати для живлення силових і освітлювальних навантажень, розподілених відносно рівномірно по площі цеху, а також для живлення групи електроприводів, що належать одній лінії. При магістральних схемах одна живильна магістраль обслуговує декілька розподільних шаф і потужні електроприводи цеху.

Переваги магістральних схем є: спрощення трансформаторних підстанцій, висока гнучкість мережі, що дає можливість перестановок технологічного обладнання без переробки мережі,використання уніфікованих елементів (шино проводи), що дозволяють вести монтаж індустріальними методами.

Недоліком є їх менша надійність в порівнянні з радіальними схемами, тому що при аварії на магістралі всі підключені до неї електроприводи втрачають живлення. (Проте введення в схему резервних перемичок між найближчими магістралями значно підвищує надійність магістральних схем.) Застосування шино проводу постійного перетину призводить до деякої перевитрати провідникового матеріалу.

На практиці для електропостачання цехових електроприводів радіальні або магістральні схеми рідкозустрічаються в чистому вигляді. Найбільше поширення мають змішані (комбіновані) схеми, щопоєднують в собіелементи радіальних і магістральних схем і придатні для будь-якої категорії електропостачання. Такі схеми застосовуються в прокатних імартенівських цехах металургійної промисловості, в ковальських, котельних і механіко-складальних цехах, на збагачувальних фабриках і т.п. У змішаних схемах відголовних живлячих магістралей та їх відгалужень електроприймачі живляться через розподільчі шафи РШ або шинопроводи ШРА залежно від розташування устаткування в цеху. На ділянках з малим навантаженням, де прокладка розподільних шинопроводів недоцільна, встановлюються розподільні шафи, що приєднуються до найближчого шинопровода (розподільчого або магістрального).

2 РОЗРАХУНКОВА ЧАСТИНА

2.1 Розрахунок освітлення

2.1.1 Розрахунок освітлення методом коефіцієнта використання світлового потоку.

Для здійснення даного розрахунку по дільниці №2 механічного цеху підприємства ПpАТ ,,КСК,,Чексіл” необхідні такі дані: колір стін-світлий та стелі – білий, висота приміщення Н-8м, довжина А- 90м, ширина приміщення В- 36м, висота робочої поверхні Н_рп – 1м. Враховуючи точність оброблюваної деталі приймаємо норму освітленості для загального освітлення Е= 300лк.

Розрахункова висота світильника Н_р, м

(2.1)

де Н- висота приміщення, м;

Н_зв - висота звисання світильника, м;

Н_рп - висота робочої поверхні, м.

Н_р= 8-(1+1)=6м

В залежності від типу світильника вибираємо рекомендоване значення λ=1,0

Відстань між світильниками L, м

, (2.2)

де λ- коефіцієнт співвідношення.

L=1,0 · 6 =6м

Приймаємо L= 6м

Відстань від крайнього світильника до стін І, м

І=0,5·L (2.3)

І=0,5 ·6=3м

Розраховуємо кількість світильників в ряду N_а, шт

, (2.4)

де А- ширина цеху, м.

шт

Кількість рядівN_b, шт

, (2.5)

де В - довжина цеху, м.

шт

Загальна кількість світильників N, шт

(2.6)

N=6·15=90 штуки

Вибираємо коефіцієнт запасу

Кз=1,1

_{Коефіцієнт мінімального освітлення}

Z=1,1

Коефіцієнт використання світлового потоку з урахуванням коефіцієнту відображення стін, стелі, робочої поверхні, індексу приміщення по таблиці 13.24 Рекус.

η =0,68

Світловий розрахунковий потік F, лм

(2.7)

де Е_н-нормована освітленість в приміщенні, лк;

S– площа даного приміщення, м²;

К_з- коефіцієнт запасу;

Z- коефіцієнт мінімальної освітленості;

N-кількість світильників (ламп);

η- коефіцієнт використання світл ового потоку з урахуванням коефіцієнту відображення стін. стелі. робочої поверхні.

Примітка - К_з=1,1; Z=1,1; η=0,68.

лм

Враховуючи розрахунковий світловий потік вибираємо лампу типу ДРІ-400, зі світловим потоком F_л= 23000лм

Загальна освітленість однієї лампи фактична Fл, лм

(2.8)

де E_н- норма освітленості, лк;

F_л- світловий потік однієї лампи (табличне дане), лм;

F_р- світловий потік однієї лампи (розрахункове значення), лм.

лк

Умова освітлення -10%...+20%

Перевірка

270<303,8<360

У мова виконується, тому розрахунок виконано вірно.

2.1.2 Перевірка освітленості точковим методом

Точковий метод використовується під час перевірки розрахунків освітлення, а також при прямих розрахунках: загального, локалізованого освітлення, місцевого освітлення, освітлення негоризонтальних площин, і зовнішнього освітлення. Точковий метод враховує тільки освітленість від світлового потоку, що безпосередньо потрапляє від світильника в розрахункову точку, якщо контрольна точка освітлюється декількома світильниками, то аналогічно визначаємо освітленість кожного з них, а дані підсумовують.

Точковий метод дає самі точні результати, але розрахунки великі по обсягу, тому розроблені допоміжні таблиці умовної освітленості для окремих світильників, в залежності від розрахункової висоти і від віддалі проекції світильника на горизонтальн у площину до контрольної точки.

Визначаємо по плану приміщення координати контрольної точки, дані ближчих світильників заносимо в таблицю 2.1.

Рисунок 2.1 – План розміщення рядів світильників

Таблиця 2.1 – Дані розрахунку для точк ового методу

L1	P	L=L/Hp	P=P/Hp		∑Ec		L2		P		L=L/Hp		P=P/Hp		∑Ec
40	2	20	0,5	100		100		2		8,5		0,5		100
40	2	20	0,5	100		100		2		8,5		0,5		100
40	6	20	1,5	20		30		6		8,5		1,5		40
40	10	20	2,5	12		72		10		8,5		2,5		15

Умовна освітленість Е, лк

(2.9)

Щільність світлового потоку F, лм

(2.10)

де F – світловий потік лампи, лм;

n – кількість ламп в світильнику, штук;

L – довжина приміщення, м.

лм

Значення освітленості Е, лк

; ( 2.11)

2.1.3 Розрахунок місцевого освітлення

_{В цеху, крім загального освітлення потрібно також встановити місцеве освітлення для верстатів які потребують більшої точності. Для місцевого освітлення використовуємо світильник типу СМО, який встановлений на кронштейні К-11, висотою 0,4 м і на відстані 0,2 м над деталлю. Нормативна освітленість складає 200 лк.}

_{Оскільки на всіх верстатах світильники установляються на однаковій висоті, то даний розрахунок використовуємо для всіх машин, на яких є місцеве освітлення.}

_{Необхідний освітлювальний потік}

_(2.11)

де Ел - нормативна освітленість, лк;

е– відносна освітленість, лк.

_{Приймаємо лампу місцевого освітлення ЛМ-2-18, потужністю 18Вт.}

2.1.4 Розрахунок освітлення в допоміжних приміщеннях

Метод питомої потужності визначає загальне рівномірне освітлення в закритих невеликих приміщеннях .

Порядок розрахунку: спочатку визначаємо площу приміщення – S, питому потужність світильника, встановлену потужність світильника, знаходимо і розраховуємо потужність освітлювальної установки і вибираємо тип та потужність ламп.

Площа приміщення (електромайстерні) S, м²

(2.12)

де a– довжина приміщення, м;

b– ширина приміщення, м.

_{Питома потужність світильника} ρ, Вт/м²

ρ =8Вт/м²

Встановлена потужність світильника Р_уст, Вт

(2.13)

де S- площа приміщення, м²;

ρ- коефіцієнт.

Вибираємо світильник типу ПВЛМ-2х40 з лампами ЛМ-40, встановлюємо 5шт.

Розрахунки для інших приміщень проводимо аналогічно, а дані розрахунків зносимо до таблиці 2.2

Таблиця 2.2 – Дані для розрахунку освітлення підсобних приміщень

Назва приміщення	S,м2	Ен, Лк	Pp,Вт	ρ	Кількість і тип світильника
Кабінет начальника майстерні	7х7=49	200	392	8	5ПВЛМ 2х40
Кімната чергового електромантера	7х7=49	200	392	8	5ПВЛМ 2х40
Склад	10х7=70	75	560	8	7ПВЛМ 2х40
Їдальня	7х10=70	150	560	8	7ПВЛМ 2х40
Душова	7х6=42	50	336	8	4ПВЛМ 1х40
Вбиральня	7х6=42	50	336	8	4ПВЛМ 1х40
Електромайстерня	7х8=56	200	448	8	6ПВЛМ 1х40

Повна потужність світильників допоміжних приміщень Р, кВт

(2.14)

Р=392+392+560+560+366+366+448=3,02кВт

2.1.5 Розрахунок і вибір схем мереж освітлення

При проектуванні мережі електричного освітлення керуються наступними основними положеннями: від щита низької напруги заводської підстанції прокладають самостійно чотирьох провідну живлячу лінію до розподільчого щита, які встановлюються в цеху; від щита через розподільчу мережу живляться освітлювальні щити до яких підключаються окремі групи світильників через групові лінії. В якості освітлювальних щитків використовують щити типу: ЩРН(В)-Пм.

Розрахунок зводиться до вибору перерізу і марки проводів на допустимий нагрів ( по струму навантаження ) з перевіркою на допустимі втрати напруги і на мінімум провідності матеріалу.

Марка проводів залежить від способу прокладки і оточуючого середовища. Їх переріз визначають від допустимих втрат напруги, яка складає для внутрішніх електропроводок освітлення не більше 2,5%.

Рисунок 2.2 – Розподіл навантаження

Момент навантаження

, (2.15)

де момент навантаження на проміжку лінії, кВт·м.

М=37,6·21,5+11,52·65+11,5·13+11,52·30+3,04·26+3,04·1,5+3,84·6+3,84·6+1,5·

3,84+3,84·6+3,84·6+1,5·3,4+3,84·6+3,84·6+0,4·18+0,4·11+0,56·2+0,56·2+0,32·

11+0,32·17+0,48·23=2320,7

Переріз кабелю від трансформатора до СП S, мм²

_(2.16)

де С – перехідний коефіцієнт який залежить від марки провідника і кількості жил в лінії;

втрати напруги в лінії, %.

Примітка - для мідних чотирьохжильних провідників С=72 ;

Приймаємо кабель чотирьох жильний марки ВВГ перерізом 16мм²(4 16м м²)

Втрати напруги від ТП до СП ΔU, %

(2.17)

Залишкова допустима втрата напруги ∆Uтп-сп%

∆U = ∆U - ∆U1 (2.18)

∆U=2,5-1,15=1,35%

Переріз проводу від СП до ЩО1 S,мм²

(2.19)

Приймаємо ближче значення по стандарту переріз провод у 16 мм²АВВГ (4х16 мм₂)

Переріз проводу від СП до ЩО2 S, мм²за формулою (2.22)

(2.20)

Вибираємо провід марки АВВГ(4х2,5мм²)

Переріз проводу від СП до ЩО3 S, мм² за формулою (2.22)

Вибираємо провід марки АВВГ(4х6мм²)

Переріз проводу від СП до ЩО4 S, мм² за формулою (2.22)

Вибираємо провід марки АВВГ(4х2,5мм²)

_{Вибрані проводи перевіряємо на нагрів при рівномірному навантаженні.}

_{Струм який викликає нагрів проводів при рівномірному навантаженні для трифазної мережі.}

_{Струм від ТП до СП Iн ,А}

(2.21)

де Р – потужність;

Uн - лінійна напруга.

Струм від СП до ЩО1за формулою(2.25)I1,А

Струм від СП до ЩО2за формулою(2.25) I2 ,А

Струм від СП до ЩО3за формулою(2.25)I3 ,А

Струм від СП до ЩО4за формулою(2.25)I4 ,А

Розрахунок аварійного освітлення проводиться аналогічно. Виділяється із робочого освітлення 10% на аварійне.

За даним струмом і по таблицям перевіряємо відповідність перерізу проводу на нагрівання при проходженні тривалого струму.

Для кабелю з мідними жилами 4х10мм² значення І_доп=80А

Від ТП до СП вибираємо кабель(ВВГ 4х25мм²).

80А>67,3А – умова виконується.

Для кабелю з алюмінієвими жилами 4х4мм² значення І_доп=32А

Від СП до ЩО1вибираємо кабель(АВВГ 4х4мм²).

32А>20,6А – умова виконується.

Від СП до ЩО2 вибираємо кабель(АВВГ 4х2,5мм²).

24А>20,6А – умова виконується.

Від СП до ЩО3 вибираємо кабель(АВВГ 4х2,5мм²).

105А>20,6А – умова виконується.

Від СП до ЩО4 вибираємо кабель(АВВГ 4х2,5мм²).

24А>5,4 – умова виконується.

Вибираємо щиток освітлення ОЩВ-12АУХЛ4. Число однофазних груп 12. Ввідний апарат АЕ2056-10. Апарат на вихідних лініях А3161. Спосіб установки настінний.