Силовая и осветительная нагрузка механического и сварочного цеха

Необходимо рассчитать силовую и осветительную нагрузку механического и сварочного цехов, построить суточный и годовой графики нагрузки предприятия, спроектировать освещение производственного помещения.

Таблица 1.Потребители электроэнергии механического цеха

Таблица 2.Потребители электроэнергии сварочного цеха

Таблица 3.Размеры помещения

1. Характеристика потребителей электроэнергии

По режимам работы ЭП могут быть подразделены на группы по сходству режимов, т.е. по сходству графиков нагрузки.

Различают три характерные группы ЭП:

1) ЭП, работающие в режиме продолжительной или мало меняющейся нагрузки (ДР). В этом режиме электрические машины и аппараты могут работать длительное время без превышения температуры отдельных частей машины или аппарата выше допустимой.

2) ЭП, работающие в режиме кратковременной (КР) нагрузки. В этом режиме рабочий период машины или аппарата не настолько длителен, чтобы температура отдельных частей машины или аппарата могла достигнуть установившегося значения, а период их остановки таков, что они успевают охладиться до температуры окружающей среды.

3) ЭП, работающие в режиме повторно-кратковременной (ПКР) нагрузки. В этом режиме кратковременные рабочие периоды номинальной нагрузки машины или аппарата чередуются с кратковременными периодами отключения (паузами)

2. Расчет электрических нагрузок

2.1.1Расчёт силовых нагрузок механического цеха

Установленная мощность источника света, в соответствии с методом удельных мощностей определяется по формуле

Руст = Руд.F,

для механического цеха Руст=4,2·1757,3=7380,6 Вт,

для сварочного цеха Руст=4,6·4098,25=18851,95 Вт,

где Руд - удельная мощность осветительных установок (Вт/м2), F - площадь освещаемого помещения цеха, участка (м2).

Освещение выполнено светильниками с лампами ДРЛ типаРСП05/Г03 (сп=50%, сс=30%, ср=10%, К=1,5, Z=1,15)

,

для механического цеха F=439,32/0,25=1757,3 м2

для сварочного цеха F=1639,3/0,4=4098,25 м2

для механического цеха ууд=0,25 кВт/м2

для сварочного цеха ууд=0,4 кВт/м2

где Sp - полная расчетная нагрузка, у - удельная плотность силовой нагрузки на 1 м2 площади промышленного здания.

Расчетная активная нагрузка Рр,о осветительных установок определяется по формуле

Рр,о = Руст.Кс.КПРА,

где Кс - коэффициент спроса, КПРА - коэффициент, учитывающий потери мощности в пускорегулирующей аппаратуре.

Расчетная реактивная нагрузка осветительных установок определяется по формуле

для механического цеха Рр,о=0,95·1,1·7,4= 7,7 кВт,

для сварочного цеха Рр,о=0,95·1,1·18,9=19,7 кВт,

Qр,о = Рр,о.tgц,

для механического цеха Qр,о=7,7·1,33=10,2 квар,

для сварочного цеха Qр,о=19,7·1,33=26,2 квар,

для ламп ДРЛ: cosц=0,5ч0,65, следовательно tgц=1,33,

Расчетная полная нагрузка осветительных установок

для механического цеха : Sр=v7,42 + 10,22 = 12,6 кВА

для сварочного цеха : Sр=v18,92 + 26,22 = 32,3 кВА

3. Построение суточного и годового графиков нагрузки предприятия. Расчет основных коэффициентов

Согласно СНиП II-А-9-71 газоразрядные лампы должны, как правило, применяться для общего освещения:

помещений с работами разрядов I-V и VI;

помещений c недостаточным или отсутствующим естественным освещением;

для общего освещения в системе комбинированного освещения

Для освещения территорий пром. предприятий, выполненного светильниками, в большинстве случаев рекомендуются лампы ДРЛ, кроме охранного освещения.

Достоинствами ламп ДРЛ являются:

высокая световая отдача (до 55лм/вт);

большой срок службы (10000ч);

компактность;

некритичность к условиях внешней среды (кроме очень низких температур).

Недостатками ламп следует считать:

преобладание в спектре лучей сине-зелёной части;

длительность разгорания лампы (примерно 7 мин.) и начало повторного зажигания даже после очень кратковременного перерыва питания лампы лишь после остывания (примерно 10 минут);

пульсация светового потока к концу срока службы.

4.2 Определение расположения светильников

Суть метода состоит в том, что: либо определяется освещенность в контрольных точках, либо - световой поток (расчетный) для выбранного источника света.

,

i =2280 / 1176 = 1,94

где F - площадь помещения, h - расчетная высота; А, В - длина и ширина помещения.

По индексу помещения находим коэфицент использования Ю = 0,82

,

где Ен - нормируемая освещенность, Кзап - коэффициент запаса, Z - коэффициент минимальной освещенности (Z = 1,15 для ламп ДРЛ).

Ф = (300 2280 1,15 1,5 ) / (25 0,82) = 57556,1 лм

По расчетному значению Ф выбирается стандартная лампа так, чтобы ее поток отличался от расчетного значения Фн на -10% ч +20%. При невозможности выбора источника света с таким приближением корректируется число светильников.

по таблице выбираем Фн=50000 лм ламна ДРЛ1000( её поток отличается менее 20%) .

4.3.2 Точечный метод

Точечный метод служит для расчета освещения как угодно расположенных поверхностей и при любом распределении источников света.

Создаваемая от каждого светильника освещенность называется условной и обозначается е. Освещенность е зависит от светораспределения светильников и геометрических размеров d и h (h - расчетная высота; d - расстояние от проекции светильника на расчетную поверхность до контрольной точки, определяется обмером по масштабному плану). Характерные контрольные точки (точки, для которых ведется расчет или в которых проверяется освещенность) следует принимать такие, где освещенность минимальная, и в то же время в области расположения этих точек выполняются зрительные работы согласно принятому классу точности.

Для определения величины е служат пространственные изолюксы условной горизонтальной освещенности, на которых находится точка с заданными величинами d и h, е определяется путем интерполяции ближайших изолюкс. Суммарное действие «ближайших» светильников создает в контрольной точке условную освещенность Уe. В качестве контрольных выбираются те точки освещаемой плоскости, в которых Уe имеет наименьшее значение.

Выбираем контрольные точки и определяем расстояние d обмером по масштабному плану.

Находим значение условной освещенности е (по пространственным изолюксам) в зависимости от расчетной высоты и расстояния d, и заносим значения в таблицу.

Определяем контрольную точку, в которой наименьшая освещенность. Для нее определяем фактическую освещенность

,

где м = 1,1 ч 1,2 - коэффициент, учитывающий действие наиболее удаленных источников света и отраженную составляющую освещенность.

Сравниваем полученное значение Е с нормируемой освещенностью Ен. Нормируемая освещенность может отличаться от расчетной на -10% ч +20 %. При несовпадении этих значений с соответствующим допуском корректируется расположение контрольных точек.

Таблица 5.Определение освещенности в контрольных точках

Из таблицы видно, что точка с наименьшей освещенностью--это тока Б.

Для этой точки определяем фактическую освещенность :

Е = (57556 1,1 8,22 ) / 1500 = 347 лк.

Для механического и сварочного цеха рассчитанная освещенность отличается от нормируемой (Ен=300 лк) на +16 % .

Заключение