Анализ режимов работи системы электроснабжения СумГУ
Требования к электроустановкам помещений. Характеристика объекта. Проектирование системы электроснабжения и электроосвещения. Определение электрических нагрузок, расчет и проверка сечения кабелей, уставок и отключающей способности аппаратов защиты.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 24.03.2012 |
Размер файла | 635,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
l - длина провода, м;
S - сечение провода, мм2;
- напряжение питания, В.
Длина провода к наиболее отдаленной розетке составляет 20 метров, а его сечение - 1,5 мм2.
Допустимым падением напряжения считается 5%. Рассчитанное падение напряжения удовлетворяет этому условию.
Параметры кабеля в розеточной сети покажем в таблице 3.2.2.1.
Таблица 3.2.2.1
Параметры кабеля силовой сети
Наименование электроприемника |
Расчетная сила тока Ip, А |
Удельное сопротивление провода , Ом•мм2/м |
Фактическое сечение провода S, мм2 |
Длина провода l, м |
Падение напряжения ДU, % |
|
Розетки |
16 |
0,0175 |
1,5 |
20 |
3,394 |
Выбираем кабель ВВГ 3х1,5-220.
3.2.3 Проверка аппаратуры защиты силовой сети
Номинальный ток автоматического выключателя, защищающего проводник должен быть равен или больше максимального тока нагрузки.
где - длительно допустимый ток кабеля, А;
- расчетный максимальный ток электроприемника, А;
- номинальный рабочий ток автоматического выключателя, А.
Расчетный ток, создаваемый возможными электроприемниками обеих розеток, рассчитаем через коэффициент спроса.
где - расчетный ток, А;
n - количество однотипных электроприемников в группе, шт.;
- заявленный ток электроприемника, А;
- коэффициент спроса, который зависит от вида электроприемника и возможного количества одновременно включенных электроприемников в группе.
Для данной группы розеток
Автоматические выключатели выбираются по максимальному току нагрузки. Выбор осуществляется согласно стандартного ряда значений 0,5; 1; 2; 2,5; 3; 4; 5; 6; 8; 10; 13; 16; 20; 25; 32; 40; 50; 63 А.
Максимальный ток нагрузки составляет 16 А, поэтому выбираем автоматический выключатель с номинальным рабочим током 16 А.
Аппараты защиты по своей отключающей способности должны соответствовать максимальному току короткого замыкания в начале защищаемого участка электрической сети.
Для определения отключающей способности автоматического выключателя необходимо провести расчет токов короткого замыкания по формуле
где - трехфазный ток короткого замыкания, А;
- напряжение питания, В;
- сопротивление системы, принимаем ;
- сопротивление контактов, принимаем
Чувствительность автоматического выключателя расчитаем по формуле
где - трехфазный ток короткого замыкания, А;
- расчетная уставка автоматического выключателя, А.
Данные о выбранном автоматическом выключателе в розеточной сети покажем в таблице 3.2.3.1.
Таблица 3.2.3.1
Параметры защитного автомата в розеточной сети
электро-приемник |
Расчетная сила тока Ip, А |
Расчетный ток короткого замыкания I(3), кА |
Расчетная уставка автома-тического выключателя, А |
Фактическая отключающая способность автоматического выключателя, кА |
Чувствительность автоматического выключателя, |
|
Розетки |
16 |
0,367 |
16 |
4,5 |
22,9 |
Выбираем автоматический выключатель ВА 47-29,
3.3 Расчет сети электроосвещения
3.3.1 Расчет сечения проводов сети электроосвещения
В аудитории находятся стационарные потолочные светильники общего электроосвещения, расположенные по 9 штук в 9-ти рядах. Сеть электроосвещения разобьем на 9 одинаковых групп, где каждая группа - это ряд светильников. Каждую группу светильников подключаем отдельным двужильным проводом через отдельный защитный автомат. Дальнейший расчет проводим для одной группы, которая наиболее отдалена от щита освещения, считая, что расчеты подходят и для остальных групп.
По известной расчетной мощности определяются расчетный ток группы электроприемников:
где - расчетный ток, А;
- количество однотипных приемников в группе, шт.;
- расчетная мощность электроприемника, Вт;
- напряжение источника питания, В;
- коэффициент мощности электроприемника.
Допустимый длительный ток для кабеля должен превышать величину
где - допустимый длительный ток, протекающий по кабелю;
- расчетный максимальный ток электроприемника
К1 - коэффициент, учитывающий влияние температуры окружающей среды отличной от 300С, в зависимости от типа изоляции. Принимаем K1=1.
К2 - коэффициент, учитывающий влияние способа прокладки. Принимаем K2=0,8.
К3 - учитывает взаимное влияние проложенных рядом кабелей (расстояние между кабелями менее двух диаметров большего из двух кабелей). Принимаем K3=0,68.
По типу изоляции кабеля или провода, материалу жилы и допустимому длительному току выбираем минимальное сечение провода из таблицы 3.2.1.1, которая была приведена выше в пункте 3.2.1.
Из таблицы видно, что при длительно допустимом токе двужильный провод нужно взять сечением .
Для обеспечения механической прочности принимается минимальное сечение для медных проводников и для алюминиевых проводников, поэтому выбранный провод удовлетворяет условиям механической прочности.
3.3.2 Проверка потерь напряжения в сети освещения
Проверка проводов и кабелей осуществляется по величине падения напряжения. Индуктивным сопротивлением проводников сечением менее 50 мм2 можно пренебречь, т.е. Х = 0. Активное сопротивление определяется по справочным данным, в зависимости от материала и сечения кабеля. Таким образом, падение напряжения можно рассчитать по формуле
где - падение напряжения в сети, %;
- расчетная сила тока, А;
- удельное сопротивление жилы кабеля в зависимости от его материала, для медной жилы =0,0175 Ом•мм2/м, для алюминиевой жилы =0,028 Ом•мм2/м;
l - длина провода, м;
S - сечение провода, мм2;
- напряжение питания, В.
Длина провода к наиболее отдаленному светильнику составляет 30 метров, а его сечение - 1,5 мм2.
Допустимым падением напряжения считается 5%. Рассчитанное падение напряжения удовлетворяет этому условию.
Параметры провода в осветительной сети покажем в таблице 3.3.2.1.
Таблица 3.3.2.1
Параметры провода осветительной сети
Наименование электроприемника |
Расчетная сила тока Ip, А |
Удельное сопротивление провода , Ом•мм2/м |
Фактическое сечение провода S, мм2 |
Длина провода l, м |
Падение напряжения ДU, % |
|
Светильники общего электроосвещения |
6,55 |
0,0175 |
1,5 |
30 |
2,084 |
Выбираем провод ППВ 2х1,5-220.
3.3.3 Проверка аппаратуры защиты осветительной сети
Номинальный ток автоматического выключателя, защищающего проводник должен быть равен или больше максимального тока нагрузки.
где - длительно допустимый ток кабеля, А;
- расчетный максимальный ток электроприемника, А;
- номинальный рабочий ток автоматического выключателя, А.
Автоматические выключатели выбираются по максимальному току нагрузки. Выбор осуществляется согласно стандартного ряда значений 0,5; 1; 2; 2,5; 3; 4; 5; 6; 8; 10; 13; 16; 20; 25; 32; 40; 50; 63 А.
Максимальный ток нагрузки составляет 6,55 А, поэтому выбираем автоматический выключатель с номинальным рабочим током 8 А.
Аппараты защиты по своей отключающей способности должны соответствовать максимальному току короткого замыкания в начале защищаемого участка электрической сети.
Для определения отключающей способности автоматического выключателя необходимо провести расчет токов короткого замыкания по формуле
где - трехфазный ток короткого замыкания, А;
- напряжение питания, В;
- сопротивление системы, принимаем ;
- сопротивление контактов, принимаем
Чувствительность автоматического выключателя расчитаем по формуле
где - трехфазный ток короткого замыкания, А;
- расчетная уставка автоматического выключателя, А.
Данные о выбранном автоматическом выключателе в осветительной сети покажем в таблице 3.3.3.1.
Таблица 3.3.3.1
Параметры защитного автомата в осветительной сети
электро-приемник |
Расчетная сила тока Ip, А |
Расчетный ток короткого замыкания I(3), кА |
Расчетная уставка автоматического выключателя, А |
Фактическая отключающая способность автоматического выключателя, кА |
Чувствительность автоматического выключателя, |
|
Светильники общего эл.освещения |
6,55 |
0,367 |
8 |
4,5 |
45,88 |
Выбираем автоматический выключатель ВА 47-29,
3.4 Расчет аппаратуры силового щита
В щите смонтированы 2 автоматических выключателя. Параметры автомата, стоящего на отходящей линии силовых электропотребителей, рассчитаны в пункте 3.2.3 и предоставлены в таблице 3.2.3.1. Требуется рассчитать параметры автомата, смонтированного на линии, отходящей к щиту освещения.
Номинальный ток автоматического выключателя, защищающего проводник должен быть равен или больше максимального тока нагрузки.
где - длительно допустимый ток кабеля, А;
- расчетный максимальный ток электроприемника, А;
- номинальный рабочий ток автоматического выключателя, А.
Автоматические выключатели выбираются по максимальному току нагрузки. Выбор осуществляется согласно стандартного ряда значений 0,5; 1; 2; 2,5; 3; 4; 5; 6; 8; 10; 13; 16; 20; 25; 32; 40; 50; 63 А.
где - расчетный максимальный ток автомата, смонтированного в распределительном щите, А;
- количество автоматов в щите освещения, шт.;
- расчетный ток автомата, смонтированного в щите освещения, А;
Максимальный ток нагрузки составляет 58,95 А, поэтому выбираем автоматический выключатель с номинальным рабочим током 63 А.
Аппараты защиты по своей отключающей способности должны соответствовать максимальному току короткого замыкания в начале защищаемого участка электрической сети.
Для определения отключающей способности автоматического выключателя необходимо провести расчет токов короткого замыкания по формуле
где - трехфазный ток короткого замыкания, А;
- напряжение питания, В;
- сопротивление системы, принимаем ;
- сопротивление контактов, принимаем
Чувствительность автоматического выключателя расчитаем по формуле
где - трехфазный ток короткого замыкания, А;
- расчетная уставка автоматического выключателя, А.
Данные о выбранном автоматическом выключателе на линии, отходящей к ЩО, покажем в таблице 3.4.1.
Таблица 3.4.1
Параметры защитного автомата на отходящей к ЩО линии
электро-приемник |
Расчетная сила тока Ip, А |
Расчетный ток короткого замыкания I(3), кА |
Расчетная уставка автома-тического выключателя, А |
Фактическая отключающая способность автоматического выключателя, кА |
Чувствительность автоматического выключателя, |
|
ЩО |
58,95 |
0,367 |
63 |
4,5 |
5,83 |
Выбираем автоматический выключатель ВА 47-29,
3.5 Расчет кабеля, питающего щит освещения
3.5.1 Расчет сечения кабеля, питающего щит освещения
Выбор проводим по длительно допустимому току, который рассчитывается по формуле:
где - допустимый длительный ток, протекающий по кабелю;
- расчетный максимальный ток электроприемника
К1 - коэффициент, учитывающий влияние температуры окружающей среды отличной от 300С, в зависимости от типа изоляции. Принимаем K1=1.
К2 - коэффициент, учитывающий влияние способа прокладки. Принимаем K2=0,8.
К3 - учитывает взаимное влияние проложенных рядом кабелей (расстояние между кабелями менее двух диаметров большего из двух кабелей). Принимаем K3=0,68.
По типу изоляции кабеля или провода, материалу жилы и допустимому длительному току выбираем минимальное сечение провода из таблицы 3.5.1.1,
Таблица 3.5.1.1
Допустимый длительный ток для проводов с медными жилами в поливинилхлоридной изоляции
сечение токопроводящей жилы |
Ток, А для проводов и кабелей |
|||||
одножильный |
двухжильный |
трехжильный |
||||
при прокладке |
||||||
в воздухе |
в воздухе |
в земле |
в воздухе |
в земле |
||
10 |
80 |
70 |
105 |
55 |
90 |
|
16 |
100 |
90 |
135 |
75 |
115 |
|
25 |
140 |
115 |
175 |
95 |
150 |
Из таблицы видно, что при длительно допустимом токе двужильный провод нужно взять сечением .
Для обеспечения механической прочности принимается минимальное сечение для медных проводников и для алюминиевых проводников, поэтому выбранный провод удовлетворяет условиям механической прочности.
3.5.2 Проверка потерь напряжения в кабеле, питающем щит освещения
Проверка проводов и кабелей осуществляется по величине падения напряжения. Индуктивным сопротивлением проводников сечением менее 50 мм2 можно пренебречь, т.е. Х = 0. Активное сопротивление определяется по справочным данным, в зависимости от материала и сечения кабеля. Таким образом, падение напряжения можно рассчитать по формуле
где - падение напряжения в сети, %;
- расчетная сила тока, А;
- удельное сопротивление жилы кабеля в зависимости от его материала, для медной жилы =0,0175 Ом•мм2/м, для алюминиевой жилы =0,028 Ом•мм2/м;
l - длина провода, м;
S - сечение провода, мм2;
- напряжение питания, В.
Длина провода к ЩО составляет 3 метра, а его сечение - 16 мм2.
Допустимым падением напряжения считается 5%. Рассчитанное падение напряжения удовлетворяет этому условию.
Параметры кабеля, питающего ЩО, покажем в таблице 3.5.2.1.
Таблица 3.5.2.1
Параметры кабеля, питающего ЩО
Наименование электроприемника |
Расчетная сила тока Ip, А |
Удельное сопротивление провода , Ом•мм2/м |
Фактическое сечение провода S, мм2 |
Длина провода l, м |
Падение напряжения ДU, % |
|
ЩО |
108,36 |
0,0175 |
16 |
3 |
0,323 |
Выбираем кабель ВВГ 2х16-220.
ВЫВОДЫ
В работе исследовалась система электроснабжениия и электроосвещения учебных аудиторий 3-го этажа корпуса ЭТ. Проанализированы общие характеристики системы электроснабжения и электроосвещения, состав и характеристики силовых электроприемников и электроприемников электроосвещения.
В результате исследования проанализировано соответствие конструкции, режимов работы системы требованиям ПУЭ и ПТЭЭП. Установлено, что конструкция и режимы работы системы не соответствуют требованиям нормативных документов.
Выполнена проверка сечения проводов и кабелей силовой сети и сети электроосвещения. Установлено, что сечения некоторых кабелей не соответствуют нормативам по допустимому длительному нагреву и механической прочности. Падение напряжения в некоторых кабелях и проводах силовой и осветительной сети превышает допустимую величину 5%.
Выполнена проверка аппаратуры защиты силовой сети и сети электроосвещения. Установлено, что аппаратура защиты не соответствует нормативам по уставкам и отключающей способности аппаратов защиты.
Таким образом, исследуемая система электроснабжениия и электроосвещения учебных аудиторий 3-го этажа корпуса ЭТ соответствует всем требованиям и нормативам, предъявляемым к системам электроснабжения и электроосвещения, только частично и требует модернизации.
Проведена модернизация кабелей и защитных автоматов в учебной аудитории ЭТ-304.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Василега П.О. Електропостачання: Навчальний посібник. - Суми: ВТД «Університетська книга», 2008. - 415 с.
2. Внутрицеховое электроснабжение курсовое проектирование. Сумы: ВТД университетская книга . Рудницкий В. Г. 2007.
3. Долин П.А. Основы техники безопасности в электроустановках. М.: Энергоатомиздат, 1984.
4. Инструктивные указания Министерства энергетики Украины от 18.02.98 г. №07/32 - 209 «О применении методики расчета потерь электроэнергии в электрических сетях»
5. Кирик С.В., Костин Ю.Д. Анализ причин потерь электроэнергии в Украине и пути их снижения // Энергетика и электрификация. - 2000. - №7. - С. 15-19.
6. Лесман Е.А. Освещение административных зданий и помещений. - Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1985.
7. Наскрізна (типова) програма практики для студентів спеціальностей 6.050701, 7.05070103 «Електротехнічні системи електроспоживання» / укладач М.А. Никифоров. - Суми: Сумський державний університет, 2010.
8. Пособие по курсовому и дипломному проектированию для энергетических специальностей. / Под ред. В.М.Блок. - М.: Высш. школа, 1981
9. Правила безопасной работы с инструментом и приспособлениями
10. Правила безопасной эксплуатации электроустановок.
11. Правила устройства электроустановок.
12. Правила эксплуатации электрозащитных средств. Киев 2001.
Размещено на www.allbest.ru
Подобные документы
- Проектирование системы электроснабжения предприятия по изготовлению бетонных строительных материалов
Расчет электрических нагрузок. Построение схемы электроснабжения. Выбор сечения кабелей и шинопроводов. Проверка электрической сети на потери напряжения. Расчет токов короткого замыкания, защиты генераторов. Выбор основного электрооборудования.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 29.03.2016 Определение расчетных электрических нагрузок по цехам промышленного предприятия. Расчет и технико-экономический анализ системы внешнего и внутреннего электроснабжения завода. Выбор и проверка электрических аппаратов, изоляторов и токоведущих частей.
дипломная работа [941,7 K], добавлен 22.12.2012Характеристика потребителей электроэнергии и определение категории надежности электроснабжения. Определение норм освещённости, выбор системы освещения рынка. Разработка схемы питания осветительной установки. Расчет электрических осветительных нагрузок.
дипломная работа [489,8 K], добавлен 19.08.2016Обоснование необходимости реконструкции системы электроснабжения. Расчет электрических нагрузок, сечения линии электроосвещения. Компенсация реактивной мощности. Выбор источника света, распределительных щитов освещения. Компоновка осветительной сети.
курсовая работа [359,7 K], добавлен 05.11.2015Общие требования к электроснабжению объекта. Составление схемы электроснабжения цеха, расчет нагрузок. Определение количества, мощности и типа силовых трансформаторов, распределительных линий. Выбор аппаратов защиты, расчет токов короткого замыкания.
курсовая работа [343,3 K], добавлен 01.02.2014Проектирование внутреннего электроснабжения завода и низковольтного электроснабжения цеха. Расчет центра электрических нагрузок. Выбор номинального напряжения, сечения линий, коммутационно-защитной аппаратуры электрических сетей для механического цеха.
дипломная работа [998,0 K], добавлен 02.09.2009Характеристика и анализ электрических нагрузок объекта и его технологического процесса. Категория надежности и выбор схемы электроснабжения. Осветительные сети. Расчет и проектирование системы освещения. Выбор аппаратов защиты. Расчет силовых нагрузок.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 02.10.2014Расчет электрических нагрузок заготовительно-сварочного цеха. Определение его суммарной нагрузки. Расчет токов короткого замыкания. Проверка оборудования по отключающей способности. Технические данные электроприемников распределенных по узлам нагрузок.
курсовая работа [226,0 K], добавлен 30.03.2014Расчёт электрических нагрузок. Определение центра электрических нагрузок предприятия. Выбор мощности трансформаторов, сечения кабельных линий, схемы внешнего электроснабжения. Защита сетей от аварийных режимов. Организация эксплуатации электрохозяйства.
дипломная работа [250,0 K], добавлен 10.10.2014Определение электрических нагрузок. Компенсация реактивной мощности. Определение полной мощности завода и центра электрических нагрузок. Обоснование системы электроснабжения. Проектирование системы распределения. Расчет токов короткого замыкания.
дипломная работа [189,9 K], добавлен 26.02.2012