Анализ режимов работи системы электроснабжения СумГУ

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