Автор: Пользователь скрыл имя, 27 Февраля 2013 в 19:24, курсовая работа
В данной курсовой работе производился расчет электрического освещения ремонтно-механического цеха промышленного предприятия. Была выбрана освещенность, соответствующая стандартам и обеспечивающая нормальные условия работы. Далее выбирались источники света и светильники, способные удовлетворить заданным условиям. Также при проектировании необходимо было учесть аварийное освещение и правильно проложить сеть, питающую светильники. В конце произведен расчет проверяющий спроектированную сеть по условиям потерь напряжения, а также работоспособность защитных аппаратов, проводов и кабелей.
Введение 4
1. Выбор системы освещения, освещенности, коэффициента запаса, источников света 5
1.1 Выбор системы освещения 5
1.2 Выбор освещенности помещений и коэффициентов запаса 6
1.3 Выбор источников света 7
2. Выбор и размещение световых приборов 9
3. Выбор числа и мощности ламп светильников рабочего освещения 13
4. Выбор числа и мощности ламп светильников аварийного освещения 18
5. Разработка схем питания осветительных установок рабочего и аварийного освещения 20
6. Выбор типа групповых щитков и мест их расположения 21
7. Выбор марки проводов и способов прокладки сети 22
8. Определение сечения проводов и кабелей 23
9. Выбор защитных аппаратов 30
10. Проверка выбранного сечения проводов и кабелей на соответствие защитным аппаратам 32
11. Литература 33
8. Определение сечения проводов и кабелей
Допустимое значение потерь напряжения в осветительной сети рассчитывают по формуле
где - напряжение холостого хода на шинах низшего напряжения трансформатора, ;
– минимально допустимое напряжение у наиболее удалённой лампы, ;
– потери напряжения в трансформаторе, к которому подключена осветительная установка, %.
С учетом значений и выражение (8.1) может быть представлено в виде
Потери напряжения в трансформаторах с достаточной для практических целей точностью могут быть определены по формуле
, (8.3)
где - коэффициент загрузки трансформатора;
и - активная и реактивная составляющая напряжения короткого замыкания, %; - коэффициент мощности нагрузки трансформатора.
Значения и определяются по формулам
где - потери короткого замыкания, кВт;
- номинальная мощность трансформатора, кВА;
- напряжение короткого замыкания, %.
Сечение проводников (в мм2) осветительной сети по допустимой потере напряжения определяется по формуле
где М – момент нагрузки рассматриваемого участка сети, кВт∙м;
с – расчетный коэффициент, величина которого принимается по таблице 12.11, [1].
Полученное значение сечения округляют до ближайшего большего стандартного.
В общем случае для линий длиной L с сосредоточенной нагрузкой Рр момент нагрузки
Если группа светильников одинаковой мощности присоединяется к групповой линии с равными интервалами l, то рассредоточенная нагрузка линии заменяется суммарной сосредоточенной, приложенной в середине участка. Тогда значение L определяется по формуле
где l1 – длина участка линии от осветительного щитка до первого светильника;
- число светильников в одном ряду.
Если линия состоит из нескольких участков с одинаковым сечением и различными нагрузками, то суммарный момент нагрузки равен сумме моментов нагрузок отдельных участков.
(8.9)
Фактическая потеря напряжения в линии при известном сечении
При расчете разветвленной осветительной сети по условию минимума расхода цветного металла сечение проводников до разветвления определяется по приведенному моменту нагрузки Мпр:
.
Приведенный момент рассчитывается по формуле
,
где - сумма моментов данного и всех последующих по направлению тока участков с тем же числом проводов линии, что и на данном участке;
- сумма приведенных моментов участков с другим числом проводов;
- коэффициент приведения моментов, который принимается по таблице 12.12, [1].
По найденному по (8.11) сечению проводников и собственному моменту нагрузки по формуле (8.10) вычисляется фактическая потеря напряжения на питающем участке сети . Последующие участки рассчитываются по оставшейся величине допустимой потери напряжения:
.
После определения сечения проводника, осуществляют его проверку по нагреву током, который определяется по формулам:
- для трехфазной сети (пятипроводной)
- для однофазной сети (трехпроводной)
где и - соответственно номинальное фазное и междуфазное напряжение сети;
- коэффициент мощности активной нагрузки.
Принимаем - для люминесцентных ламп; - для ламп типа ДРЛ, ДРИ и т.п.; - для ламп накаливания;
Для участка сети, питающего групповые линии с разными величинами , определяется средневзвешенное значение коэффициента мощности по выражению
где - коэффициент мощности нагрузки i-й линии;
- расчетная мощность осветительной нагрузки i-й линии;
n – количество групповых линий.
Расчетная нагрузка на вводе в здание или в начале питающей линии вычисляется по формуле
, (8.17)
где - коэффициент спроса осветительной нагрузки;
- коэффициент, учитывающий потери в пускорегулирующей аппаратуре i-й газоразрядной лампы;
- номинальная мощность i-й лампы;
n – количество ламп, питающихся по линии (установленных в здании или помещении).
Коэффициент спроса для расчета групповой сети рабочего освещения и аварийного эвакуационного освещения следует принимать равным
Значение принимается равным: 1,0 – для ламп накаливания; 1,1 – для ламп типа ДРЛ, ДРИ; 1,2 – для люминесцентных ламп со стартерной схемой пуска.
Принимаем трансформатор ТМГ-2500/10 с номинальными параметрами:
кВ, кВ, кВт, .
По формуле (8.4) и (8.5)
Потери напряжения в трансформаторе найдем по формуле (8.3), предварительно задавшись значением коэффициента загрузки трансформатора =0,65 и коэффициентом мощности :
Допустимое значение потерь напряжения рассчитаем по формуле (8.2)
Расчетная схема осветительной сети рабочего и аварийного освещения представлена на рисунке 8.1.
Используя формулу (8.17) определим расчетные нагрузки линий рабочего и аварийного освещения. По формуле (8.16) определим средневзвешенное значение коэффициента мощности. Необходимые данные и результаты сведем в таблицу 8.1.
Линия |
Количество и тип ламп/ Номинальная мощность одной лампы |
Pном, Вт |
КПРА |
Ppi |
cosφi |
cosφ |
C1 |
8 ЛЛ×58 Вт |
464 |
1,2 |
556,8 |
0,92 |
0,93 |
2 ЛН×150 Вт |
300 |
1,0 |
300 |
1,0 | ||
12 ЛЛ×58 Вт |
696 |
1,2 |
835,2 |
0,92 | ||
12 ЛЛ×58 Вт |
696 |
1,2 |
835,2 |
0,92 | ||
С2 |
4 ЛЛ×58 Вт |
232 |
1,2 |
278,4 |
0,92 |
0,953 |
2 ЛЛ×58 Вт |
116 |
1,2 |
139,2 |
0,92 | ||
2 ЛН×100 Вт |
200 |
1,0 |
200 |
1,0 | ||
2 ЛН×100 Вт |
200 |
1,0 |
200 |
1,0 | ||
2 ЛЛ×58 Вт |
116 |
1,2 |
139,2 |
0,92 | ||
С3 |
8 ДРИ×250 Вт |
2000 |
1,1 |
2200 |
0,5 |
0,5 |
С4 |
5 ДРИ×250 Вт |
1250 |
1,1 |
1375 |
0,5 |
0,5 |
С5 |
8 ДРИ×250 Вт |
2000 |
1,1 |
2200 |
0,5 |
0,5 |
С6 |
8 ДРИ×250 Вт |
2000 |
1,1 |
2200 |
0,5 |
0,5 |
РрРО= |
11459 |
|||||
С7 |
3 ЛЛ×11 Вт |
33 |
1,2 |
39,6 |
0,92 |
0,57 |
2 ЛЛ×58 Вт |
116 |
1,2 |
139,2 |
0,92 | ||
3 ДРИ×250 Вт |
750 |
1,1 |
825 |
0,5 | ||
РрАО= |
1003,8 |
Определим собственные моменты линий.
По формуле (8.7) моменты питающих линий рабочего и аварийного освещения равны:
кВт;
По формуле (8.9) найдем
следующие моменты:
По формуле (8.8) найдем остальные моменты:
Найдем приведенные моменты для питающих линий по формуле (8.12):
,
где - коэффициент приведения моментов (для трехфазной с нулевым рабочим проводником линии и однофазного ответвления).
По формуле (8.11) приняв по таблице 12.11, [1] с=48 (для алюминиевых проводников в системе трехфазной сети с нулевым рабочим проводником) определим сечение питающей линии:
По таблице 12.6, [1] выбираем кабель марки АВВГ, пятижильный, для прокладки в воздухе, с сечением токопроводящей жилы F= 10 мм2 и допустимым длительным током кабеля
По формуле (8.14) с использованием данных таблицы 8.1 проверим кабель выбранного сечения на нагрев, определив расчетный ток
А.
Так как 26,17<38,64, то выбранное по допустимой потере напряжения сечение жил кабеля проходит по нагреву расчетным током.
Определим фактическую потерю напряжения в питающей линии по (8.10)
Вычисляем оставшуюся величину допустимой потери напряжения, по которой рассчитываются групповые линии, формула (8.13):
Аналогичный расчет произведем для остальных линий. Необходимые данные и результаты сведем в таблицу 8.2.
Таблица 8.2. Выбор сечения кабелей
Линия |
|
с |
|
|
|
|
|
|
Марка выбранного кабеля | ||
Рабочее освещение | |||||||||||
С1 |
-- |
58,136 |
8 |
4,08 |
1,78 |
2,5 |
19 |
2,547 |
0,93 |
2,703 |
АВВГ-3×2,5 |
С2 |
-- |
63,225 |
8 |
4,08 |
1,94 |
2,5 |
19 |
0,957 |
0,953 |
4,35 |
АВВГ-3×2,5 |
С3 |
-- |
65,01 |
48 |
4,08 |
0,332 |
2,5 |
17,48 |
2,2 |
0,5 |
6,35 |
АВВГ-5×2,5 |
С4 |
-- |
41,855 |
48 |
4,08 |
0,21 |
2,5 |
17,48 |
1,375 |
0,5 |
3,97 |
АВВГ-5×2,5 |
С5 |
-- |
80,85 |
48 |
4,08 |
0,41 |
2,5 |
17,48 |
2,2 |
0,5 |
6,35 |
АВВГ-5×2,5 |
С6 |
-- |
90,75 |
48 |
4,08 |
0,46 |
2,5 |
17,48 |
2,2 |
0,5 |
6,35 |
АВВГ-5×2,5 |
П1 |
2794,8 |
2291,8 |
48 |
7,76 |
7,5 |
10 |
38,64 |
11,479 |
0,633 |
26,17 |
АВВГ-5×10,0 |
Аварийное эвакуационное освещение | |||||||||||
С7 |
-- |
31,288 |
8 |
6,34 |
0,616 |
2,5 |
19 |
0,865 |
0,519 |
7,214 |
АВВГ-3×2,5 |
П2 |
258,6 |
200,7 |
48 |
7,76 |
0,69 |
2,5 |
17,48 |
0,865 |
0,519 |
2,405 |
АВВГ-5×2,5 |
9. Выбор защитных аппаратов
В щитке рабочего освещения ЩО 8505-1415 установлено 15 групповых и 1 вводной автомат. Для линий С1 и С2 – устанавливаем по 1 автомату ВА 61F29-1В, для линий С3, С4, С5 и С6 – по 3 автомата ВА 61F29-1В на каждую линию с номинальным током автомата 63 А. Для питающей линии П1 устанавливаем вводной автоматический выключатель ВА 61F29-3C с номинальным током 63 А. Один выключатель является резервным.
В щитке аварийного эвакуационного освещения ЩО 8505-0504 установлено 2 групповых и 1 вводной автомат. Для линии С7 – устанавливаем 1 автомат ВА 61F29-1В с номинальным током 63 А. Для питающей линии П2 устанавливаем вводной автоматический выключатель ВА 61F29-3C с номинальным током 63 А. Один выключатель является резервным.
Выбор номинального тока расцепителя автомата, защищающего линию, осуществляется по условию:
где - расчетный ток линии, А;
к – минимальное отношение
тока аппарата защиты
Ток срабатывания расцепителя определяется по формуле
где котс – кратность токовой отсечки (по отношению к номинальному току расцепителя. По таблице 14.8, [1] принимаем
котс=(5 ÷ 10) – для выключателей ВА 61F29-3C;
котс=(3 ÷ 5) – для выключателей ВА 61F29-1В.
Приведем пример расчета номинального тока расцепителя автоматического выключателя для питающей линии П1.
По таблице 11.1, [1] определяем, что к=1,4 – для автоматов с комбинированными расцепителями с уставками менее 50 А питающих линии с лампами типа ДРИ. Тогда зная расчетный ток линии (таблица 8.2) определяем:
Принимаем из ряда стандартных значений по таблице 14.8, [1] автоматический выключатель ВА 61F29-3C с номинальным током расцепителя Iн.р = 40А.
Приняв кратность токовой отсечки котс=5, определим ток срабатывания расцепителя
Произведем аналогичные вычисления для остальных линий, результаты занесем в таблицу 9.1.
Таблица 9.1. Выбор автоматических выключателей
Линия |
Расчетный ток линии Iр, А |
Количество автоматов, шт |
Тип автомата |
Iн.р, А |
котс |
Iср.р, А | |
Рабочее освещение | |||||||
С1 |
2,703 |
1 |
ВА 61F29-1В |
1,0 |
3,2 |
3 |
9,6 |
С2 |
4,35 |
1 |
ВА 61F29-1В |
1,0 |
4,5 |
3 |
13,5 |
С3 |
6,35 |
3 |
ВА 61F29-1В |
1,4 |
10 |
3 |
30 |
С4 |
3,97 |
3 |
ВА 61F29-1В |
1,4 |
6,3 |
3 |
18,9 |
С5 |
6,35 |
3 |
ВА 61F29-1В |
1,4 |
10 |
3 |
30 |
С6 |
6,35 |
3 |
ВА 61F29-1В |
1,4 |
10 |
3 |
30 |
П1 |
26,17 |
1 |
ВА 61F29-3С |
1,4 |
40 |
5 |
200 |
Аварийное эвакуационное освещение | |||||||
С7 |
7,214 |
1 |
ВА 61F29-1В |
1,4 |
12,5 |
3 |
37,5 |
П2 |
2,405 |
1 |
ВА 61F29-3С |
1,4 |
4,5 |
5 |
22,5 |
Информация о работе Освещение цеха промышленного предприятия