Освещение цеха промышленного предприятия

Автор: Пользователь скрыл имя, 27 Февраля 2013 в 19:24, курсовая работа

Описание работы

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.

Содержание

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

Работа содержит 1 файл

освещение_мое_2.doc

— 910.50 Кб (Скачать)

 

8. Определение  сечения проводов и кабелей

Допустимое значение потерь напряжения в осветительной  сети рассчитывают по формуле

                                        ,                                       (8.1)

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

                                       .                                              (8.2)

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

                                      ;                                                (8.4)

                                      ,                                                (8.5)

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

                                     ,                                                        (8.6)

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

                                          .                                                        (8.7)

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

                                       ,                                                       (8.8)

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

                                     .                                                                 (8.10)

При расчете разветвленной  осветительной сети по условию минимума расхода цветного металла сечение проводников до разветвления определяется по приведенному моменту нагрузки Мпр:

                                     .                                                             (8.11)

Приведенный момент рассчитывается по формуле

                                     ,                                                (8.12)

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:

                                             .                                                   (8.13)

После определения сечения  проводника, осуществляют его проверку по нагреву током, который определяется по формулам:

        - для трехфазной сети (пятипроводной)

                                             ;                         (8.14)

- для однофазной сети (трехпроводной)

                                            ,                                                       (8.15)

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

                                      ,                                                  (8.16)

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.

 

                                                                                                          Таблица 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;

                                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:

                                                                                                       (9.1)

где   - расчетный ток линии, А;

         к – минимальное отношение  тока аппарата защиты расчетному  току линии, значения которого приведены в таблице 11.1, [1].

        Ток срабатывания расцепителя  определяется по формуле

                                                                                                  (9.2)

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:

                                     ;

                                    А.

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

                                     А.

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