Выбор напряжения для силовой и осветительной сети

2. Выбор напряжения для силовой и осветительной сети

Питающее напряжение для ЭП может быть наиболее распространенным(380/220 В), устаревшим(220/127 В), считающимся перспективным(660/380 В). Так как напряжение 220/127 В для питания экономически не оправдано ввиду больших потерь электроэнергии и большого расхода цветного металла, то к рассмотрению принимаются напряжения 380/220 В и 660/38 В.

Напряжение 660/380 В позволяет сократить потери мощности по сравнению с системой 380/220 В, на сооружение расходуется меньше цветного металла. Однако для питания осветительной нагрузки нужен понижающий трансформатор, то есть невозможно совместное питание силовой и осветительной нагрузки от одного трансформатора, тогда как на напряжение 380/220 В необходимость в дополнительном трансформаторе отпадает.

С точки зрения электробезопасности напряжение 380/220 В выгоднее, так как напряжение между фазой и землей относительно низкое.

Учитывая вышеперечисленные достоинства и недостатки этих напряжений, для питания силовой и осветительной сети данной ДКС принимается напряжение 380/220 В.

3. Расчет электрических нагрузок

Расчет электрических нагрузок рассматривается на примере блока водоподготовки.

3.1. Расчет электрических нагрузок блока водоподготовки

Определяется нагрузка магистрального шинопровода ШМА(она же нагрузка по блоку водоподготовки), от которой питаются следующие ЭП:

Насос: Ки=0,8; cosj=0,85 /2/; tgj=0,62; n=3; Pн=250 кВт(один насос находится в резерве);

Насос вспомогательный: Ки=0,8; cosj=0,85 /2/; tgj=0,62; n=3; Pн=0,18 кВт;

Насос подачи химических реагентов: Ки=0,55; cosj=0,85 /2/; tgj=0,62; n=1; Pн=3 кВт;

Агрегат подачи кислорода: Ки=0,5; cosj=0,7 /2/; tgj=0,71; n=1; Pн=1,5 кВт;

Вентилятор: Ки=0,7; cosj=0,75 /2/; tgj=0,66; n=2; Pн=7 кВт;

Определятся нагрузка за наиболее загруженную смену по /4/

Pсм=Ки*Pн; (3.1)

Qсм= Pсм*tgj,(3.2)

где Ки – коэффициент использования активной мощности ЭП;

tgj - коэффициент реактивной мощности.

Для насосов:

Pсм=n*pн*Ки=3*250*0,8=600 кВт;

Qсм=600*0,62=372 квар.

Для вспомогательных насосов:

Pсм=3*0,18*0,8=0,43 кВт;

Qсм=0,43*0,62=0,27 квар.

Для насоса подачи химических реагентов:

Pсм=1*3*0,55=1,65 кВт;

Qсм=1,65*0,62=1,02 квар.

Для агрегата подачи кислорода:

Pсм=1*1,5*0,5=0,75 кВт;

Qсм=0,75*0,71=0,53 квар.

Для вентиляторов:

Pсм=2*7*0,7=9,8 кВ;

Qсм=9,8*0,66=6,47 квар.

Результаты расчета заносим в графы 7 и 8.

Определяется групповой коэффициент использования по/4/

(3.3)

Результат заносится в графу 6 итоговой строкой.

Определяется

Результат заносится в графу 9 итоговой строкой.

Определяется эффективное число ЭП по /4/

(3.4)

Принимается целое меньшее число nэф=3. Результат заносится в графу 10 итоговой строкой.

В таблице Ж.2 /4/ определяется коэффициент расчетной нагрузки Кр в зависимости от Киг=0,8 и nэф=3, Кр=1. Результат заносится в графу 11.

Определяется расчетная активная нагрузка

Pр=Кр*Pсм. (3.5)

Pр=1*612,63=612,63 кВт(графа 12).

Определяется расчетная реактивная нагрузка

Qр=1,1*Qсм. (3.6)

Qр=1,1*380,29=417,81 квар. (графа 13).

Определяется полная расчетная мощность (3.7)

Расчетный ток

(3.8)

Результаты расчетов приведены в таблице 3.1.

3.2. Расчет освещения блока водоподготовки(светотехнический расчет)

Задачей светотехнического расчета осветительной установки является определение числа мощности источников света, обеспечивающих нормированную(с учетом коэффициента запаса) освещенность.

Расчет ведется по методу коэффициента использования светового потока для производственных помещений и по методу удельной мощности для бытовых помещений.

Расчет по методу коэффициента использования светового потока производится в следующем порядке:

Выбор вида освещения(рабочее, аварийное);

Выбор системы освещения(общее, местное, комбинированное);

Выбор типа источников света;

Выбор освещенности;

Выбор коэффициента запаса(зависит от производственного процесса);

Выбор типа осветительных приборов;

Выбор высоты подвеса светильников;

Выбор расположения светильников в плане помещения;

Определение светового потока ламп для обеспечения принятой освещенности;

Выбор мощности ламп, обеспечивающих световой поток;

Определение суммарной установленной мощности источников света;

Проверка правильности расчетов.

В качестве примера рассматривается расчет теплопункта. Результаты расчетов по другим отделениям сводятся в таблицу 3.2.

Основные размеры теплопункта:

Длина А=5,5 м.;

Таблица 3.1. –Расчет электрических нагрузок

Наименование исходных данных	Справочные данные	Расчетная величина	nэф	Кр	Расчетная нагрузка	Расчетный ток Iр
Наименование ЭП	Количество n	Номинальная (установленная) мощность, кВт	Ки	cosj/ tgj	Рсм	Qсм	n*рн2			Активная, кВт	Реактивная, квар	Полная, кВА
		Одного ЭП рн	Общая Рн=n*рн								Рр	Qр	Sр
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
1. Насос	3	250	750	0,8	0,85/ 0,62	600	372	187500
2. Насос вспомогательный	3	0,18	0,54	0,8	0,85/ 0,62	0,43	0,27	0,1
3. Насос подачи хим. реагентов	1	3	3	0,5	0,85/ 0,62	1,65	1,02	9
4. Агрегат подачи кислорода	1	1,5	1,5	0,5	0,7/ 0,71	0,75	0,53	2,25
5. Вентилятор	2	7	14	0,7	0,75/0,66	9,8	6,47	98
Итого по блоку	10	--	19,04	--	0,85/0,62	612,63	380,29	187609,35	3	1	612,63	417,8	741,5	1126,7

Ширина В=3 м.;

Высота Н=6 м.

Высота рабочей поверхности hр=0 /4/.

Площадь помещения S=16,5 м2.

Расчет рабочего освещения блока, обеспечивающие необходимые условия работы при нормальном режиме работы осветительной установки, обязательно во всех случаях, независимо от наличия аварийного освещения /5/;

Принимается и выполняется расчет общего равномерного освещения /8/;

Для общего освещения при высоте производственных помещений до 6 метров применяются лампы накаливания /5/;

Данное отделение относится к VIIIа разряду зрительной работы с минимальной освещенностью Еmin=75 лк /4/;

Коэффициент запаса Кз=1,3 /5/;

Принимается тип светильника НСП 11 /8/;

Высота подвеса светильников по /6/

hc=0,2(H-hp) (3.9)

hc=0,2(6-0) =1,2м.

Расчетная высота по /6/

h=H-hp-hc(3.10)

h=6-0-1,2=4,8м.

Принимается одна лампа с размещением в центре.

Для определения светового потока лампы находится индекс помещения

(3.11)

Принимается стандартное значение iст=0,5 /8/. По /8/ определяется коэффициент использования светового потока при светотехнических коэффициентах, характеризующих состояние стен, потолка, рабочей поверхности ρс=30%, ρп=50%, ρр=10% Ки=23.

Расчетная величина светового потока лампы, обеспечивающая нормируемую освещенность определяется по формуле

(3.12)

где z – коэффициент минимальной освещенности(z=1,15 по/4/);

N – количество светильников.

По /8/ принимается лампа накаливания мощностью Pн=15 Вт и световым потоком Fн=85 лм.

Стандартный световой поток не должен отличаться от стандартного меньше, чем на 10% и больше, чем на 20%.

(3.13)

Превышение светового потока допустимо.

Результаты расчетов по остальным отделениям приведены в таблице 3.2.

Расчетная мощность освещения блока определяется методом коэффициента спроса и с учетом потерь в пускорегулирующей аппаратуре (ПРА) по /4/

Pро=Pно*Кс*КПРА,(3.14)

где Pно – номинальная мощность осветительной сети;

Кс – коэффициент спроса(для производственных зданий, состоящих из отдельных помещений Кс=0,8 /2/);

КПРА=1 для ламп накаливания – коэффициент, учитывающий потери в ПРА.

Pро=180*0,8*1=144 Вт.