Метод определения электрических нагрузок в жилых зданиях

5. Метод определения электрических нагрузок в жилых зданиях

Метод определения электрических нагрузок в жилых зданиях существенно отличается от методов определения электрических нагрузок в производственных, общественных и подсобных зданиях. Если электрические нагрузки (осветительная и силовая) в производственных, общественных и подсобных зданиях определяют, исходя из установленной мощности, полученной в результате светотехнического расчёта, и установленной мощности технологического оборудования с учётом режимов его работы, то величины электрических нагрузок в жилых зданиях зависят от насыщенности квартир осветительными и электробытовыми приборами (телевизоров, радиоприёмников, холодильников и т.п.). Поскольку количество электроприборов и время их использования жильцами зависят от многих факторов, то электрические нагрузки жилых квартир являются случайными, что создаёт трудности для их определения. В жилых зданиях при определении нагрузок используют метод, основанный на теории вероятностей и многолетних исследований. За основу метода принята удельная нагрузка в киловаттах на одну квартиру (семью). Значение удельной нагрузки зависит от размера жилой площади каждой квартиры, числа квартир присоединённых к данному элементу сети, вида кухонных приборов (газовые, электрические и прочие плиты).

Многоквартирные жилые дома относятся ко II категории комфорта.

Жилые дома II категории имеют два уровня электрификации быта: с газовыми плитами и с электроплитами для пищеприготовления, как по заданию.

В состав электроприемников квартир II категории входят: освещение, розеточная сеть, электроплита, стиральная машина с электроподогревом, телерадиоаппаратура, бытовой прибор мощностью до 2,2 кВт, пылесос, холодильник.

При проектировании многоквартирных домов и при определении удельных нагрузок приняты следующие мощности электроприемников: Освещение – 2,8 кВт ;Розеточная сеть – 2,8 кВт ;Электроплиты – 9-1 0,5 кВт;Стиральная машина – 2,2 кВт; Водонагреватель аккумуляционный – 2 кВт;Бытовые электроприборы – 4 кВт.

 В первом приближении расчетная нагрузка группы жилья с одинаковой удельной электрической нагрузкой, приведенная к линии питания, вводу в жилой дом, шин напряжением 0,4 кВ ТП: где - удельная расчетная электрическая нагрузка одного жилья (квартиры), которое задано по условию или выбирается из справочной таблицы в зависимости от принятого уровня электрификации и количества квартир, присоединенных к данному звену электросети, кВт/квартира; N - количество квартир, присоединенных к вводу, линии, ТП. Удельные расчетные электрические нагрузки жилья охватывают нагрузку освещения общедомовых помещений.

Рж.п.=0,92 кВт/кв ; N=60кв ; РжN =0,92*60=55,2 кВт. Уточним эту цифру с учётом поправочных коэффициентов для удельной электрической нагрузки.

5.  Расчётные нагрузки жилых домов 2 категории

 

Схема электроснабжения квартиры- на рис.3.

 

Расчетную нагрузку питающих линий, вводов и на шинах 0,4 кВ ТП от электроприемников квартир следует определять по формуле:

где  - удельная нагрузка электроприемников квартир, принимаемая по табл.2.1. в зависимости от количества квартир, присоединенных к линии (вводу ТП), типа кухонных плит и общей площади квартир.

n₁ - n_n - количество квартир, имеющих одинаковую общую площадь.

k₁ - k_n - повышающие коэффициенты для квартир плоРис.3. Электроснабжение квартиры площадью более 60 м²

Таблица 6.1

Хар-ка квартир	Удельная расчетная нагрузка электроприемников, кВт/квартиру при количестве квартир
	1	3	6	9	12	15	18	24	40	60	100	200	400	600 и более
С плитами на природном газе	5,5	3,6	2,8	2,1	1,75	1,55	1,4	1,2	0,95	0,85	0,72	0,6	0,54	0,52
С электрическ. плитами мощностью до 9 кВт	8,8	7,0	4,5	3,3	2,8	2,5	2,3	2,1	1,75	1,5	1,35	1,15	1,1	1,0

 По заданию имеем односекционный 12-ти этажный с первым жилым этажом.(т.е. не магазин, а квартиры на 1-м этаже);

5 квартир на этаже (3 однокомнатных квартиры 55 м² (до 60 м^{2 )}, одна двухкомнатная квартира – 95 м², одна трёхкомнатная квартира – 125 м²);

Общее количество квартир в 12-ти этажном доме 12*(3+1+1)=12*5=60 шт.

а) По таблице 6.1 определяется удельная нагрузка для 60 квартир:Р_уд. = 1,5 кВт/квартиру.

б) Определяется нагрузка квартир в доме:

Р_кв. = Р_кв.уд. (n₁k₁ + n₂k₂ + n₃k₃),

где n₁ – кол-во квартир 55 м² (до 60 м² ) ; n₁₌ 36 шт;

n₂ – кол-во квартир 95 м² ; n₂ =12 шт;

n₃ – кол-во квартир 125 м² ; n₃ =12 шт;

k₁, k₂, k₃ - поправочные коэффициенты. Выбираются исходя из того, что удельные расчетные нагрузки приведены для квартир общей площадью 60 м². При общей площади квартир более 60 м² удельную нагрузку следует увеличивать на 1% на каждый квадратный метр дополнительной площади в домах с плитами на природном газе и на 0,5% в домах с электрическими плитами. В обоих случаях увеличение удельной нагрузки не должно превышать 25% значений, приведенных в таблице 6.1.

Для квартиры 55 м^{2 ;} к1=1;

Для квартир 95 м² дополнит. площадь 95-60=45 м²; 45*0,5%=45*0,5/100=0,225; к2=0,225

Для квартир 125м² дополнит. площадь 125-60=65 м²; 65*0,5%=65*0,5/100=0,325; к3=0,325.

Р_кв. = 1,5 (36 · 1+ 12 · 0,225+ 12 · 0,325) = 1,5*42,6=63,9 кВт.

Расчетная нагрузка силовых электроприемников жилого дома, приведенная к вводу, линии или шинам, напряжением 0,4 кВ ТП, Рсил определяется по формуле:

где Рл1 …Рлп - установленая мощность электродвигателя каждого из лифтов по паспорту, пусть в доме лифты (7 + 4,5 кВт); Рл1=7кВт; Рл2=4,5кВт

Кпоп.л- коэффициент спроса для лифтов =0,9; Рсан1 …Рсанп - установлена мощность каждого электродвигателя сантехнических установок по их паспортам, кВт; Пусть Р1=22кВт, Р2=7,5кВт, Р3=2,4кВт Кпоп.сан =0,68 -коэффициент спроса для электродвигателей сантехнических установок.  Воспользуемся данными таблиц 5.1. и 5.2.

Таблица 5.1

Число лифтовых установок	Коэффициент спроса для домов высотой
	до 12 этажей	12 этажей и выше
2-3	0,8	0,9
4-5	0,7	0,8
6	0,65	0,75
10	0,5	0,6
20	0,4	0,5
25 и более	0,35	0,4

Таблица 5.2

Коэффициент спроса при числе электродвигателей сантехустройств
2	3	5	8	15	20	30	50	100	200
1	0,9	0,8	0,75	0,7	0,65	0,6	0,55	0,55	0,5

Рсил = (7+4,5)*0,9+(22+7,5+2,4)*0,68 =32 кВт

Удельные расчетные нагрузки квартир учитывают нагрузку освещения общедомовых помещений.

Для выбора приборов учета и аппаратов защиты общедомовых потребителей суммарную расчетную нагрузку освещения общедомовых помещений P_p.о.п. рекомендуется определять по формуле:

Р_р.о.п. = (Р_р.л.к. + Р_р.л.х. + Р_р.к. + Р_р.в.) + 0,5 Р_р.пр.,

где Р_р.л.к., Р_р.л.х., Р_р.к., Р_р.в., - расчетные нагрузки освещения лестничных клеток, лифтовых холлов, коридоров, вестибюля;

Освещение лестниц: при освещённости 10 лк (выбор по справочной таблице) и установке потолочных плафонов мощность лампы на каждом этаже принимается 60 Вт. Т.е для каждого пролёта лестниц используется 1 световой прибор мощностью Р=0,06 кВт . Такая же лампа в светильнике при входе.

Р_{р.л.к =13*60= 780 Вт =0,78 кВт ;}

Пусть Р_{р.л.х также = 0,48кВт ;} Р_р.к., Р_{р.в – коридоров и вестибюлей нет - не учитываем}

Р_р.пр. - расчетная нагрузка освещения мусороуборочных камер-нет, чердаков (3лампы*40Вт), техподполий-нет, подвалов(3лампы*40Вт), колясочных-нет и т.п. = 240Вт=0,24Квт. Рроп = 0,78+0,48+0,5*0,24=1,38 кВт≈1,4 кВт

Расчетную нагрузку групповых сетей освещения общедомовых помещений следует определять по светотехническому расчету с коэффициентом спроса равным единице.

Расчетная нагрузка жилого дома в целом (от жилья, силовых электроприемников и встроенных или пристроенных помещений) из условия, когда наибольшей составляющей является нагрузка от жилья, Рбуд.ж определяют по формуле:

где Рж = 63,9 кВт - расчетная нагрузка квартир

Р_сил =32,0 кВт расчетная нагрузка силового оборудования (лифтов и ЭД сантехустройств).

ΣР₁ ... Р_n = 1,4 кВт расчетные нагрузки встроенных или пристроенных помещений, питающихся от электрощитовой жилого дома (к=1)- лестничные пролёты, чердак, подвал

Рбуд.ж =63,9+0,9*32,0+1,4= 94 кВт

 Для расчёта сети - освещение лестниц не учитываем, тогда

Рбуд.ж1 =63,9+0,9*32,0+0,6= 93,3≈93 кВт

 Расчётный ток нагрузки: I =93,3/ (√3*0,38) =141,8 А

В домах с электроплитами cosφ =0,98, значит Iрасч=141,8/0,98=144,7 А

Для защиты питающей линии на ВРУ устанавливаем автоматический выключатель А3716ФУ3 с комбинированными расцепителями на номинальный ток 160А.

 Определяем ток теплового расцепителя: Iрасц ≥Iрасч =144,7. Принимаем ток теплового расцепителя 160А. По расчётному току Iрасч =144,7 по таблице для трёх проводов марки АПВ, проложенных в каналах , выбираем сечение 70мм².(Iдоп пров=160А) и сечение нулевого провода 35мм². Общая запись АПВ 3(1×70)+ 1×35.

7. Выполним выбор линий стояков:

Питание осуществляется по 3-м стоякам.

Рр.ст.= Р кв.уд*n= 1,5*60 = 90 кВт ;

 

Q р.ст.= Рр.ст*tg φ =90*0,2= 18 кВар

 

Iст.1=Iст.2=Iст.3=

=

=91,78/0,658 = 139,5 А.

Выбираем кабель марки ВВГнгLS-4х70 + 1х35 с Iдоп=185А.

Расчётная нагрузка линий, питающей 5 квартир на каждой лестнице:

Р=1,5*5*0,5 = 3,75 кВт ; Расчётный ток : I =3,75/ (√3*0,38) =5,7 А

Итак, для сетей освещения по току нагрузки требуемое сечение провода марки АПРТО (по табл.) составляет 2,5 мм². Однако, для стояков, питающих квартиры, минимально допустимое сечение проводов составляет 6 мм².

Выбираем вводной щит типа МН - 3448-62. На вводе к предохранителю ПН-100 принимаем вставку 80А. Для линий, питающие квартиры, применим вставки на 20А.