Построение графика электрических нагрузок и определение мощности на вводе

2.6 Построение графика электрических нагрузок и определение мощности на вводе

График электрических нагрузок строится для определения расчётной мощности проектируемого здания Р_р, а через эту величину несложно определить значение расчетного тока I_р и другие необходимые показатели, для сокращения времени построения графика выполняем вспомогательную таблицу 2.6.

Определяем потребляемую мощность для вытяжной вентиляции, кВт.

 (49)

где К_з – коэффициент загрузки машины;

Р_уст – установленная мощность машины, кВт;

з_м – КПД машины;

N – количество машин;

 кВт,

Так как для основного освещения потребляемая мощность равна установленной, поэтому.

Аналогично определяем присоединенную мощность для остальных электроприводов и результаты расчета и время работы оборудования заносим в таблицу 2.6.

По данным таблицы 2.6 строим график электрических нагрузок представленной на рисунке 2.2.

По графику определяем значение расчётной мощности, так как Р_м длится более 0,5 часа то, за расчётную принимается нагрузка за интервал осреднения 0,5 часа, имеем Р_р = Р_м.

Определяем полную мощность на вводе в помещении, кВА.

S_max= P_max/ cosц, (50)

гдеcosц – средневзвешенное значение коэффициент мощности нагрузок, участвующих в формировании максимума;

 (51)

где Р_i – номинальная мощность ЭП, участвующих в формировании максимума нагрузки;

tgj – коэффициент реактивной мощности ЭП, участвующих в формировании максимума нагрузки (определяется через cos j по паспортным данным ЭП);

n – количество ЭП, участвующих в формировании максимума нагрузки,

Подставляя численные значения, получим:

S_ввода = 36.39 / 0.72 = 50.54 кВА.

Определяем ток на вводе, А.

 (52)

гдеU_н – линейное напряжение, 380 В.

2.7 Схемы принципиальные питающей и распределительной сетей. Выбор распределительных устройств (ВРУ или ВУ и РП). Выбор аппаратов управления и защиты электроприемников и сетей

Схемы принципиальные выполняются в соответствии с ГОСТ-21.613–88 «СПДС. Силовое электрооборудование. Рабочие чертежи».

Для создания наиболее оптимального варианта схемы распределения электрической энергии необходимо учитываем многие факторы, оказывающие существенное влияние на построение рациональной схемы:

– требования обеспечения нормального технологического процесса;

– обеспечение безопасной работы обслуживающего персонала;

– условия окружающей среды здания;

– категория электроприемников в надежности электроснабжения;

– обеспечение наименьших затрат на сеть;

Окончательный выбор вариантов схемы производится по совокупности всех факторов, с учетом конкретных условий проектируемого объекта.

Порядок разработки принципиальных схем:

а) изучаем и анализируем технологические задания;

б) изучаем и анализируем задания смежных профессий инженерного обеспечения;

в) анализируем электроприемники по мощности, расположению, принадлежности к технологическим линиям и т.д.;

г) определяем какое технологическое оборудование поставляется комплектно;

д) все электроприемники разбивают на группы, относящиеся к тому или иному распредустройству;

е) составляем схему распределения; на основании изученных фактов определяем вид схемы: магистральная, радиальная или смешанная.

Принимаем для нашего случая смешанную схему распределения.

На принципиальных схемах не приводим:

1)  Технологическое оборудование, марки, сечение и длины кабелей, если они поставляются комплектно с электрооборудованием;

2)  Марки и сечения проводов в пределах низковольтных комплектных устройств.

На чертеже принципиальной схемы приводим сводные таблицы потребности основных материалов: кабелей и проводов, защитных труб.

Горизонтальная, жирная линия означает «сеть» данного электроприемника. Под термином «сеть» понимают совокупность всех устройств и изделий, необходимых для работы электроприемников. А именно, коммутационные и защитные аппараты, аппараты управления, сигнализации, электрические связи между ними (кабели, провода, шины), а также другие изделия, относящиеся к данному электроприемнику (металлоконструкции, защитные трубы, фитинги, металлорукава и т.п.).

При выполнении чертежа принципиальной схемы записываем все данные, относящиеся к рассматриваемой сети. Текстовые записи размещаем в соответствующих графах над линией сети.

Данные для разработки принципиальных схем берем из ранее разработанного материала, а также плана расположения силового электрооборудования и электропроводок. Способы и приемы выполнения схем питающих сетей в общем случае аналогичны схемам распределительной сети.

Чертеж приводим в графической части дипломного проекта на листе 4 и называем их принципиальная схема распределительной сети и питающей сети.

Количество групповых щитков осветительной установки определяется, исходя из размеров здания и рекомендуемой протяженности групповых линий. Для четырехпроходных трёхфазных групповых линий напряжением 380/220 В рекомендуемая протяженность 80 м, а однофазных 35 м.

Ориентировочное количество групповых щитков можно определить по формуле:

 (53)

где r – рекомендуемая протяженность групповой линии, м;

А и В-длинна и ширина здания, м

Для удобства эксплуатации принимаем один щиток.

Для уменьшения протяженности и сечения проводов групповой сети щитки устанавливают по возможности в центре электрической нагрузки

Для этого всю осветительную нагрузку разбиваем на пять групп и определяются координаты центров этих нагрузок

 (54)

где - координаты центра электрических нагрузок в координатных осях x, y, м;

Р_i – мощность i-й электрической нагрузки, кВт

Таблица 2.7 – Центры нагрузок

Подставив значения, определим центр электрических нагрузок:

С учётом данного центра электрических нагрузок с целью обеспечения удобства обслуживания и экономии проводникового материала размещаем групповой щиток в помещении для персонала на стене, что облегчит доступ и будет максимально близко к центру нагрузки.

Распределительные устройства выбираем по напряжению, условиям окружающей среды, способу установки и присоединения проводов, числу, типу и номинальным параметрам аппаратов защиты.

Произведём выбор рубильника на вводе для распределительного устройства, выбор производим по номинальному напряжению (U_н>=U_н.уст), номинальному току (I_н>=I_н.уст.), числу полюсов, конструктивному и климатическому исполнению, категории размещения и степени защиты.

Рабочий ток на вводе линии:

I_р=I_ввода=76,78А

Выбираем трёхполюсный рубильник с боковой рукояткой типа РБ на номинальный ток 250А. и номинальное напряжение 400В, который входит в комплект водно-распределительного устройства. Исходя из этого вводно-распределительное устройство выбираем марки ВРУ-1–11–40-М-У3.

А также для защиты от поражения током, при повреждении электроустановок применяем в качестве защитного аппарата УЗО

В качестве РУ принимаем ящик марки ПР-11–3068–21УЗ с автоматическим выключателем ВА21–29 и восьмью отходящими линиями.

Осветительный щиток ЩО 31–32 У3. С шестью групповыми линиями, со встроенной установкой и аппаратом на вводе типа А3114.

Магнитные пускатели принимаются исходя из напряжения коммутируемой сети:

, (55)

номинального тока нагрузки:

 (56)

а также исходя из конструктивных особенностей.

Для дистанционного управления и включения вытяжного вентилятора В-06–300 принимаем магнитный пускатель ПМЛ-121002 степень защиты IP54

Выбираем автоматический выключатель для защиты электродвигателя от токов короткого замыкания и перегрузки

Автоматический выключатель выбирают по следующим параметрам:

– по номинальному напряжению:

 (57)

где - номинальное напряжение коммутируемой цепи, В

– номинальный ток автомата должен соответствовать току электроприемника:

 (58)

– номинальный ток теплового расцепителя должен соответствовать длительному току электроприемника:

 (59)

Принимаем автомат АЕ2046 номинальный ток автомата I_НА=63А; номинальное напряжение U_НА=660В; номинальный ток расцепителя I_НТР=10А, кратность срабатывания 12 I_НТР.

Проверяем выбранный автомат на возможность ложных срабатываний, при этом должно соблюдаться условие

 (60)

где - каталожный ток срабатывания электромагнитного расцепителя, А;

- расчетный ток срабатывания электромагнитного расцепителя, .

 (61)

где - пусковой ток электродвигателя, А

Вывод: ложных срабатываний не будет

Для остального оборудования выбор аппаратов производится аналогично, для оборудования стандартно комплектуемого пускозащитной аппаратурой, защита принимается по условию селективности (на один габарит больше). Результаты выбора приведены на принципиальной схеме распределительной сети.