Определяем координаты центра электрических нагрузок всего здания по формуле: (3.2)
С учётом рассчитанного центра электрических нагрузок и с целью обеспечения удобства обслуживания и экономии проводникового материала размещаем групповой щиток в помещении №4 на стене, максимально близко к центру электрической нагрузки, с координатами x=51 м; y=1,6 м.
Определяем требуемое количество групповых линий в групповом щитке:
(3.4)
n=2.
Для удобства управления освещением в разных половинах здания принимаем три группы.
Выбираем из [4] табл. П.5.2 групповой щиток ЯРН 8501-8301 с 6-ью однополюсными автоматическими выключателями.
На плане здания намечаем трассы прокладки сетей, места установки выключателей, обозначаем, номера групп и приводим данные светильников.
3.3 Выбор марки проводов (кабелей) и способов прокладки сети
Осветительную электропроводку, как правило, следует выполнять проводами и кабелями с алюминиевыми жилами. С медными жилами ее выполняют только во взрывоопасных помещениях классов В-1 и В-la. Гибкие кабели с медной жилой и резиновой изоляцией марки КРПТ, КРПГ применяют для подключения переносных или передвижных источников оптического излучения.
При проектировании сельскохозяйственных объектов используют следующие способы прокладки электропроводок: на тросе; на лотках и в коробах; в пластмассовых и стальных трубах; металлических и гибких резинотехнических рукавах; в каналах строительных конструкций; проводом и кабелем по строительным основаниям и конструкциям (ОСТ 70.004.0013 - 81).
При выборе того или иного способа прокладки электропроводки необходимо учитывать условия среды помещения, его строительные особенности, архитектурно-художественные экономические требования.
В помещении №1,2,3 и 5 способ прокладки кабеля – на тросе, во всех остальных помещениях – скрытая проводка.
По категории помещения и условиям окружающей среды из табл. П.5.1 [4] выбираем кабель АВВГ.
Составляем расчётную схему сети, на которой указываем номера расчетных точек, длины участков и присоединенные мощности.
Рис. 2 – Расчётная схема осветительной сети
3.4 Защита электрической сети от аварийных режимов
К аварийным режимам в осветительных сетях относят: токи короткого замыкания, неполнофазный режим работы (для трёхфазной линии), токи утечки. Для защиты от токов короткого замыкания служат автоматические выключатели ВА 14 – 26. Для защиты от токов утечки согласно ПУЭ принимаем УЗО с уставкой 30 мкА.
3.5 Расчёт и проверка сечения проводников электрической сети
Принимаем допустимые потери напряжения ΔU = 2,5% и коэффициент спроса Кс=0,8[4] П.5.5.Тогда расчётное значение сечения проводника на участке:
(3.5)
где S – сечение проводов участка, мм2;
ΣМ = ∑Р·l – сумма моментов рассчитываемого и всех последующих участков с тем же числом проводов, что и у рассчитываемого, кВт·м;
Σα·m – сумма моментов всех ответвлений с числом проводов, отличающихся от числа проводов рассчитываемого участка, кВт·м;
α – коэффициент приведения моментов, зависящий от числа проводов рассчитываемого участка и в ответвлениях [4] П.5.3;
С – коэффициент зависящий от материала проводов, системы и напряжения сети,
ΔU – допустимая потеря напряжения, % от Uн;
l – длина участка, м.
Определяем сечение линии от ВРУ до щитка освещения:
С учётом механической прочности принимаем ближайшее, стандартное большее сечение S0-1=2,5 мм2.
Принимаем для люминесцентных светильников соsφл.л.1=0,85, для ламп накаливания cosφл.н=1,0.
Определим коэффициент мощности на участке 0-1:
(3.6)
Определяем расчётный ток на участке 0-1:
(3.7)
где Uл=380В
Проверяем принятое сечение на нагрев. Длительно допустимый ток для данного сечения Iдоп=19А.
Iдоп ≥ Iр (3.8)
19 ≥ 5,7 А – условие выполняется.
Определяем действительную потерю напряжения в магистрали.
(3.9)
По расчётному току выбираем ток уставки электромагнитного расцепителя автоматического выключателя.
Iу ≥1,4* Iр. =1,4*5,7= 7,98А (3.10)
Iу = 8 > 7,98 А (из табл. П.5.10[3] )
Проверяем выбранное сечение на соответствие вставке защитного аппарата
Iдоп ≥ β·Iу (3.11)
где β – коэффициент, учитывающий нормированное соотношение между длительно допустимым током проводников и током уставки защитного аппарата (П.5.1[3]) β = 1.
Iдоп = 19А > 1 · 8 = 8 А - условие выполняется.
Определяем сечение первой групповой линии:
С учётом механической прочности принимаем ближайшее, стандартное большее сечение S1-2=2,5 мм2. На остальных участках данной группы сечение кабеля также будет S=2,5 мм2.
Определим коэффициент мощности на участке 1-2 (по формуле 3.6) :
Определяем расчётный ток на участке 1-2 (по формуле 3.7):
Проверяем принятое сечение на нагрев. Длительно допустимый ток для данного сечения Iдоп=19А (по формуле 3.8):
Iдоп ≥ Iр
19 ≥ 2,4А – условие выполняется.
Определяем действительную потерю напряжения в линии 1 (по формуле 3.9).
Потеря напряжения на последующих участках будет ещё меньше.
По расчётному току выбираем ток уставки электромагнитного расцепителя автоматического выключателя. (по формуле 3.10)
Iу ≥ 1,4* Iр. = 1,4*2,4=3,36А
Iу = 4 > 3,36 А (из табл. П.5.10[3] )
Проверяем выбранное сечение на соответствие вставке защитного аппарата (по формуле 3,11)
Iдоп ≥ β·Iу
Iдоп = 19А > 1 · 3,36 = 3,36 А - условие выполняется.
Определяем сечение второй групповой линии:
С учётом механической прочности принимаем ближайшее, стандартное большее сечение S1-23=2,5 мм2. На остальных участках данной группы сечение кабеля также будет S=2,5 мм2.
Определим коэффициент мощности на участке 1-23 (по формуле 3.6):
Определяем расчётный ток на участке 1-23 (по формуле 3.7):
Проверяем принятое сечение на нагрев. Длительно допустимый ток для данного сечения Iдоп=19А. (по формуле 3.8)
Iдоп ≥ Iр
19 ≥ 2,56 А – условие выполняется.
По расчётному току выбираем ток уставки электромагнитного расцепителя автоматического выключателя. (по формуле 3.10)
Iу ≥ 1,4* Iр.=1,4*2,56=3,58 А
Iу = 4 > 3,58 А (из табл. П.5.10[3])
Проверяем выбранное сечение на соответствие вставке защитного аппарата(по формуле 3.11)
Iдоп ≥ β·Iу
Iдоп = 19А > 4 А - условие выполняется.
Определяем действительную потерю напряжения в линии 2 (по формуле 3.9).
Потеря напряжения на последующих участках будет ещё меньше.
Определяем сечение третьей групповой линии:
С учётом механической прочности принимаем ближайшее, стандартное большее сечение S1-48=2,5 мм2.
Определим коэффициент мощности на участке 1-48:
Определяем расчётный ток на участке 1-48 (по формуле 3.7):
Проверяем принятое сечение на нагрев. Длительно допустимый ток для данного сечения Iдоп=19А (по формуле 3.8).
Iдоп. ≥ Iр.
19 ≥ 0,78 А – условие выполняется.
По расчётному току выбираем ток уставки электромагнитного расцепителя автоматического выключателя. (по формуле 3.10)
Iу ≥ 1,4* Iр.=1,4*0,78=1,09 А
Iу = 1,25 > 1,09 А (из табл. П.5.10[3])
Проверяем выбранное сечение на соответствие вставке защитного аппарата (по формуле 3.11)
Iдоп ≥ β·Iу
Iдоп = 19А > 1·1,25 А - условие выполняется.
Определяем действительную потерю напряжения в линии 3 на участке (1-48) (по формуле 3.9):
Исходя из условий экономии электроэнергии и проводникового материала для подключения осветительного щитка, используем кабель АВВГ 5×2,5, для выполнения групповых линий кабель АВВГ 5×2,5 .
3.6 Мероприятия по повышению коэффициента мощности электрической сети осветительной установки
Повышение коэффициента мощности электроустановок – важная задача, так как низкий cosφ приводит к перерасходу металла на сооружение электрических сетей, увеличивает потери электроэнергии, недоиспользование мощности и снижение коэффициента полезного действия первичных двигателей и генераторов электростанций и трансформаторов электрических подстанций.
Для сельских электроустановок наиболее приемлемым способом повышения коэффициента мощности является компенсация реактивной мощности при помощи статических конденсаторов. Статические конденсаторы имеют очень малые потери мощности, бесшумны в работе, износоустойчивы, просты и удобны в эксплуатации.
Статические конденсаторы могут быть подобраны на малые мощности, что особенно важно для сельскохозяйственных установок.
Кроме того, выбор конденсаторных установок производится с учетом всех приёмников здания.
4. ЭКСПЛУАТАЦИЯ ОСВЕТИТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ
4.1 Определение мер защиты от поражения электрическим током
Для защиты людей от возможного поражения электрическим током электрические сети здания блока дезинфекции транспортных средств выполняются трёхпроводным кабелем, одна из жил которого выполняет роль специального защитного проводника. К ней подключаются все металлические предметы и корпуса светильников. Защитный проводник соединён с нулевой точкой трансформатора и заземляющим контуром. В помещении установлено УЗО, защищающее от токов утечки более 30 мкА.
При монтаже светильников на тросах несущие тросы зануляют не менее чем в двух точках по концам линии, путём присоединения к защитному (РЕ) проводнику, гибким медным проводником. Соединение гибкого проводника с тросом выполняется с помощью ответвительного зажима.
Сопротивление изоляции кабелей осветительной сети должно быть не менее 0.5МОм.
Светильники во всех помещениях расположены на высоте более 2.5м, что затрудняет к ним доступ без специальных приспособлений и способствует электробезопасности.
4.2 Указания по энергосбережению и эксплуатации осветительной установки
При проектировании осветительной установки были использованы следующие светотехнические решения:
1. для производственных помещений использованы наиболее экономные источники освещения, а именно: газоразрядные лампы низкого давления;
2. стены помещения покрыты побелкой с целью увеличения коэффициента использования светового потока;
3. схема питания освещения - радиальная;
4. принято наибольшее разрешённое напряжение питания;
5. групповой щит установлен в центре электрических нагрузок;
6. лампы имеют диапазон рабочего напряжения равный напряжению питания, что позволяет избежать перерасхода электроэнергии и уменьшения срока службы.
Эксплуатация электрооборудования осуществляется энергетической службой предприятия с участием «Агропромэнерго»
Энергосберегающие мероприятия при эксплуатации осветительных установок:
- своевременная очистка светильников;
- своевременная замена ламп;
- окраска рабочих поверхностей в светлые тона;
- чистка оконных проёмов.
ЛИТЕРАТУРА
1.Светотехническое оборудование в сельскохозяйственном производстве. Справочное пособие. Степанцов В.П.-Мн.: “Ураджай”, 1987г.
2. Правила устройства электроустановок. – М. : Энергоатомиздат, 2000г.
3. Стандарт предприятия. СТП БАТУ01. 11 – 98. Правила оформления дипломных и курсовых проектов (работ) для специальности С. 03. 02. – 00 «Электрификация и автоматизация сельского хозяйства» - Мн.: Ротапринт БАТУ 1999г.
4. Николаёнок М. М., Заяц Е. М. Расчёт осветительных и облучательных установок сельскохозяйственного назначения. Под ред. Зайца Е. М. – Мн.: ООО «Лазурак», 1999г.
