2.2 Выбор силового и осветительного щитов. Выбор защитной аппаратуры
Все осветительные сети подлежат защите от токов короткого замыкания. Так же требуется защита от перегрузок. Для приема и распределения электроэнергии и защиты отходящих линий в осветительных сетях применяются вводные щиты.
Щит выбирается в зависимости от окружающей среды, назначения и количества групп. Аппараты защиты устанавливаются на линиях, отходящих от щита управления. Для защиты отходящих линий устанавливаем автоматические выключатели.
Сначала выбираем силовой щит. Принимаем щит СП-62, с защитой групп предохранителями. Определяем ток плавкой вставки предохранителя:
IВ³K*IР
где K - коэффициент, учитывающий пусковые токи (для газоразрядных ламп низкого давления и ламп накаливания мощностью до 300 Вт, K=1, для других ламп K=1,2 [1]); IР - расчетный ток группы, А.
K*IP=1*17,61=17,61 A
Принимаем к установке предохранитель ПР-2-60 с током плавкой вставки IПВ=20 А, проверяем сечение проводов из условия защиты сети от перегрузки и короткого замыкания:
IД³1,25*IПВ1,25*20=25А ≤ 24А
Так как сечение провода не проходит по условию защиты, то меняем сечение провода (участок СО) АППВ на 4мм2 с допустимым током 32А.
Ток вставки комбинированного и теплового расцепителей для защиты осветительных групп определяем по формуле: [1]
IК=IТ=К′*IР
Для автомата на вводе: IК=IТ=1*17,61=17,61 А
Для автомата первой группы: IК1=IТ1=1*14,24=14,24 А
Для автомата второй группы: IК2=IТ2=1*8,1=8,1 А
Для приема, распределения электроэнергии и защиты отходящих линий выбираем вводно-распределительное устройство: щит СУ 9442-16, степень защиты IP20 [1]. Автоматический выключатель на вводе в щит типа: АЕ 2036 с комбинированным расцепителем, ток номинальный выключателя 25 А. [1], принимаем ток расцепителя равным 25 А.
Проверяем сечение проводов на соответствие расчетному току вставки защитного аппарата: [1]
IД³1,25*IК
где IК - ток комбинированного расцепителя автомата, А.
1,25*25=31,25 ≤ 32 А
Условие защиты от перегрузки и КЗ выполняется, следовательно провод выбран верно.
Проверяем сечение проводов в группе II.
1,25*IК=1,25*10=12,5 А
Так как в группе имеются розетки, то защищаем ее и от перегрузок, должно выполняться условие:
IД³0,66*IК24>6,6
Условие соблюдается, следовательно автомат выбран верно.
Выбор автоматических выключателей для защиты остальных групп производим аналогично и результаты расчетов заносим в таблицу.
Таблица 2.3Аппараты защиты.
|
Номер группы |
Расчетный ток, А |
Марка автом. выключателя |
Номинальный ток выкл. А |
Номинальный ток расцепит. А |
|
I |
14,24 |
АЕ2036 |
25 |
16 |
|
II |
8,1 |
АЕ 2036 |
25 |
10 |
Таблица 2.4Сечения проводов из условий защиты
|
Участок |
Ток участка IР, А |
Марка провода |
Допустимый ток провода IД, А |
|
СО |
17,61 |
2АППВ 2х4 мм2 |
32 |
|
ОА |
14,24 |
4АВВГ 1х2,5мм2 |
17 |
|
ОВ |
8,1 |
2АППВ 2х2,5мм2 |
24 |
3. Расчёт технико-экономических показателей осветительной установки
Экономическую эффективность осветительной установки оценивают приведенными затратами: З=ЕН×К+Э
где, З - приведенные затраты по рассматриваемому варианту, руб.;
ЕН=0,15 - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений;
К - капитальные вложения на сооружение осветительной установки, руб;
Э - годовые эксплуатационные расходы на систему искусственного освещения, руб.
Капитальные затраты на изготовление осветительной установки рассчитываются по формуле: К=N× (КЛ×n+КС+КМ+a×РЛ×КМЭ×n×10-3)
где,N - общее число светильников одного типа в осветительной установке, шт;
КЛ - цена одной лампы, руб;
n - число ламп в одном светильнике;
КС - цена одного светильника, руб.;
КМ - стоимость монтажа одного светильника, руб.;
a - коэффициент, учитывающий потери энергии в ПРА, принимается 1,2 при люминесцентных лампах и 1,1 при лампах ДРЛ и ДРИ;
РЛ - мощность одной лампы, Вт;
КМЭ - стоимость монтажа электротехнической части осветительной установки (щитки, сеть и др.) на 1 кВт установленной мощности ламп с учетом потерь в ПРА, ориентировочно принимаем 600 руб/кВт.
Стоимость монтажа светильника принимаем равной 25% от стоимости светильника.
Годовые эксплуатационные расходы по содержанию искусственного освещения определяются по формуле: Э=ЭА+ЭО+ЭЭ
где, ЭА - годовые затраты на амортизацию системы освещения, руб.;
ЭО - годовые расходы на обслуживание и текущий ремонт осветительной установки, руб.;
ЭЭ - стоимость израсходованной за год электрической энергии с учетом потерь в ПРА и сетях, руб.
Амортизационные отчисления в размере 10% капитальных затрат, соответствующие 10-летнему сроку службы светильников, проводок и электрооборудования, рассчитываются по формуле:
ЭА=0,1×N× (КС+КМ+a×РЛ×n×10-3)
Годовые расходы на обслуживание и текущий ремонт осветительной установки складываются в основном из стоимости ламп и расходов на чистку светильников:
ЭО=ЭЛ+ЭЧ=
где, ЭЛ - стоимость сменяемых в течении года ламп, руб.; ЭЧ - расходы на чистку светильников за год, руб.; ТР - продолжительность работы осветительной установки в год, ч; ТЛ - номинальный срок службы лампы, принимается для ламп накаливания общего назначения 1000 ч, для люминесцентных ламп 12000ч; СЗ - стоимость работ по замене одной лампы, руб.; n - количество чисток светильников в год [2] ; С1 - стоимость одной чистки одного светильника, руб. Принимаем стоимость замены одной лампы 0,7С1. Стоимость электрической энергии израсходованной за год определяется по формуле:
ЭЭ=a×b×РЛ×n×ТР×ЦЭ×10-3
где,
b=0,1×DU - коэффициент, учитывающий потери электрической энергии в осветительных сетях; DU - потери напряжения в осветительной сети до средних ламп,%; ЦЭ - стоимость электрической энергии, руб. / (кВт×ч)
Так как отсутствуют данные потери напряжения, коэффициент принимаем равным 1,03 при лампах накаливания, 1,037 - при люминесцентных лампах. Пример расчета покажем на светильнике НПП21
Капитальные затраты:
К=16× (4×1+120+32,5+1×60×600×1×10-3) =3080 руб.
Амортизационные отчисления:
ЭА=0,1×16× (120+32,5+1×60×600×1×10-3) =301,6 руб.
Расходы на обслуживание и текущий ремонт:
ЭО=руб.
Стоимость электрической энергии, израсходованной за год:
ЭЭ=1×1,03×60×1×16×4380×1×10-3=433,1 руб
Годовые эксплуатационные расходы:
Э=301,6+944,64+433,1=1679,3 руб
Экономическая эффективность осветительной установки:
З=0,15×3080+1679,3=2141,3 руб
Остальные светильники считаем аналогично, данные сводим в таблицу
Таблица 3.1Технико-экономические показатели осветительной установки.
|
Светильник |
Количество |
Кап. затраты |
Экспл. расход |
Эк. эффект. |
|
НПП04 |
16 |
3080 |
1679,3 |
2141,3 |
|
ЛСП18 |
130 |
24089 |
12866,3 |
16479,7 |
|
ЛСП14 |
2 |
436,2 |
317,4 |
382,8 |
|
НСП21 |
27 |
5323,5 |
2941,2 |
3739,7 |
|
ЛСП15 |
1 |
254,1 |
189,5 |
227,6 |
|
НСП11 |
14 |
2401 |
1219 |
1579 |
Рисунок 2.1Расчётная схема осветительной сети.
Используемые литературные источники
1. Проектирование электрического освещения: Учебное пособие / Н.А. Фалилеев, В.Г. Ляпин; Всесоюзн. с.-х. ин-т заоч. образования. М., 1989.97 с.
2. Справочная книга по светотехнике / Под ред. С 74 Ю.Б. Айзенберга. - М.: Энергоатомиздат, 1983. - 472 с., ил.
3. Справочная книга для проектирования электрического освещения. /Под ред. Г.М. Кнорринга. Л., “Энергия", 1976, 384с.
4. Баев И.В. Практикум по электрическому освещению и облучению. - М.: Агропромиздат, 1991. - 175 с., ил. - (Учебники и учебн. пособия для студентов высш. учеб. заведений).
5. Нормы технологического проектирования электрических сетей сельскохозяйственного назначения НТСП - 88 М.: АО РОСЭП №07.04.97
6. Правила устройства электроустановок/ Минэнерго СССР. - 6-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1986. - 648 с.: ил.
Доклад на защиту курсовой работы
Было задание спроектировать электрическое освещение коровника на 400 голов. Проектирование начиналось с характеристики среды помещений и выбора нормированной освещённости.
Помещение для содержания коров особо сырое с химически активной средой, что требует степени защиты не ниже IP53. Тамбур - помещение влажное, остальные помещения с сухой средой. Нормированная освещённость выбиралась согласно СНИП и "отраслевых норм освещения сельскохозяйственных зданий, предприятий и сооружений". В качестве источника света для содержания коров выбраны люминесцентные лампы. В помещениях электрощитовой и венткамеры выбраны люминесцентные лампы как для помещений с высокой освещённостью. В остальных помещениях выбраны лампы накаливания как для второстепенных помещений и помещений с низкой освещённостью.
Во всех помещениях выбраны светильники с косинусным светораспределением, в соответствии с назначением помещений, условий окружающей среды и наибольшим КПД. В помещении для содержания коров выбрано рабочее освещение, в остальных помещениях - дежурное.
Размещение светильников производилось с учётом наивыгоднейших относительных светотехнических и энергетических расстояний. Светильники размещались по вершинам прямоугольников.
Расчёт мощности осветительной установки в помещении электрощитовой и наружное производилось точечным методом, где нормируется вертикальная освещённость и как открытое пространство. Помещение для содержания коров и основной тамбур рассчитывались также точечным методом. Расчёт освещения венткамеры производился методом коэффициента использования светового потока как закрытого помещения, где нормируется горизонтальная освещённость, отсутствуют большие затеняющие предметы и имеются светлые заграждающие конструкции. Расчет остальных помещений производился по методу удельной мощности как второстепенных помещений, к освещению которых не предъявляются особые требования. По результатам расчёта производился выбор ламп и проверялось отклонение светового потока от допустимого на величину - 10, +20%.
Компоновка осветительной сети производилась с учётом длины группы и допустимого количества ламп на фазу. Так как длина здания 120м, а помещения одинаковы и расположены симметрично по сторонам здания, то наибольшая длина группы, с учётом изгибов сети, будет около 85м. Всего в помещении 176 ламп, что требует двух групп освещения. В первую группу, выполненную трёхпроводной, включим светильники рабочего освещения помещения для содержания коров, во вторую дежурную группу, выполненную четырёхпроводной, включим светильники остальных помещений и наружное освещение.
Расчёт сечения проводов производился по потере напряжения. Для этого произвольно принимались потери напряжения на отдельных участках групп и по рассчитанным значениям электрических моментов этих участков производился расчёт их сечений. Выбранные сечения проводов проверялись на механическую прочность и по допустимому току. В помещении для содержания коров была выбрана тросовая проводка кабелем АВВГ, а в остальных помещениях проводом АППВ открыто по стенам и в стальных трубах, в зависимости от категории. Расчётный ток в группах определялся с учётом количества фаз, мощности и средневзвешенного косинуса фи.
Для управления осветительной установкой был выбран осветительный щиток СУ 9442-16 с однополюсными автоматическими выключателями А3161, которые были заменены на автоматические выключатели АЕ2036. Уставка автомата выбиралась с учётом расчётных и пусковых токов. Так как ни в одной группе нет ламп накаливания мощностью свыше 300Вт и ламп высокого давления, коэффициент, учитывающий пусковые токи был принят равным единице. Вся сеть защищалась предохранителями ПР-2-60 установленными в силовом щитке СП-62. Значения установок автоматов принимались стандартными, ближайшими к расчётным и согласовывались с допустимыми токами проводов, проверялись на короткое замыкание, а во второй группе и на перегрузку, так как там имеются розетки.
Затраты на устройство осветительной установки составляют 35584 руб.
Прожекторная установка для выгула коров была принята стационарной с прожектором ПЗС-45 Г220-1000 с наименьшей высотой установки 21м.
Доклад окончен. Спасибо за внимание.
