Годовые – разрешается
согласно ПУЭ перегружать трансформатор
на 1 % за каждый процент недогрузки
летом (перегрузка зимой), но не
более 15 %. Для суточных и годовых
перегрузок составляются графики
нагрузок трансформатора, соответственно
суточные и годовые, которые
прилагаются к паспорту трансформатора
для ориентации по возможным
перегрузкам.
Аварийная – при
аварии трансформатор на несколько
минут могут выдержать без
старения изоляции перегрузки
до 100 %. В следствии своей инертности.
Послеаварийная – согласно
ПУЭ для масленых трансформаторов
в послеаварийном режиме допускается
перегрузка на 40 % в течении 6 часов
5 суток подряд.
Требуемая мощность
трансформатора определяется из
выражения
Sтр-ра >S см /N k загр, кВА,
где
S см , кВА –средняя нагрузка
цеха за наиболее загружаемую
смену,
N – число трансформаторов,
k загр – коэффициент
загрузки, принимаемый 0,7
После выбора трансформатора
согласно расчетов из стандартного
ряда пересчитывают коэффициент
загрузки.
k загр = S см / N х Sтр-ра
расчетный коэффициент
загрузки должен быть для двух
трансформаторной подстанции 1 категории
0,65 – 0,7, для двух трансформаторной
подстанции 2 категории 0,7 – 0,85, для
одной подстанции 0,85 – 0,9.
Расчет освещения
В курсовом проекте
необходимо выбрать питающий
силовой трансформатор для заданного
оборудования. С учетом, что он
будет питать и освещение. Для
того, чтобы рассчитать освещение.
Выбирают минимальную
освещенность для внутреннего
или наружного освещения. В
зависимости от размера объекта
различения (крупный, малый), контраста
объекта с фоном и отражающие
свойства фона (рабочей поверхности
Pп потолка, Pc стен, Pp пол). Освещенность
энергии измеряется в ЛК (люкс)
нормирующая освещенность в справочниках
связывают с удельной плотностью
нагрузки освещения или удельная
мощность общего равномерного
освещения W [Вт / м2 ].
Выбирают тип светильника
и тип лампы освещения.
Намечают на плане
план размещения светильников.
Лампы ДРЛ и ДРИ
размещают в помещении на высоте
не ниже 6 метров из-за стробоскопического
эффекта (мерцания) и в цехах
их располагают так, чтобы они
были запитаны с разных фаз
(желательно по 3 штуки).
После выбора типа
ламп их расположение в рассматриваемом
помещении необходимо опробовать
мощность отдельных ламп и
все осветительные установки
в целом, имея ввиду, что
они однофазные электроприемники.
Существует несколько
способов, расчетов освещения: самый
простейший метод удельной мощности
и самый распространенный. Для
того , чтобы найти удельную мощность
из таблиц для данного светильника
и лампы необходимо знать:
Расстояние от светильника
до освещаемого объекта (например
пола);
Площадь помещения;
Норма освещенности
и коэффициента отражения.
Далее рассчитывают R осветительной
установки
P ном о = W х S, Вт.
S – площадь освещения,
М2
W- удельная мощность, В/м2.
Если выбрана мощность
лампы, можно определить количество
светильников.
N = P ном о / P лампы , для
ДРЛ
N = P ном / P лампы , для
ЛЛ
Число светильников
должно быть кратным числу
рядов, в обратном случае их
увеличивают в большую сторону.
Если выбрали число
светильников, можно подобрать из
стандартного ряда мощности для
них.
Расчетную мощность
освещения определяют с учетом
потерь мощности в пускорегулирующей
аппаратуре.
P р.о = Pном о х kПРА
kПРА =1,1 для ДРИ и
ДРЛ;
kПРА =1,2 для ЛЛ со
стартерами;
kПРА =1,3-1,35 для ЛЛ бесстартерных
ламп.
Для расчета освещения
здания, аварийного освещения, а
так же наружного освещения
определяют с помощью коэффициента
спроса равного единице.
Разновидности схем, питающих
осветительные сети:
- Радиальные
- Магистральные
- Радиально-магистральные
Картограмма нагрузок
Для построения рациональной
системы электроснабжения (далее
СЭС) цеха или промышленного
предприятия важное значение
имеет правильное размещение
трансформаторных подстанций. Подстанции
всех мощностей, напряжений и
токов должно быть максимально
приближено к центрам подключенных
к ним нагрузок (ЦЭН), это обеспечивает
наилучшие технико-экономические
показатели СЭС по расходу
электроэнергии и дефицитных
полупроводниковых материалов, т.е
минимум приведенных затрат. При
проектировании СЭС предприятий
и цехов разрабатывается генеральный
план объекта, на котором наносятся
все производственные цеха и
отдельные крупные электроприемники,
расположенные на территории
предприятия или все электрооборудование,
находящееся в цехе. На генплане
указываются расчетные мощности
цехов всего предприятия, а
на ген плане цеха наносится
номинальная мощность электрооборудования.
Для того, чтобы найти более
выгодный вариант расположения
понижающих подстанций и источников
питания составляют картограммы
нагрузок, представляющие собой
размещенные на ген плане площади,
ограничение кругами, которые
в выбранном масштабе соответствуют
расчетным нагрузкам цехов.
Центр каждого круга
должны совпадать с центром
нагрузок. ЦЭН предприятия или
цеха является символическим
центром потребления электроэнергии
предприятием или цехом.
Картограмма нагрузок
позволяет установить наиболее
выгодное месторасположение распределителей
или цеховых трансформаторных
подстанций, и максимально сократить
протяженность распределительных
сетей
Устройство и конструктивное исполнение
внутрицеховых сетей
Для выполнения электропроводок
внутри цехов применяются изолированные
провода и кабели, а также шинопроводы.
Их марка выбирается в зависимости
от условий прокладки, с учетом
характеристики помещения и на
основе рекомендаций литературы
[3],[8] стр. 141, табл. 2. 40,[10].
Марки кабеля с бумажной
пропитанной изоляцией в обозначении
последняя буква У показывает
улучшенную изоляцию, т.е повышает
вязкость пропитывающего масла,
т.е канифольного состава.
У проводов всегда
в буквенном обозначении присутствует
буква П.
Вторая соответственно
и 3 буква П. обозначает, что
провод плоский. Эти провода
используют для неподвижной прокладки
и называются они установочными.
ПВГ – буква Г
в марке провода обозначает, что
провод гибкий и обязательно
с медными жилами. При тросовых
работах и проводах передвижными
механизмам применяется специальные
переносные шланговые кабели, шнуры,
провода с медными многопроволочными
жилами. Маркировку их нужно смотреть
в каталогах, т.к. она отличается
от общепринятой. Кабели внутри
цехов прокладываются открыто
по строительным конструкциям
с жестким креплением скобами.
При большом количестве кабелей
прокладываемых в первом направлении
предусматривают кабельные конструкции,
лотки, стойки, полки, короба.
Участки сетей выполняются
кабельными, если они имеют большую
протяженность и не имеют ответвлений,
в основном это магистральные
линии от щита низкого напряжения
ЦТП к силовым распределительным
шкафам или шинопроводам. Распределительные
линии от силовых шкафов к
отдельным электроприемникам выполняется
в большинстве случаев проводами
в стальных трубах или в
трубах ПВХ, закладываемых в
полу. Такой скрытый способ прокладки
позволяет не загромождать территорию
цеха и выполнять проводки
там, где нет соответствующих
строительных условий. Провода
в трубах также могут прокладываться
по стенам и строительным конструкциям.
Такой способ предпочтительней,
т.к провода доступны для ремонта
и внешнего осмотра. Сети освещения
в производственных помещениях
в большинстве случаев выполняются
кабелями, проложенными на тросе.
На тросе также возможно крепление
и светильников. Для мощных осветительных
установок применяют жесткие
комплектные шинопроводы типа
ШОС. Магистральные и распределительные
участки силовых сетей также
могут быть выполнены комплектными
шинопроводами. Шинопроводы крепят
на подвесах или стойках, у
них может быть вертикальное
и горизонтальное расположение
шин. В шинопроводах предусматриваются
специальные коробки, ящики для
установки коммутационных и защитных
аппаратов на ответвлениях к
электроприемникам. Шинопроводы
выпускаются на стандартные токи:
Распределительные (ШРА):
63, 80, 100, 160, 250 (А).
Магистральные (ШМА): 160,
250, 400, 630 (А).
Для электропроводок
экономичнее использовать пластмассовые,
полиэтиленовые трубы по коррозийной
стойкости. По механической прочности
они не уступают металлам, но
значительно дешевле. Из стальных
труб в первую очередь используют
тонкостенные, и только в крайних
случаях водогазопроводные.
Расчет силовых распределительных
сетей
Силовые распределительные
линии прокладывают от силовых
шкафов или шинопроводов к
отдельным электроприемникам. В
результате расчетов выбирается
сечение токоведущих жил проводов
или кабелей и выбираются уставки
защитных аппаратов в соответствии
с ГОСТом 21.613-88 «Силовое оборудование.
Рабочие чертежи.». В системах
проектной документации для строительства
и расчета сетей оформляются
в виде схем и таблиц. На
них должны быть указаны способы
прокладки электрических цепей,
марка и сечение жил для
проводов и кабелей, длина участка
сети.
Порядок расчета:
1.Выбирают марку провода
или кабеля с учетом условий
прокладки.
2.Выбирают сечение токоведущей
жилы с двух условий:
Условие длительно
допустимого нагрева максимальным
расчетным током.
Соответствие длительно
допустимых токов для выбранного
сечения и установки защитных
аппаратов.
Также сечение проводов
и кабелей должно удовлетворять
условию механической прочности,
но эти условия не являются
расчетными, так как в ПУЭ указываются
минимальные сечения, обеспечивающие
механическую прочность для силового
оборудования, для алюминиевых жил
Smin=2.5мм2, для медных жил Smin=1,5 мм2,
для кранового оборудования для
алюминиевых жил равен 4 мм2, для
медных жил равен 2.5мм2.
Условие выбора сечения
по длительно допустимому нагреву
имеет вид: Ip<=Iдл.доп., где
Ip- расчетный ток, А
Iдл.доп. - длительно допустимый
ток для стандартных сечений
проводов и кабелей, то есть
если в условиях эксплуатации
ток в линии не превышает
длительно допустимого тока провода
или кабеля, то гарантируется
нормальный срок службы изоляции
и ее сохранность от преждевременного
теплового износа.
Систематическое повышение
тока в линии над допустимым
значением (перегрузка) приводит
к нарушению электрической прочности
изоляции за счет старения. Длительно
допустимые токи приводятся в
ПУЭ в таблицах главы 1.3. с
учетом материалов токоведущих
жил и изоляции. Длительно допустимые
токи устанавливаются по длительно
допустимой температуре нагрева
токоведущих жил с учетом температуры
окружающего воздуха (земли). Например,
для проводов и кабелей с
пластмассовой изоляцией они
приняты для температур жил
+650С, воздуха +250С, для земли
+150С.
Если провода и кабели
работают в условиях повышенных
температур окружающей среды
или других условиях, ухудшающих
тепловой режим изоляции ( плохая
теплоотдача), то на длительно
допустимые токи вводят понижающие
коэффициенты. В условиях пониженных
температур поправочные коэффициенты
больше 1, такие поправочные коэффициенты
приводятся в ПУЭ.
Расчетные токовые
нагрузки для электроприемников
и линий к ним определяют
по паспортным данным в зависимости
от режима работы. Для одиночных
электроприемников максимальным
расчетным током будет их номинальный
ток при продолжительном режиме.
Для трехфазного электроприемника:
Ip= Pном/ 3*Uном*cos
Для однофазного электроприемника:
Ip= Pном/ Uном*cos
Для приемников повторно
– кратковременного режима работы
номинальная мощность приводится
к продолжительному режиму. Sном=Sпасп*
ПВ (кВА), ПВ в относительных единицах
(40%) (0,4).
Рном=Sпасп*ПВ*cos
Коэффициент мощности
для отдельных видов электроприемников
при отсутствии паспортных данных
можно определить по справочным
данным литературы [2], [3], [5] , [8].
При определении числа
проводов, проложенных в одной
трубе, нулевые защитные проводники
не учитываются. Выбираем диаметр
условного прохода трубы для
электропроводок в зависимости
от числа и сечения жил по
справочным таблицам. Для выполнения
второго условия выбора сечения
необходимо определить ток срабатывания
защитных аппаратов.
Для защиты распределительных
линий и электроприемников, подключенных
к ним, используются автоматические
выключатели и плавкие предохранители.
Эти аппараты устанавливаются
в силовых распределительных
шкафах или в распределительных
шинопроводах.
В настоящее время
электротехнической промышленностью
выцпускаются шкафы с автоматическими
выключателями серии ПР 8501 и ПР
8701.
Эти шкафы укомплектовываются
выключателями ВА 51 с токовыми
уставками 16, 25, 31,5, 40, 50, 63, 80, 100, 250 (А).
Шкафы с предохранителями
выпускаются серии ШРС и могут
быть укомплектованными предохранителями
типа ПН 2, НПН 2. В качестве вводного
аппарата в шкафах с предохранителями
используются трехполюсные рубилники.
Шинопроводы позволяют
установку и автоматов, и предохранителей.
Автоматический выключатель имеет
тепловой, электромагнитный и комбинированнный
расцепители.