Расчет мощности осветительной установки для бытовка 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Расчет мощности осветительной установки для бытовка



Су – Сухое помещение

вла – Влажное помещение

Расчет мощности осветительной установки для бытовка

Исходные данные:

Геометрические размеры: 10x4.5x 2.4 м

Нормируемая освещенность Ен 75 лк

Вид освещения: общее Среда: сухое помещение

Индекс помещения:

(1.1)

где: a – длина помещения, м;

b – ширина помещения, м;

Hp – расчётная высота помещения, м;

 

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
 
ЭиАСХ ВКР 220 00 00 ПЗ    
Согласно полученной величине коэффициентов отражения, индекса помещения и типу светильника определяем коэффициент использования:

η = 0,71

Определяется число светильников:

где: относительные светотехнические и энергетические наивыгоднейшее расстояния между светильниками

Откуда принимается L = 2.4 м.

Число рядов светильников определяется по формуле:

а число светильников в ряду:

Проводится расчёт:

Общее число светильников

(1.5)

Определение светового потока одной лампы.

Световой поток от одной лампы определяется по формуле:

(1.6)

 

где: Ен - нормируемая освещенность в помещении, лк;

z – коэффициент неравномерности, z – 1,1…1,2;

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
 
ЭиАСХ ВКР 220 00 00 ПЗ    
n – количество ламп в светильнике;

Кз коэффициент запаса.

Для полученного светового потока по каталогам определяем тип и мошность ближайшей лампы: для данного светильника будем использовать одну лампу:

Панель светодиодная LED-A60-standard 15 Вт1200 Лм

Отклонение потока лампы от расчетного:

(1.7)

где: ФТ - каталожный (номинальный) поток лампы, лм.

Отклонение потока лампы от расчетного должно удовлетворять условию:

Расчет мощности осветительной установки Наружная площадка.

Исходные данные:

Геометрические размеры: 3 х 4 х 2,4, м

Нормируемая освещенность Ен =2 лк

Вид освещения: общее.

Среда: сухое помещение.

Индекс помещения(1.1):

 

Согласно полученной величине коэффициентов отражения, индекса помещения и типу светильника определяем коэффициент использования: η = 0,71,

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
 
ЭиАСХ ВКР 220 00 00 ПЗ    
Определяется число светильников(1.2):

Откуда принимается L= 2,2 м.

Число рядов светильников определяется по формуле(1.3),(1.4):

 

Проводится расчёт:

Общее число светильников (1.5):

Определение типа и мощности требуемой лампы:

Взаимное расположение источника света и кон­трольной точки (К расчету навеса)

, (1.8)

где: x, y, H – геометрические параметры системы, м

Откуда a = 18°. Зная, что КСС данного светильника - М, определим силу света в дан­ном направлении лампы в 1000 лм:Ia1000= 73 кд.

Тогда можем определить величину создаваемой этой лам­пой условной освещенности:

Условная освещённость точки от точечного источника света может быть определена по формуле

,лк. (1.9)

, лк.

Отсюда поток реальной лампы определяется по формуле (1.6):

, лм

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
 
ЭиАСХ ВКР 220 00 00 ПЗ    
Согласно каталожным данным выбираем лампу: КОСМОС тип стандарт А55 матовая 60Вт Е27. При этом отклонение потока от расчетного значения составит(1.7):

%.

Отклонение потока лампы от расчетного должно удовле­творять условию

Пункты (2-8) (Таблица 1.2) рассчитывается аналогично а полученные данные в сведены в светотехническую ведомость.

Таблица 1.2 Характеристики лампы для бытовка

Марка лампы Потребляемая мощность, Вт Световой поток, Лм Тип цоколя
Лампа светодиодная LED-A60-standard 15 Вт 1200 Лм E27
Светодиодная энергосберегающая лампа UNIELLED-A60-9W/NW/E27 9 Вт 800 Лм E27
JLLT Лампа светодиодная энергосберегающая 24 Вт 3600 Лм E27
лампа LED E27, 40Вт, PLED-HP-T140 40 Вт 3200 Лм E27
GB360A Светодиодная лампа 36 Вт 2800 Лм E27
Светодиодная лампа Classic A E27 14 Вт 14 Вт 1000Лм E27
energy saving LED corn light lamp E27 40 Вт 3600 Лм E27

 

 

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
 
ЭиАСХ ВКР 220 00 00 ПЗ    
По аналогичной методике проводим светотехнический расчет для административного здания

Таблица 1.3 Характеристика для расчета административного здания

Марка лампы Потребляемая мощность, Вт Световой поток, Лм Тип цоколя
Люминесцентная лампа T5 Foton 28W 2700K 28 Вт 1150 Лм G5
Люминесцентная лампа T5 Foton 14W 6400K 14 Вт 550 Лм G5
Люминесцентная лампа T5 Foton 8W 6400K 8 Вт 288 Лм G5
Люминесцентная лампа T5 Foton 21W 2700K 21Вт 850 Лм G5
Люминесцентная лампа T5 Foton 6W 6400K 6 Вт 212 Лм G5
Лампа люминесцентная Feron T5 8W 2700K 8 Вт 302 Лм G5

Электротехнический расчет осветительной сети

Расчет по потере напряжения

В данном расчете значение сечения провода определяется по формуле:

(2.1)

где: - суммарный электрический момент, кВт ∙ м, опреде­ляемый по формуле:

(2.2)

С - характерный коэффициент сети, кВт ∙ м/(мм2 ∙ %);

 

ΔU- допустимая потеря напряжения на участке, %;

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
 
ЭиАСХ ВКР 220 00 00 ПЗ    
Pi - мощность i-го потребителя линии, кВт;

l i - длина линии до i-го потребителя, м;

п - количество потребителей в линии.

В том случае, когда все потребители в линии имеют оди­наковые мощности, фор­мула (14) может быть приведена к бо­лее удобному виду.

(2.3)

где: L – условная длина линии, м.

Для первой групповой сети:

Для второй групповой сети:

Для третей групповой сети:

Для четвертой групповой сети

Для пяти групповой сети:

3группа 5 группа

 

1 группа P12

 


P6 P7 P8

2 группа P10 4 группа

 


P2 P9

 

 


P3 P11

P1 P4 P5

 

 

Рис. 2.1 Компоновка осветительной сети

 

В данном расчете значение сечения провода определяется по формуле 2.1:Для выбранного способа прокладки провода значение С = 7,7, тогда

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
 
ЭиАСХ ВКР 220 00 00 ПЗ    
Согласно условию механической прочности минимально допустимое сечение – S = 1,5, мм2.

Рассчитаем фактическое падение напряжения в линии. Для этого из (2.1) выразим величину падения напряжения:

Проверка по допустимому нагреву: Для данной проверки необходимо оп­ре­делить расчетную силу тока, протекающего по проводу:

(2.5)

где: Р - мощность i-го потребителя, Вт;

т - количество фаз, питающих сеть;

UНФ - номинальное напряжение фазного провода, В;

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
 
ЭиАСХ ВКР 220 00 00 ПЗ    
cosφi - коэффициент мощности i-того потребителя.

Для чисто активной нагрузки (светильники с ЛОН) фор­мула упростится:

(2.6)

Для первой группы, где включены одинаковые светодиодные ламп, формула (2.6) примет вид:

Расчётный ток с первой до четвертой групповой сети:

Согласно ПУЭ длительно допустимый ток провода сече­нием 1.5 мм2 1Д = 19 А. Очевидно, что расчетный ток меньше допустимого тока, т.е. провод выдерживает проверку по на­греву.

Выбор защитной аппаратуры

Согласно ПУЭ (изд. 7) для защиты внутренней проводки необходимо на фазные и рабочий нулевой провода устанав­ливать устройства защиты. На защитный нулевой провод за­прещается устанавливать любые коммутационные устройст­ва.

Для выбора оценим значение тока номинального расцепи­теля:

(2.8)

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
 
ЭиАСХ ВКР 220 00 00 ПЗ    
где: k - коэффициент, учитывающий пусковые токи. Для светодиодные лампа низкого давления принимается равным 1, для других ламп -1.4.

Условие проверки эффективности защиты:

(2.9)

Выбор автомата на 10A;

ABB SH201L C10 Автоматический выключатель 1P 10А (C) 4,5kA представлен на (рис. 2.2)

Таблица 2.1 Автоматический выключатель

  Рис 2.2 Автоматический выключатель 1P 10А (C) 4,5kA Максимальное рабочее напряжение: 254В~/60В
Номинальный токIn, А  
Номинальная частота. 50..60Гц
Сечение кабеля: 25мм2
Износостойкость электрическая/механическая 10000/20000n.
Число полюсов  
Номинальная отключающая способность: 4,5кА.
Размер одного полюса: 85х68х17,5
Масса одного полюса 125г

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
 
ЭиАСХ ВКР 220 00 00 ПЗ    
Устройство автоматического выключателя Автоматический выключатель применяется в электрической сети для обеспечения защиты электроприборов, кабелей и проводов от короткого замыкания токов, пуска и остановки однофазных и трехфазных электрических двигателей, а также от длительных перегрүзок в сети. Является одним из основных приборов электротехники в квартире.

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
 
ЭиАСХ ВКР 220 00 00 ПЗ    
3. Расчет силовых проводок в бытовка

Выбор сечения проводов силовой сети производится по условию нагрева:

Рассмотрим выбор провода гр. 1 ЩАУ1

Для остальных групп выбор сечения проводов производится аналогично. Результаты выбора проводов силовой сети сводим в таблицу 3.1.

Провода и кабели выбирают таким образом, чтобы температура провода при длительном протекании рабочего тока нагрузки не была больше предельно допустимой, а так же чтобы падение напряжения в проводах было не больше допустимого. Выбираем марку провода ВВГ. Рассчитываем сечения провода для питания однофазных розеток. Способ прокладки – штроба (скрытая проводка) 15 м.

Согласно ПУЭ 7 разрешенная максимальная мощность частного дома, для розеток должна не превышать 4,6 кВт. Из этого следует, что на одой линии(группе) суммарная мощность не должна превышать 4,6 кВт

Для остальных электрических розеток провода выбираем аналогичным способом

Iн =P/ U, A. (3.1)

где: Р - мощность, кВт.

UНФ - номинальное напряжение фазного провода, В

Iн =4600/220=20, A.

Для выбора сечения провода используем формулу:

Iдоп ≥ Iрmах (3.2)

где: I доп - предельно допустимый ток провода, А.

Iр mах - рабочий максимальный ток, А.

Iрmах=Iн Кз, A. (3.3)

где: Кз – коэффициент загрузки берется =0,5.

Iн - номинальный ток, А.

Iр mах =0.5 20=10, А.

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
 
ЭиАСХ ВКР 220 00 00 ПЗ    
Выбираем сечение провода 2,5 мм2 с допустимым током нагрузки 25 А. Проверяем сечение по допустимой потере напряжения. В соответствии с ПУЭ, потеря напряжения для электрических проводов не должна быть больше 2,5%

Iн =P / U, A.

где: Р - мощность, кВт.

UНФ -номинальное напряжение фазного провода, В

Iн =15000/380=38, A.

Выбираем сечение провода 5 мм2 с

Дифференциальный автомат АВВ DS204 40А 30mA

Таблица 3.1 Дифференциальный автомат

Рис.3.1 Дифференциальный автомат АВВ DS204 40А 30mA Номинальное напряжение частотой 50 Гц, В 230/400
Номинальный ток In, А  
Номинальный отключающий дифференциальный ток IDn,мА 40А.
Номинальная отключающая способность, А  
Характеристика эл.магнитного расцепителя С
Число полюсов  
Диапазон рабочих температур, °С -25 +40.
Масса (2/4-полюсные), кг 0,25/0,45
Количество модулей (на Dinрейке)  
Износостойкость, циклов ВО, 10000.
Степень защиты выключателя IP 20

Расчет заземления

Все электрические установки до 1000 В обязательно заземляются и зануляются. Зануление в электрических сетях с глухозаземленной нейтралью по сути своей является заземлением, так как нулевой провод при воздуш­ной проводке от подстанции через каждые 250 м заземляется.

Расчет заземления сводится к определению сопротивления одного заземлителя и если его сопротивление превышает допустимое Rq ≥ 4... 10 Ом. То определяется необходимое количество заземлителей.

Требования к заземлению. Весь контур заземления выполняется из полосовой стали сваркой. Сами заземлители выполняются из круглой стали диаметром d = 0.03…0.06 м или из равнобокой уголковой стали с шириной полки - В, тогда в формулах расчета сопротивления заземления необходи­мо подставить d = 0.95 В. Заземлители могут быть вертикальные и горизонтальные. Горизонтальные заземлители, представляют собой полосу длиной l и шириной b, расположенной на ребре на глубине h от поверхности земли (рис.4,1)

Рис.4,1. Вертикальный (а) заземлитель:1. 2. 3 - полоса стальная.

Ь = 30мм

Сопротивление такого заземлителя определяют по формуле:

, (4.1)

где: ρ - расчетные значения удельного сопротивления (Ом∙м) различных фунтов при влажности 10-20 % приведены в табл.4.1

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
 
ЭиАСХ ВКР 220 00 00 ПЗ    
С - коэффициент, который принимается для горизонтального луча С = 1,7...2, для вертикального стержня С = 1, для замкнутого контура соединяющего вертикальные стержни между собой С= 0,5...0,6.

Таблица 4.1 Удельное сопротивление почвы, Ом∙м

Почва ρ, Ом∙м Почва ρ, Ом∙м
Торф   Чернозем  
Глина   Песок  
Суглинок   Каменистый грунт  

Этой же формулой можно пользоваться при горизонтальном заземлении из круглой стали, принимая b = 2 d.

Постоянный контур заземления выполняется так, чтобы верхние концы забитых вертикально стержней должны находиться на глубине t <0,8 м. Для этого делается траншея глубиной t, забиваются стержни длиной l = 3...5 м и верхние концы свариваются полосой (рис.4)

Сопротивление такого одиночного стержня определяется по формуле:

. (4.2)

Сопротивление одиночного заземлителя (стержня), верхний конец которого находится на уровне поверхности земли определяется:

. (4.3)

Количество стержней вертикального заземления n или лучей горизонтального n, определяется по формуле:

, (4.4)

где: Rд – требуемое безопасное сопротивление (не более 4 или 10 Ом);

hс – коэффициент сезонности, hс = 1,6…2;

hэ – коэффициент экранирования, hэ = 0,5…0,85

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
 
ЭиАСХ ВКР 220 00 00 ПЗ    
Вертикальные электроды в контуре заземления мешают своим электрическим полем растеканию тока с других электродов и с горизонтальной полосы, соединяющей электроды между собой (рис.4.1).

Это явление учитывается коэффициентами использования вертикальных заземлителей - hв и горизонтальных - hг.

Данные коэффициенты при количестве электродов не более 6 можно применять равными hв = 0,7…0,8; hг – 0,4…0,6.

Большие значения коэффициентов принимаются при малом количестве электродов h < 3 и значительном расстоянии между ними а, когда отношение а/е > 1. (Пример расчетов и точные значения коэффициентов можно взять в практикуме по «Охране труда» А.В. Луковников, стр.60-62).

Результирующее сопротивление одного вертикального заземлителя с учетом экранирования определяется:

, (4.5)

Расчет электрической сети

Выбор сечения провода ЛЭП

В данной работе, линией, которую необходимо спроектировать, является откатка (ВЛЭП – 10) длинной 1500 метров, идущая от существующей магистрали (ВЛЭП-10) к подстанции, которая установлена на территории потребителя.

Критериями расчета сечения проводников ВЛЭП являются:

Допустимая токовая нагрузка .

где: ,

где: , A.

допустимый ток для конкретного материала и сечения ЛЭП (справочная информация).

Экономическая плотность тока.

;

где: экономическая плотность тока (справочная информация), экономическое сечение.

Допустимые потери напряжения.

,

где: потери напряжения в сети,

допустимые потери напряжения в сети

, %,

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
 
ЭиАСХ ВКР 220 00 00 ПЗ    
активная и реактивная мощности нагрузки, активное и реактивное сопротивления сети, номинальное напряжение элемента сети.

Механическая прочность. Для ВЛЭП в ПУЭ приведены минимально возможные сечения проводников для ЛЭП разных напряжений и размещения в различных регионах страны (исходя из условий гололедообразования в различных регионах страны).

Для кабеля условия механической прочности устанавливают заводы-изготовители, не выпуская кабель для определенного напряжения ниже определенного минимального сечения. Так, на пример, кабель 10 кВ с алюминиевыми жилами меньше 16 не изготавливается.

Условия короны (учитывается на ВЛЭП 110 кВ и выше).

В сети напряжением 10 кВ используются 1,2 и 3 критерии.

Рассчитаем сечение провода по допустимой токовой нагрузке:

По условию , выбираем провод марки АС с сечением 10 , для которого

Расчитываем сечение провода по экономической плотности тока:

Для нашего объекта (населенного пункта) принимаем часов. Тогда экономическая плотность тока равна:

Принимаем ближайшее допустимое сечение – 10

Для региона западная Сибирь, исходя из механической прочности ВЛЭП, для ЛЭП 10 кВ рекомендуется использовать провод марки АС с сечением 35 .
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
 
ЭиАСХ ВКР 220 00 00 ПЗ    
Это сечение удовлетворяет всем выше перечисленным критериям. Поэтому для реализации откатки принимаем провод АС 35 с допустимым током

Конструктивное исполнение

Воздушная линия 10кВ выполнена железобетонными опорами установленными на расстоянии 50метров друг от друга, изоляторы штыревые закреплены на опорах с помощью бандажа.

Первый разъединитель установлен на первой опоре отпайки со стороны проходящей линии.

Типовая комплектная трансформаторная подстанция установлена на четырех железобетонных пасынках на высоте 1,5метров от земли.

Трансформаторы трехфазные силовые масляные ТМ (с маслорасширителем) общего назначения мощностью 400 кВ-А с естественным масляным охлаждением, с переключателем без возбуждения (ПБВ), работающие в сетях переменного тока частотой 50Гц.

Трансформаторы ТМ предназначены для преобразования, распределения и передачи электроэнергии в сетях энергосистем и питания различных потребителей электроэнергии.

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
 
ЭиАСХ ВКР 220 00 00 ПЗ    
В силовых трансформаторах ТМ предусмотрена возможность регулирования напряжения в диапазоне до + 5%. Переключение на другой диапазон возможно ступенями по 2,5%, в ручном режиме при полностью отключенном трансформаторе.

Температурные изменения объема масла в трансформаторах компенсируются маслорасширителем со встроенным воздухоосушителем, предотвращающим попадание в трансформатор влаги и промышленных загрязнений.

Для измерения температуры верхних слоев масла на крышке трансформаторов предусматривается гильза для установки жидкостного термометра.

Рис.5.4 Трансформатор ТМ-400/10с-У1

Обоснование схемы.

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
 
ЭиАСХ ВКР 220 00 00 ПЗ    
Анализируя расположение ВЛ по территории поселка, сформулируем их в 3 фидера. Схема распределителной сети представлена на рис.6.1

Рис 6.1 Однолинейная принципиальная схема

Рис. 6.2 Ген план поселка

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
 
ЭиАСХ ВКР 220 00 00 ПЗ    
Фидер- это совокупность высоковольтной ячейки в распредустройстве подстанции и отходящей к потребителю кабельной линии.

Проведен анализ потерь в воздушных линиях при организации пяти фидров (см. рис 6.2), Распеределение потребителей по линиям представлено в таб 6.1.

 

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
 
ЭиАСХ ВКР 220 00 00 ПЗ    
Таб 6.1. Распеределения потребителей по линиям

Фидер Наименование кВ Колечества Линии Длина линии м,
    Зона Отдыха     6 шт Л-1  
Л-2  
Л-3  
Л-4  
Л-5  
Л-6  
    Зона административное культуры зданий и Больницная комплекс     33.4     6 шт Л-1  
Л-2  
Л-3  
Л-4  
      Зона жилой Микрорайн и Школа, Детский сад     26 шт Л-1  
Л-2  
Л-3  
Л-4  
Л-5  
Л-6  
      Зона Жилой Микрорайн и Спорт плошадка   20.2   47 шт Л-1  
Л-2  
Л-3  
Л-4  
Л-5  
Л-6  
Л-7  
Л-8  
Л-9  
Л-10  
  Зона Пром 3.5 2 шт Л1  

Расчет электрической сети

Расчет сечения ЛЭП

Расчет сечения проводников ВЛЭП, которая будет выполнена неизолированным проводом марки АС. Приведем на примере расчета линии Л1 и Л2. По следующий критериям:

а) допустимая токовая нагрузка;

б) допустимые потери напряжения;

в) механическая прочность;

а) Расчет сечения по допустимой токовой нагрузке.

Ток по табл 7.2 в Л1, In = 20 А

По справочной информации принимаем сечение провода марки АС из условия

Iдоп>I1. Принимаем сечение провода 10 мм2, для которого

;

б) Расчет сечения по допустимым потерям напряжения.

Расчет потери напряжения выполняется по выражению;

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
 
ЭиАСХ ВКР 220 00 00 ПЗ    
где: активная и реактивная нагрузка на линии, кВт, квар;

активное и реактивное сопротивление линии Ом;

Рассчитаем сопротивления линий, которые в данном рабочем поселке можно рассчитать как линии с равномерно распределенной нагрузкой.

Для этих линий расчет приведет к правильному результату, если возьмем в качестве указанной линии, линию с половиной длинной сосредоточенной нагрузкой P1 Q1 в конце неё.

Тогда: R1 = ro L1/2= 3.12 600/2=0.9 Ом.

где: для S=10мм2 r0 = 3,12 Ом.

X1= xo L1/2=0.33 600/2=0.099 Ом.

где: для S=10мм2 xo = 0.33 Ом.

Очевидно, что потери напряжения не удовлетворяют требованиям для которых допускается потеря равная 5%, следовательно необходимо увеличить сечение до 16мм2

где: для S=16мм2 r0= 1,95 ом, xo = 16мм2 = 0,29 ом,

Очевидно, что потери напряжения удовлетворяют требованиям

в) Оценка сечения по критерию механической прочности.

Для региона Западная Сибирь в соответствии с требованиями ПУЭ воздушные линии электропередач напряжением до 1000 вольт должны использоваться провода марки АС не менее 25мм­2.

Анализируя расчет по вышеперечисленным критериям, принимаем для реализации наибольшее сечение, а это 25мм2. Результаты сведем в таблицу (6.5)

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
 
ЭиАСХ ВКР 220 00 00 ПЗ    
Таблица 6.5. Расчеты сечения проводников ЛЭП



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2016-08-06; просмотров: 788; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.118.102.225 (0.2 с.)