Розрахунок електричних навантажень силового електрообладнання



Мы поможем в написании ваших работ!


Мы поможем в написании ваших работ!



Мы поможем в написании ваших работ!


ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Розрахунок електричних навантажень силового електрообладнання



Рекомендується розрахункове навантаження силового електрообладнання будь-якого вузла цехової мережі визначати методом упорядкованих діаграм показників графіків навантаження , а розрахункове навантаження вузла з великою кількістю приймачів електроенергії (ЕП) (цехова підстанція, цех у цілому) - методом коефіцієнта попиту (Кпа). Вибір методу розрахунку електричних навантажень визначається вихідною інформацією про ЕП за технологією і наведених у таблиці 5.1.

 

Таблиця 5.1 – Розрахунок вибору метода розрахунку електрич- них навантажень

Метод розрахунку Вихідні дані Джерело
Упорядкованих діаграм Номінальне навантаження за активною потужністю кожного приймача електроенергії вузла, що розраховується, кВт, і тривалість включення ТВ, % Завдання на проектування
Середньозважений коефіцієнт потужності cos j і індивідуальний коефіцієнт використання за активною потужністю kва кожного приймача електроенергії Довідник  
Коефіцієнт попиту Номінальне навантаження за активною потужністю кожного приймача електроенергії вузла, що розраховується, чи кожної характерної технологічної групи приймачів електроенергії в цілому, кВт Завдання на проектування
Груповий коефіцієнт попиту за активною потужністю характерної технологічної групи приймачів електроенергії Кпа і середньозважений cos j Довідник  

 

Якщо розрахункове навантаження вузла силової розподільчої мережі визначається методом упорядкованих діаграм, то для поділу приймачів електроенергії за графіками навантаження усередині вузла, що розраховується, рекомендується застосовувати наступне правило: якщо кв≥0,6 та ТВ = 100% (одночасно), то приймач електроенергії має рівномірний (постійний) графік навантаження; при невиконанні хоча б однієї з приведених умов варто відносити приймач електроенергії до групи з нерівномірним (перемінним) графіком навантаження.

Резервні, ремонтні і працюючі в короткочасному режимі силові приймачі електроенергії (засувки, вентилі, дренажні насоси та ін.) у розрахунку електричних навантажень не враховуються. При наявності в цеху потужних приймачів електроенергії з нерівномірним графіком навантаження (прокатні стани, потужні електропечі та ін.) розрахункове навантаження по цеху визначається алгебраїчним підсумовуванням розрахункових навантажень від цих і інших приймачів електроенергії. Причому, розрахункове навантаження потужних приймачів електроенергії визначається або методом питомих витрат електроенергії на одиницю продукції, або за допомогою технологічного графіка навантаження, або методом упорядкованих діаграм.

Послідовність розрахунків силових навантажень систематизована у вигляді таблиці, розробленої ВНИПИ «Тяжпромелектропроект» . До графи 1 записують найменування вузла, для якого визначаються електричні навантаження (живильна лінія, розподільна чи головна магістраль, цехова ТП, секція розподільного щита, РУ і тд.), до наступних граф - найменування груп ПЕЕ (приймачів електроенергіі) одного режиму роботи (з однаковими значеннями коефіцієнтів використання і коефіцієнтів потужності ), що живляться від даного вузла. Причому ПЕЕ різних груп, підключених до даного вузла, заносять до таблиці в такій послідовності:

- ПЕЕ із перемінним графіком навантажень, якщо коефіцієнт використання (електроприводи верстатів, зварювання);

- ПЕЕ повторно-короткочасного режиму (крани);

- ПЕЕ з практично постійним графіком навантаження, якщо (вентилятори, насоси, транспортери і т.д.).

Приклади ПЕЕ, що належать до різних груп, і відповідні їм середні значення коефіцієнтів використання і коефіцієнтів потужності , , подані в додатках.

Визначення середньої активної й реактивної потужності за найбільш завантажену зміну:

, , (5.1)

 

де - середня активна потужність, кВт;

- сумарна встановлена потужність групи електроприймачів, кВт;

- середня реактивна потужність, кВАр;

- середнє значення коефіцієнта реактивної потужності за найбільш завантажену зміну ,

 

Для ПЕЕ (чи групи ПЕЕ) із тривалим режимом роботи

 

чи , (5.2)

 

для ПЕЕ з повторно-короткочасним режимом

 

, (5.3)

 

за наявності в групі електроприймачів різних режимів роботи

 

, . (5.4)

 

Визначення коефіцієнта використання та коефіцієнта потужності для групи ПЕЕ:

 

, . (5.5)

 

Визначення ефективного числа електроприймачів

 

, (5.6)

 

Спрощені способи визначення , викладені в (додатках). Якщо більше дійсного числа електроприймачів , беремо = .

Ефективне число електроприймачів визначається для груп електроприймачів з коефіцієнтами використання <0,6 .

Визначення коефіцієнта максимуму активної потужності за довідковими таблицями

. (5.7)

Визначення розрахункової активної потужності силового обладнання

. (5.8)

Визначення реактивного розрахункового навантаження силового обладнання :

, якщо ,

, якщо . (5.9)

Визначення повної розрахункової потужності і розрахункового струму :

, . (5.10)

 

Силові однофазні приймачі електроенергії, включені у мережу на фазні і лінійні напруги і розподілені по фазах з нерівномірністю не більш 15% щодо сумарної потужності трифазних і рівномірно розподілених однофазних приймачів електроенергії, враховуються в розрахунках як трифазні приймачі електроенергії тієї ж сумарної потужності. При перевищенні зазначеної нерівномірності розрахункове навантаження від однофазних приймачів електроенергії приймається рівним триразовому значенню навантаження найбільш завантаженої фази відповідно до методики розрахунку і додатку.

Силові приймачі електроенергії з випереджуючим струмом (статичні конденсатори, синхронні двигуни в режимі перезбудження) враховуються в розрахунку електричних навантажень за реактивною потужністю зі знаком "-". Розрахункові навантаження на високій стороні трансформатора визначають алгебраїчним підсумовуванням розрахункового навантаження на низькій його стороні і втрат потужності в ньому.

 

Світлотехнічний розрахунок

Світлотехнічні розрахунки є основою при проектуванні освітлювальних установок. Основним завданням розрахунку є визначення величини необхідного світлового потоку світильників для забезпечення нормованого значення мінімальної освітленості робочої площини. За величиною цього потоку у довідкових таблицях знаходять найбільш близькі значення потужності стандартних ламп потрібного типу.

На практиці для розрахунків штучного освітлення використовують:

– по коефіцієнту використання світлового потоку;

– метод питомої потужності (найменш точний метод, який застосовують в найпростіших випадках).

Метод коефіцієнта використання світлового потоку є основним при розрахунку загального рівномірного освітлення горизонтальних поверхонь з урахуванням відбитих від стелі і стін світлових потоків.

Метод коефіцієнта використання світлового потоку дозволяє визначити потужність електричних ламп, які використовуються у складі визначених світильників, якщо задана їх кількість. Також метод дає можливість вирішити зворотню задачу – визначити кількість ламп, якщо завчасно відома їх потужність.

Для проведення розрахунків використовують таку залежність:

 

(5.11)

 

де Фроз – розрахункове значення світлового потоку однієї лампи в кожному світильнику, лм;

Ен – нормоване значення освітленості, лк;

кз – коефіцієнт запасу;

S – площа освітлюваної поверхні, м2;

z – коефіцієнт нерівномірності освітленості;

Nл – загальна кількість ламп у складі освітлювальної установки;

h – коефіцієнт використання світлового потоку.

Послідовність проведення розрахунків наступна:

– В першу чергу визначають рівень нормованої освітленості в залежності від розряду зорової роботи .

– Визначають значення висоти розміщення джерел світла над робочою поверхнею.

– В залежності від умов виробничого середовища і класу освітлюваного приміщення по вибухопожежонебезпеці вибирають тип джерела світла і відповідних світильників.

– Визначають значення індексу приміщення, який характеризує співвідношення розмірів освітлюваного приміщення і висоти розміщення світильників.

– Визначають коефіцієнти відбиття світлового потоку від стелі, підлоги і стін приміщення.

– З довідкової таблиці визначають значення коефіцієнта використання світлового потоку, створюваного світильниками вибраного типу.

– Визначають коефіцієнт запасу і коефіцієнт мінімальної освітленості.

– Визначають необхідну кількість світильників.

– Розраховують значення необхідного світлового потоку джерел світла у світильнику .

– визначають (за довідковою таблицею для ламп вибраного типу) найближчу стандартну лампу за величиною створюваного світлового потоку .

– Розраховують фактичну освітленість:

(5.12)

– Визначають відхилення фактичного значення світлового потоку від нормативного:

(5.13)

 

Фактичного освітленість відрізняється більш, ніж на -10 % або +20 % від нормативної, то вибирають лампу з відповідно більшим або меншим значенням світлового потоку, підставляють це значення в розрахунковий вираз (1) і уточнюють необхідну кількість світильників. При цьому початковий варіант кількості і висоти розміщення світильників у виробничому приміщенні може бути відповідно змінений.

Для виконання світлотехнічного розрахунку використовуються довідкові матеріали з додатку.

Деякі етапи розрахунку.

-Рівень нормованої освітленості Енорм визначають у відповідності до вимог Державних будівельних норм України «ДБН В.2.5-28-2006 Природне і штучне освітлення» (Додатоки). При цьому враховується вимога, що при виконанні в приміщеннях робіт І-ІІІ, ІVа, ІVб, ІVв, Vа розрядів слід застосовувати систему комбінованого освітлення. Передбачати використання системи загального освітлення допускається при технічній неможливості або недоцільності влаштування місцевого освітлення при узгодженні з органами державного санітарного нагляду.

-Висоту розміщення світильників над робочою поверхнею (рис. 1) знаходять з формули

 

h = Н – hc –hp (5.14)

 

де Н – висота приміщення, м;

hС – відстань від світильника до перекриття (стелі приміщення), м (приймається hС =0,3 м для ЛН, hС =0,2м для ЛЛ, hС =0,7 м для ДРЛ и ДРИ)

hP – висота робочої поверхні над підлогою, м (висота умовної робочої поверхні приймається 0,8 м).

-Вибір джерел світла визначається їх характеристиками та вимогами до освітлення. В першу чергу слід застосовувати газорозрядні лампи низького тиску (трубчатої форми і тліючим розрядом) та високого тиску (з дуговим розрядом) як найбільш економічні. Однак, в деяких випадках, застосування газорозрядних ламп неможливе, якщо, наприклад, живлення освітлювальної установки здійснюється постійним струмом, або при умові зниження напруги живлення більш як на 10 % від номінального. Необхідність швидкого включення ламп після короткочасного зникнення напруги не дозволяє застосовувати лампи високого тиску (типу ДРЛ та ДРИ). При температурі нижче +5°С освітлення розрядними лампами низького тиску теж може виявиться неефективним.

 

 

Рисунок 5.1- Схема розміщення світильників над

робочою поверхнею

 

Якщо при виконанні виробничого процесу немає жорстких вимог до розрізнення відтінків кольорів, то лампи вибирають за техніко-економічними показниками.

В цілому, лампи розжарювання (ЛР) використовують в тих випадках, коли застосування люмінесцентних ламп технічно неможливе, або коли для даних умов середовища промисловість випускає лише світильники з лампами розжарювання (наприклад, для освітлення вибухонебезпечних приміщень газової або нафтоперегонної промисловості).

Таким чином, виходячи з вимог енергозбереження, лампи розжарювання доцільно використовувати для загального освітлення виробничих приміщень лише в тих випадках, коли рівень нормованої освітленості не перевищує 75 лк. При цьому раціональна висота розміщення світильників (з лампами розжарювання) над рівнем робочої поверхні складає 2,5-4,0 м.

Люмінесцентні лампи низького тиску в складі світильників систем загального освітлення застосовують при висоті розміщення джерел світла над рівнем робочої поверхні від 2,5 до 6 м.

Газорозрядні лампи високого тиску (типу ДРЛ, ДРИ) в системі загального освітлення застосовують при відповідних висотах 6-20 і більше метрів. Менш потужні лампи цих типів (від 50 до 125 Вт) можуть бути використані при висоті над робочою поверхнею 4-12 м.

Вибір типу світильників для обраних ламп проводиться з урахуванням характеристики приміщення за ПУЕ і класу освітлювального приміщення по вибухопожежонебезпеці (у додатках). При цьому в залежності від висоти підвісу світильників і спроможності стелі і стін приміщення відбивати світловий потік, обирають відповідний клас світильників по світлорозподілу. Наприклад, при висоті розміщення світильників з лампами ДРЛ, ДРИ, більшій за 20 м обирають клас світильника П (прямого світла) з типом кривої сили світла (КСС) – К (концентрована).

При проведенні розрахунків необхідно уточнити більш детально тип кривої сили світла для конкретних світильників, які будуть використовуватись в складі системи освітлення, шляхом порівняння паспортних кривих сили світла цих світильників з деталізованими типовими КСС світильників (див. додаток).

-Чисельне значення індексу приміщення визначають із співвідношення

 

, (5.15)

 

де А; В відповідно довжина і ширина приміщення, м ;

h – висота розміщення світильників над робочою поверхнею, м

 

-Величини коефіцієнтів відбиття світлового потоку від

поверхонь стелі і стін визначають в таблиці з додатку.

 

-Значення коефіцієнта використання світлового потоку h(відношення світлового потоку, падаючого на розрахункову поверхню, до світлового потоку джерела світла) приймається по табл. 7 в залежності від типу кривої сили світла обраних світильників, значень коефіцієнтів відбиття поверхонь приміщення: перекриття (стелі) – rn, стін – rс, rпідл. та чисельного значення індекса приміщення – іn.

-Чисельне значення коефіцієнта запасу КЗ, який вводиться в розрахункову залежність (1) з метою врахування зниження рівня освітленості з часом через старіння і забруднення ламп, світильників і поверхонь приміщення, приймається в залежності від виробничих умов .

Коефіцієнт нерівномірності освітленості Z(визначається відношенням середньої освітленості до мінімальної) в значній мірі залежить від величини співвідношення L/h (L – відстань між світильниками, м; h – висота від робочої поверхні до світильника, м). Якщо це співвідношення знаходиться в межах рекомендованих значень, то приймають:

Z = 1,15 – для ламп розжарювання і газорозрядних ламп високого тиску типу ДРЛ, ДРИ;

Z = 1,1 – для люмінесцентних ламп низького тиску.

 

-Розрахунок необхідної кількості світильників.

При загальному рівномірному освітленні світильники з лампами розжарювання і дуговими ртутними лампами рекомендується розташовувати у вершинах квадратних, прямокутних (з відношенням більшої сторони прямокутника до меншої не більше 1,5) або ромбічних (з гострим кутом ромба більше 60°) полів. Для розміщення світильників повинні бути відомі такі розміри (рис. 3):

А – довжина приміщення, м;

В – ширина приміщення, м;

L – відстань між сусідніми рядами світильників чи світильниками в ряду, м;

l – відстань від крайніх світильників чи рядів світильників до стіни, м.

 

 

Рисунок 5.2- Схема розміщення світильників

 

Приймається, що l £ (0,25-0,3)L за умови наявності поблизу стін робочих місць і l £ 0,5L – якщо робочі місця біля стін не передбачаються.

Розподіл освітленості по освітлюваній поверхні визначається типом кривої сили світла світильників і відношенням відстані між сусідніми світильниками (або рядами світильників) до висоти їх установки над робочою поверхнею (L/h). Для кожного типу КСС існує найвигідніше значення L/h, яке забезпечує найбільшу рівномірність розподілу освітленості і максимальну енергетичну ефективність світильників (табл. 9).

Визначивши чисельні значення h і L/h, розраховують максимально допустиме значення відстані Lмах.

Кількість рядів світильників визначають за формулою

 

, (5.16)

 

а число світильників в ряду за співвідношенням

 

. (5.17)

 

Загальну кількість світильників визначають за формулою

 

Nсв = R×NR (5.18)

 

-Розрахункове значення світлового потоку однієї лампи (типу ЛР, ДРЛ, ДРИ) в кожному світильнику визначається за формулою (1).

- За відповідною таблицею з додатку для ламп вибраного типу визначають найближчу за значенням створюваного світлового потоку.

- Розраховують величину відхилення освітленості потоку у відповідності з [2] і, в разі необхідності, уточнюють кількість світильників.

 



Последнее изменение этой страницы: 2016-04-07; 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 - 3.236.75.30 (0.026 с.)