2.5 Расчет силовых нагрузок по шкафам. Расчет токов силовых

нагрузок, компоновка и выбор силовых шкафов.

На строительной площадке жилого дома расположено электрооборудование строительных машин и механизмов, а также электроосветительные установки, которые получают электроэнергию от распределительного пункта ПР85072, который в свою очередь подсоединен к комплектной трансформаторной подстанции КТП. Напряжение сети питания 380/220В.

Паспортные данные токоприемников приведены в таблице 1.

Рекомендуемые значения коэффициентов взяты из ([6] табл.1.5.1. с.24).

При строительстве многоквартирного дома необходимо произвести расчет электрических нагрузок, чтобы определиться с выбором силовых коммутирующих устройств на строительной площадке и на трансформаторной подстанции, а также, чтобы подобрать сечение проводов и кабелей от подстанции или опоры воздушной линии электропередачи до строительной площадки.

Расчет электрических нагрузок производится в целях защиты от перегрузки по потребляемой мощности.

По данным нагрузки строительной площадки подбирается сечение проводки, но оно не должно быть меньше указанного в ПУЭ.

В настоящее время применяют несколько методов определения расчетных нагрузок ([16] с.492):

-установленной мощности и коэффициента спроса;

-упорядоченных диаграмм или показателей графиков нагрузок;

-удельного расхода электроэнергии на единицу продукции.

Для проектирования данного объекта используем метод коэффициента спроса и установленной мощности, который является простым и достаточно распространенным методом расчета.

Под установленной мощностью электроприемника, работающего в продолжительном режиме, понимают номинальную мощность Р_н, указанную заводом-изготовителем в его паспорте, кВт:

_{Если номинальные мощности электроприемников выражены в кВА, то их необходимо пересчитать в кВт по паспортным данным}

_{Рн=Sнсоsφн , (36)}

_{где Sн – номинальная полная мощность электроприемника, кВА;}

_{соsφн – номинальный коэффициент мощности.}

_{Номинальную мощность электроустановок Рн, работающих в повторно-кратковременном режиме, приводят к номинальным мощностям продолжительного режима работы. Поэтому}

₍₃₆₎

_{где ПВ – паспортная продолжительность включения.}

_{В результате анализа работы различных потребителей электроэнергии на строительстве установлено, что расчетная мощность Рр группы однородных потребителей энергии, работающих с переменной нагрузкой, всегда меньше ее установленной мощности ( [16] с.493).}

_{Для каждой группы однородных электроприемников выделяют определенное соотношение между величинами расчетной Рр и установленной Ру мощностей, которое называют коэффициентом спроса}

₍₃₇₎

_{Этот коэффициент является статической характеристикой, который учитывает неполную нагрузку и неодновременность работы строительных машин, КПД приводных электродвигателей и потери мощности в электрической сети от источника питания стройплощадки до потребителей. Кс определяется по справочным таблицам нормативных документов.}

_{По указанному выше методу расчета определим расчетные нагрузки нашего объекта. В таблице 1приведены необходимые данные для расчета.}

_{Вначале все потребители электроэнергии стройплощадки разобьем на группы однородных по режиму работы электроприемников и для каждой группы приемников определим суммарную установленную мощность Ру, кВт:}

_{-в длительном режиме}

_{; (38)}

_{-в повторно-кратковременном режиме}

_{; (39)}

_{-для трансформаторов и сварочных машин}

_{, (40)}

_{где ПВн – продолжительность включения, указанная в паспорте электроприемника(ПВн=0,15; 0,25; 0,4; 0,6);}

_{Sн- номинальная полная мощность, кВА;}

_{соsφн – номинальный коэффициент мощности.}

_{Далее для каждой группы находят расчетную активную мощность, кВт:}

₍₄₁₎

_{где Кс – коэффициент спроса;}

_{Ру – установленная мощность, кВт.}

_{В качестве примера определим установленные мощности бетонного смесителя и крана башенного. Исходные данные берем из таблицы1.}

_{Определяем установленную мощность бетонного смесителя по формуле 38, кВт:}

_{Аналогично определяется установленная мощность остальных групп приемников, работающих в длительном режиме (конвейера ленточного).}

_{Определяем установленную мощность крана башенного по формуле 39, кВт:}

_{Аналогично определяется установленная мощность остальных групп приемников, работающих в в повторно-кратковременном режиме (виброрейки,}

_{вибратопогружателя, ручного электроинструмента).}

_{Для каждой группы находим расчетную активную мощность по формуле 41, кВт: -для бетоносмесителя}

_{Рр=0,5∙17=8,5;}

_{для крана башенного}

_{Рр=0,3∙32,65=9,8.}

_{Расчетную активную мощность силового оборудования всей стройплощадки Р определяют как сумму расчетных активных мощностей отдельных групп приемников энергии:}

₍₄₂₎

_{где m-число групп приемников энергии.}

_{Расчетные мощности осветительных установок вычисляют из соотошений}

-для ламп накаливания, кВт

P_ро= k_coP_у= k_co∑ P_н; ₍₄₃₎

-для ртутных ламп ДРЛ, ДРИ, кВт

P_ро= 1,1k_c.oP_у= 1,1k_co∑ P_н, ₍₄₄₎

где k_cо- коэффициент спроса для линий освещения. По ([Кон] Таблица 4.8 с.495) К_со=0,8-наружное освещение лампами накаливания, к_со=1,0-наружное освещение лампами ДРЛ.

_{Ранее была определена установленная мощность линии прожекторного освещения строительной площадки, выполненной прожекторами ПЗС-35-1 с лампами накаливания Г225-500, охранного и сигнального освещения.}

P_{у. прож.}=8кВт; P_{у. охр.}=3,2кВт; P_{у. сигн} =3,6кВт.

Определим расчетную мощность всех видов освещения строительной площадки по формулам 3,36, кВт:

P_p.прож=0,8∙8=6,4;

P_p.охр=1∙3,2=3,2;

P_p.сигн=0,8∙3,6=2,9;

_{Расчетную реактивную мощность каждой группы электроприемников можно получить из выражения, квар:}

₍₄₃₎

_{где tgφ - тангенс угла φ, соответствующий средневзвешенному коэффициенту мощности соsφ данной группы приемников. соsφ определен из ([16. Таблица 4.8, с.495]).}

_{Расчетная реактивная мощность всей площадки определяется выражением, квар:}

₍₄₄₎

_{В качестве примера определим реактивную мощность бетоносмесителя и крана башенного по формуле 10, квар:- для бетоносмесителя Qp=8,5∙1,02=8,5;}

_{-для крана башенного Qp=9,8∙1,73=17.}

_{Аналогично определим реактивные мощности остальных групп электроприемников, полученные результаты расчетов поместим в таблицу 4.}

_{Определим активную и реактивную мощности силовой и осветительной нагрузки всей площадки по формулам 9,11, кВт, квар соответственно.}

_Р==127,7

_{Q= =110}

_{Далее определим полную расчетную мощность стройплощадки, кВА}

₍₄₅₎

_{Полученные результаты расчетов поместим в таблицу 4}

Расчетные мощности на шинах низкого напряжения ТП, питающей потребители строительной площадки, уточняют с учетом несовпадения во времени максимумов нагрузок отдельных крупных групп потребителей.

Это несовпадение оценивают коэффициентом участия в максимуме нагрузки Км, принимаемом равным 0,8-0,9. Таким образом, расчетные формулы приобретают вид:

-активная мощность, кВт P΄=K_мР (46)

-реактивная мощность, квар Q΄= K_мQ (47)

-полная мощность, кВА S΄= (48)

Определяем активную, реактивную и полную мощности с учетом К_м по формулам 13,14,15, кВт, квар, кВА соответственно:

P΄=0,9∙127,7=114,9;

Q΄= 0,9 ∙110=99;

S΄= 151,7.

Средневзвешенный коэффициент мощности всей стройплощадки:

₍₄₉₎

_{Определяем коэффициент мощности стройплощадки по формуле 49}

Мак сим ток, А		ШРС1	РП1																		231
Расчет­ная мощноть с учетом КМ	S’ кВА																				151,7
	Q’ квар																				99
	Р ‘ кВт																				114,9
Коэфф циент макс КМ																					0,9
Расчетная мощность	Q, квар			2		17		23,3	0	0	0		8,5	15,8	3,12	24	3,3		2,6	10,4	110
	Р, кВт			0,9		9,8		37.5	6,4	2,9	3,2		8.5	21	3,12	24	3,4		1,5	6	127,7
Тригоно­метриче­ская функ­ция cosφ/tg				0,4/2,3		0,5/1,73		0,85/0,62	1/0	1 /0	1/0		0,7/1	0,8/0,75	0,7/1	0,7/1	0,72/0,96		0,5/1,73	0,5/1,73
Коэффициент спроса Кс				0,3		0,3		0,7	0,8	0,8	1		0,5	0,7	0,6	0,8	0,25		0,25	1
Мощность при ПВ=100%	РУСТ кВт			2,9		65,3		63	8	3,6	3,2		17	30	5,2	30	7,2		6	6	205,3
	Рном, кВт			9,4		65,3		63	8	3,6	3,2		8,5	30	2,6	30	0,6		2	2	228,2
Кол- во ЭП				1		1		1	1	1	1		2	1	2	1	12		2	2	28
Наименование узлов питания групп ЭП				Трансформатор сварочный сварочный ПВ=60%	РП2 БК-404 ПВ=25%	Кран башенный БК-404 ПВ=25%	РП3	Установка электропрогрева бетона	Рабочее освещение	Сигнальное освещение	Охранное освещение	ШМА1	Бетоносмеситель	Бетононасос	Конвейер ленточный	Компрессор	Ручной электроинструмент ПВ=40%	ШРС2	Виброрейка ПВ=25%	Вибратопогружатель ПВ=25%	Всего:

_{Расчетные данные заносим в таблицу 4.}