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

Р_н=S_нсоsφ _н , (36)

где S_н – номинальная полная мощность электроприемника, кВА;

соsφ _н – номинальный коэффициент мощности.

Номинальную мощность электроустановок Р_н, 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 Р_р 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 Р_р и установленной Р_у 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 Р_у, кВт:

-в длительном режиме

; (38)

-в повторно-кратковременном режиме

; (39)

-для трансформаторов и сварочных машин

, (40)

где ПВ_н – продолжительность включения, указанная в паспорте электроприемника(ПВ_н=0, 15; 0, 25; 0, 4; 0, 6);

S_н- номинальная полная мощность, кВА;

соsφ _н – номинальный коэффициент мощности.

Далее для каждой группы находят расчетную активную мощность, кВт:

(41)

где К_с – коэффициент спроса;

Р_у – 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

Р_р=0, 5∙ 17=8, 5;

для крана башенного

Р_р=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 Q_p=8, 5∙ 1, 02=8, 5;

-для крана башенного Q_p=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

Расчетные данные заносим в таблицу 4.