Выбор вводно-распределительного щита

Выбор схемы электропитания оборудования

Применяемые схемы электроснабжения частного дома отличаются главным образом подключением трехфазной или однофазной линии, а также системами подключения нулевых и защитных проводников с целью обеспечения электробезопасности.

Оборудование ВРУ выбирается по следующим параметрам:

- номинальное напряжение оборудования должно соответствовать номинальному напряжению сети (380/220 В);

- номинальный ток плавкой вставки предохранителя или расцепителя выключателя должен превышать или быть равным расчетному току защищаемой цепи;

- значение предельного отключаемого аппаратом току должно превышать величину тока трехфазного короткого замыкания защищаемой цепи;

- коэффициент чувствительности должен превышать или быть равным: для выключателей - 1,43; для предохранителей - 3.

- уставка выключателя выбирается с учетом тока послеаварийной нагрузки защищаемой линии.

Контрольно-измерительные приборы (расчетные счетчики, трансформаторы тока) должны выбираться в соответствии с ПУЭ и СП 31-110-2003.

Сечение проводов и кабелей выбирается в соответствии с ПУЭ по условию нагрева длительным расчетным током в нормальном и послеаварийном режимах, проверяться по потере напряжения, соответствию току выбранного аппарата защиты.

Степень защиты ВРУ должна быть не ниже IP31, так как условия среды помещений нормальные.

Для подключения нагрузки проектируемого дома и магазина выбираем Вводно-распределительное устройство типа ВРУ–ID–250–01–10 и шкафы распределительные типа NRP. Вводно-распределительное устройство монтируется ВА47, а шкафы распределительные – автоматами типа ВА47 и дифференциальными автоматами типа АД. Так как пристроенный магазин рассматривается как нежилое помещение, то учет электроэнергии в магазине ведется индивидуально от дома и счетчики типа Меркурий 230АМ-02 на ток 100 А, устанавливаются индивидуально на каждой линии ВРУ.

Расчет электрических нагрузок

Для расчета электрических нагрузок принимают метод упорядоченных диаграмм. Определяем среднюю активную и реактивную мощность за наиболее загруженную смену какой-либо группы электроприемников:

                        Р_см=n×К_и×Р_ном,                                                  (1)

где К_и – коэффициент использования;

n – число электроприемников;

Р_ном – номинальная мощность, кВт

                       Q_см=tg ×Р_см ,                                                     (2)

где tg  - значение, соответствующие средневзвешенному cos , характерному для электроприемников данного режима работы:

Р_см -средняя активная мощность за наиболее загруженную смену, кВт

При наличии в одной группе электроприемников с разными режимами работы выражения меняются.

                      Р_см= Р_см= К_и×Р_ном× n,                                (3)

где Р_см– средняя активная мощность за наиболее загруженную смену, кВт.

К_и – коэффициент использования;

Р_ном – номинальная мощность, кВт;

n – число электроприемников, шт

                             Q_см = Q_см= tg × Р_см,                                      (4)

где Q_см – средняя мощность за наиболее загруженную смену, кВар;

tg  - значение, соответствующие средневзвешенному

cos , характерному для электроприемников данного режима работы

Р_см -средняя активная мощность за наиболее загруженную смену, кВт

Находим расчетную суммарную мощность

                     Р_см=К_и×Р_ном×n _,                                                                    (5)

где n – число электроприемников, шт.;

Р_ном – номинальная мощность, кВт

При наличии в одной группе электроприемников с разными режимами работы

                      К_и= Р_см/ Р_ном ,                                    (6)

где  Р_см – средняя активная мощность за наиболее загруженную смену какой-либо группы электроприемников, кВт   

 Р_ном – суммарная номинальная мощность, кВт

   Находим эффективное (приведенное) число электроприемников

                    n_э= ( Р_ном) ²/ Р²_{ном ,}                                         (7)

где – ( Р_ном)² квадрат суммы номинальных активных мощностей всех электроприемников данной группы, кВт;

  Р²_ном – сумма квадратов номинальных активных мощностей отдельных электроприемников группы, кВт

    В условиях массовых расчетов и при большом числе приемников рекомендуется пользоваться упрощенными способами вычисления эффективного числа электроприемников:

1) при фактическом числе приемников в группе 4 и более допускается приведенное число считать равным фактическому при отношении:

                          m=Р_{ном макс}/Р_{ном мин}<3,                                        (8)

где - Р_{ном макс} и Р_{ном мин} – номинальные активные мощности наибольшего и наименьшего приемников в группе, кВт.

2) при m 3 и К_и 0,2 эффективное число электроприемников:

                       n_э=2Р_ном∑ /Р_макс1 ,                                                  (9)

где Р_ном∑- суммарная мощность группы электроприемников, кВт.

Р_{макс 1} – мощность одного наибольшего электроприемника группы, кВт

В тех случаях когда n_э>n применяют n_э=n

3) при n>3 и n_э<4 расчетная максимальная нагрузка:

                         Р_макс=К_з Р_см,                                                      (10)

где Р_см–средняя активная мощность за наиболее загруженную смену, кВт

К_з – коэффициент загрузки

 При наличии в одной группе электроприемников с разными режимами работы

                      К_и= Р_см/ Р_ном ,                                    (11)

где  Р_см – средняя активная мощность за наиболее загруженную смену какой-либо группы электроприемников, кВт   

 Р_ном – суммарная номинальная мощность, кВт 

Находим эффективное (приведенное) число электроприемников

                    n_э= ( Р_ном) ²/ Р²_{ном ,}                                           (12)

где – ( Р_ном)² квадрат суммы номинальных активных мощностей всех электроприемников данной группы, кВт;

Р²_ном – сумма квадратов номинальных активных мощностей отдельных электроприемников группы, кВт 

Реактивная максимальная расчетная мощность группы электроприемников с различными режимами работы;

                        Q_макс=К_макс×Q_см,                                                (13)      

где К_макс – коэффициент максимума;

Q_см – средняя реактивная мощность за наиболее активную смену, кВар

В соответствии с практикой проектирования принимают:

                          Q_макс=1, 1×Q_см при n_э 10,                                (14)

                          Q_макс=Q_см при n_э 10,                                        (15)

где Q_см -средняя реактивная мощность за наиболее загруженную смену, кВар.

Если в группе электроприемников цеха или предприятия имеются электроприемники, работающие с опережающим током, то их реактивные мощности принимают со знаком ,,-“ и вычитают из общей реактивной мощности.

После определения Р_макс и Q_макс можно подсчитать полную мощность.

                             S_макс= Р²_макс+Q_{макс ,}                                            (16)

где Р_макс– мощность активной нагрузки предприятия в часы максимума энергосистемы, кВар

                             I_макс=S_макс/ U_{ном ,}                                         (17)

где S_макс – полная мощность нагрузки предприятия в часы максимума энергосистемы, кВар

U_ном  - номинальное напряжение, кВ

Рассчитываем 1 группу электроприемников.

 

Таблица 2 -  Исходные данные 1 группы электроприемников

Наименование                                    электроприемника	Кол., шт.	Руст, кВт	Ku	cos	tg
Сушилка для рук	2	0,8	0,6	0,95	0,33
Розетки	9	0,3	1	0,9	0,45

 

Расчёт среднесменной активной нагрузки P_см = К_и∙P_ном∙n:

 P_см6 = 0,6∙0,8∙2 = 0,96 кВт P_см9 = 1∙0,3∙9 = 2,7 кВт

Расчёт среднесменной реактивной нагрузки Q_см = tg∙P_см:

Q_см6 = 0,33∙0,96 = 0,31 кВар Q_см9 = 0,48∙2,7 = 1,29 кВар

Расчёт суммарной среднесменной активной нагрузки:

 ∑P_см = P_см6+P_см9 = 0,96+2,7 3,66 кВт

Расчёт суммарной среднесменной реактивной нагрузки:

 ∑Q_см = Q_см6+Q_см9 = 0,31+1,29 = 1,6 кВар

Расчёт суммарной номинальной нагрузки:

 ∑P_ном = P_ном6∙n₆+P_ном9∙n₉ = 0,8∙2+0,3∙9 = 1,6+2,7 = 4,3 кВт

Расчёт показателя силовой сборки:

 m = P_{ном.макс.}/P_{ном.мин.} = 0,8/0,3 = 2,66

Расчёт эффективного числа электроприемников:

при m<3:

Расчёт коэффициента использования:

К_и = ∑P_см/∑P_ном = 3,66/4,3 = 0,85

Найдём по таблице К_макс.:

К_макс = 1,05

Найдём максимально активную мощность:

 P_макс = К_макс∙∑P_см = 1,05∙3,66 = 3,84 кВт

Найдём реактивную мощность:

 при nэф≤10: Q_макс = 1,1∙∑Q_см = 1,1∙1,6 = 1,76 кВар

Найдём полную мощность:

 кВа

Найдём ток:

 I_р = S_макс/√3∙U_ном = 4,22/√3∙0,38 = 6,41 А

Остальные группы ра

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

19

ДП2913030211000000ПЗ

ссчитываем аналогично. Данные расчета сводятся в таблицу 4.

Определяем среднюю активную, реактивную, максимальную активную и реактивную мощности продуктового магазина за наиболее загруженную смену, полную мощность и ток по формулам (5), (6), (7), (16), (17) за наиболее загруженную смену:

Р_{см.продук.магаз.}=∑Рсм= 80,856кВт                 Qсм. _{продук.магаз.}=∑Qсм=32,3184 кВар

Р_{уст. продук.магаз.}= Р_уст. =101,753 кВт 

К_и=Рсм/Руст=80,856/101,753= 0,8

Находим эффективное число электроприемников.

 При         m=Рмакс/Рмин=60/0,017=3529 при m> 3 и  К_и  >0,4

 n_э определяем по формуле (11)

             n_э = 2×101,753/60=3,39

  Находим коэффициент максимума по табл.3.7 [3] – К_м=1,14

По формуле (12) находим Р_м

               Р_м=1,14×80,856=92,18 кВт

По формуле (13) находим Q_м

              Q_м=1,1*32,3184=35,55 кВар

По формуле (16) находим S_м

               S_м=√(92,18 ²+35,55 ² )=98,8 кВА

По формуле (17) находим I_м:

                    I_м=98,8/0,38× =150,29 A

Дополнительная нагрузка к ТП микрорайона равна.

Р_{см доп}= 60 кВт                                                        Q_{см доп}= 40 кВар

Рмакс. доп= 80 кВт                                                Q_{макс. доп}= 60 кВар 

Рассчитываем нагрузки по всему микрорайону.

∑P_см.р. = 70,84+60 = 130,84 кВт

∑Q_см.р. = 53,64+40 = 93,64 кВар

∑P_макс.р. = 84,29+80 = 164,29 кВт

∑Q_макс.р. = 53,64+60 = 113,64 кВар

I_р.= 199,76/√3∙0,38=303,5 А

Определяем полную среднесменную нагрузку микрорайона.

Sсм=√(Рсм²+Qсм²)=176,36 кВар.

Аналогично определяются максимальные нагрузки активная и реактивная, полная мощность. Определяем соsφ

соsφм=Рм мк/р/Sм мк/р=192,18 /214,62=0,9

соsφсм=Рсм мк/рSсм мк/р=160,856/176,36=0,91         

Т.к. соsφ лежат в допустимых пределах, то компенсацию реактивной мощности не производим. 

 

Таблица 3 – Расчет электрических нагрузок

№ п/п	Наименование групп электроприемников	Количество	Установленная мощность при ПВ=100%		Ки	cos / tg	Средняя нагрузка за макс. нагр-ю смену		m			Максимальная расчетная мощность			, А
			Рном, кВт	Рном кВт
												, кВт	, кВар	, кВА
							Рсм, кВт	Qсм, кВар
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
6 9	Сушилка для рук Розетки	2 9	0,8 0,3	1,6 2,7	0,1 1	0,95/0,33 0,9/0,48	0,96 2,7	0,31 1,29
ЩР-1	1 группа	11		4,3	0,85		3,66	1,6	2,66	8,84	1,05	3,84	1,76	4,22	6,41
2 3   9	Холодильный шкаф Витрина холодильная гастрономическая Розетки	4 2   1	0,6 5,7   0,3	2,4 11,4   0,3	0,65 0,65   1	0,8/0,75 0,8/0,75   0,9/0,48	1,56 7,41   0,3	1,17 5,55 0,14
ЩР-2	2 группа	7		14,1	0,65		9,27	6,86	19	4,94	1,33	12,32	7,54	14,44	21,93
1   5 7	POS-система «АлкоМаркет» Ларь-Бонета Потолочный внутренний блок	4   3 4	0,4   8,5 0,18	1,6   25,5 0,72	0,1   0,65 0,75	0,7/0,88   0,8/0,75 0,75/0,88	0,16   16,57 0,54	0,14   12,42 0,47
ЩР-3	3 группа	11		27,82	0,3		17,27	13,03	47,22	6,54	1,8	31,08	14,33	34,22	51,99
2 3   4	Холодильный шкаф Витрина холодильная гастрономическая Витрина холодильная фруктовая	2 2   2	0,6 5,7   2,4	1,2 11,4   4,8	0,65 0,65   0,65	0,8/0,75 0,8/0,75   0,8/0,75	0,78 7,41   3,12	0,58 5,55   2,34
ЩР-4	4 группа	6		17,4	0,65		11,31	8,47	9,5	6,1	1,3	14,7	9,31	17,4	26,43
5	Ларь-Бонета	3	8,5	25,5	0,65	0,8/0,75	16,57	12,42
ЩР-5	5 группа	3		25,5	0,65		16,57	12,42	8,5	12,48	1,3	21,54	13,66	25,5	38,74
8	Наружный блок «Kentatsu»	1	17	17	0,75	0,75/0,88	12,75	11,22	-	-	-	17	14,96	22,64	34,39

Продолжение таблицы 3

	Итого по магазину	39	35,88	106,12	0,66	0,84/0,65	70,84	53,64	94,44	12,48	1,19	84,29	53,64	99,91	151,79
	Дополнительная нагрузка						60	40				80	60
	Итого по району					0,82/0,7	130,84	93,64				164,29	113,64	199,76	303,5

 

 

Расчёт силовой сети

Этот расчет обычно сводится к определению сечений проводников, питающих единичные приемники и щиты, а также к выбору аппаратов защиты для них. Для монтажа силовой сети принимаем кабель марки ВВГнг-LS.

Расшифровка маркировки ВВГнг-LS.

Отсутствие буквы «А» в начале показывает, что кабель медный.

Две буквы «В» обозначают, что обе оболочки, внешняя и внутренняя, изготовлены из поливинилхлорида.

Символ «Г» обозначает голый провод. Его нельзя применять при прокладке под землей или в случае, если есть вероятность физического повреждения без дополнительной защиты.

«нг» – свойство не поддерживать горение, дополнение «LS» указывает на то, что при возгорании выделение дыма будет минимальным. Сокращение «LS» («ЛС») означает «low smoke», то есть «мало дыма».

Данные для расчетов приведены в таблице 1.

Сечение проводников определяется по току нагрузки, который определяется для трехфазных потребителей по формуле (1), для однофазных – по формуле (2).

I_Р = Р_общ /  × U × cosφ,                        

где Р_общ – общая мощность электроприемника, кВт;

    U – питающее напряжение, В;

    cosφ – коэффициент мощности нагрузки;

I_Р = Р_общ / U × cosφ ,                               

где Р_общ – общая мощность электроприемника, кВт;

    U – питающее напряжение, В;

    cosφ – коэффициент мощности нагрузки;

Произведем расчет силовой сети на примере холодильного шкафа.

Ток нагрузки для данного потребителя определяем по формуле

I1=  А;

По току расчетному находим сечение питающего кабеля S=1,5мм² с I_доп=19А.

Аппарат защиты для данного потребителя АД12-2 с I_н = 16 А. Быстродействующий защитный выключатель, реагирующий на дифференциальный ток, со встроенной защитой от сверхтоков. Обеспечивает три вида защиты – защиту человека от поражения электрическим током при случайном непреднамеренном прикосновении к токоведущим частям электроустановок при повреждениях изоляции; предотвращение пожаров

вследствие протекания токов утечки на землю; защиту от перегрузки и короткого замыкания. Аппарат сохраняет работоспособность при пониженном напряжении сети (до 50 В) и обладает высокой механической износостойкостью.

Ток расцепителя определяется по условию :

I_расц ≥ I_Р  / 0,85,                                     (18)

I_расц ≥ I_р  / 0,85 = 11 / 0,85 = 13 А

Далее выбранное сечение проверяется по току защиты, для этого должно выполняться следующее условие:

I_доп ≥ К_зI_з,                                             (19)

где К_з – коэффициент защиты; К_з = 1;

19 ≥ 1×16 , условие выполняется, окончательно принимаем монтажу провод сечением 3×1,5 мм².

Произведем расчет силовой сети на примере наружного блока.

Ток нагрузки для данного потребителя определяем по формуле

I_ном11=  А;

По току расчетному находим сечение питающего кабеля S = 10мм² с I_доп = 50А.

Аппарат защиты для данного потребителя ВА51-31 с I_н = 100 А.

Автоматические выключатели предназначены для включения и отключения приемников электроэнергии, а также для защиты их от токов перегрузки и короткого замыкания.

Автоматы обеспечивают одновременное отключение всех трех фаз в случае возникновения аварийных ситуаций. В рабочем режиме включение и отключение производится вручную, в аварийном режиме они отключаются автоматически электромагнитным, тепловым или электронным расцепителем.

Ток расцепителя определяется по условию (3) :

I_расц ≥ I_р  / 0,85 = 37 / 0,85 = 43,5 А

Далее выбранное сечение проверяется по току защиты, для этого должно выполняться условие:

50 ≥ 1×50 , условие выполняется, окончательно принимаем монтажу провод сечением 5×10 мм².

Далее расчет аналогичен, полученные данные заносим в таблицу 4.

 

 

Таблица 4 – Расчет силовой сети

№ группы	Наименование электроприемника и № по плану	Робщ кВт	Iр А	S' мм2	I'доп А	Аппарат защиты				Провод			КзIз	Приня-тый провод S мм2
						Тип	Iн А	I р    0,85 А	Iз А	Марка	S'', мм2	I''доп А
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
1	Сушилка для рук	0,8	3,82	1,5	19	АД12-2	6	4,49	6	ВВГнг LS	3х1,5	19	1*6	3×1,5
2	Сушилка для рук	0,8	3,82	1,5	19		6	4,49	6		3х1,5	19	1*6	3×1,5
3	Розетки х4	1,2	6,06	1,5	19		10	7,12	10		3х1,5	19	1*10	3×1,5
4	Розетки х5	1,5	7,57	1,5	19		10	8,9	10		3х1,5	19	1*10	3×1,5
Щ1		4,3	6,41	2,5	22	ВА51-31	100	7,54	12,5	ВВГнгLs	5х2,5	22	1*12,5	5×2,5
1	Холодильный шкаф	0,6	3,4	1,5	19	АД12-2	6	4	6	ВВГнг Ls	3х1,5	19	1*6	3×1,5
2	Холодильный шкаф	0,6	3,4	1,5	19		6	4	6		3х1,5	19	1*6	3×1,5
3	Холодильный шкаф	0,6	3,4	1,5	19		6	4	6		3х1,5	19	1*6	3×1,5
4	Холодильный шкаф	0,6	3,4	1,5	19		6	4	6		3х1,5	19	1*6	3×1,5
5	Витрина холодильная гастрономическая	5,7	32,38	4	38		40	38,09	40		3х4	38	1*40	3×1,5
6	Витрина холодильная гастрономическая	5,7	32,38	4	38		40	38,09	40		3х4	38	1*40	3×1,5
7	Розетки	0,3	1,51	1,5	19		6	1,77	6		3х1,5	19	1*6	3×1,5
Щ2		14,1	21,93	2,5	22	ВА51-31	100	25,8	50	ВВГнг Ls	5х2,5	22	1*50	5×2,5
1	POS-система х2	0,8	5,19	1,5	19	АД12-2	10	6,1	10	ВВГнг Ls	3х1,5	19	1*60	3×1,5
2	POS-система х2	0,8	5,19	1,5	19		10	6,1	10		3х1,5	19	1*60	3×1,5
3	Ларь-Бонета	8,5	48,29	6	50		63	56,81	63		3x6	50	1*63	3×6
4	Ларь-Бонета	8,5	48,29	6	50		63	56,81	63		3x6	50	1*63	3×6
5	Ларь-Бонета	8,5	48,29	6	50		63	56,81	63		3x6	50	1*63	3×6

 

Продолжение таблицы 4

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
6	Потолочный внутренний блок х2	0,36	2,18	1,5	19	АД12-2	6	2,56	6	ВВГнг Ls	3x1,5	19	1*6	3×1,5
7	Потолочный внутренний блок х2	0,36	2,18	1,5	19		6	2,56	6		3x1,5	19	1*6	3×1,5
Щ3		27,82	51,99	16	68	ВА51-31	100	61,16	80	ВВГнг Ls	5х16	68	1*80	5×16
1	Холодильный шкаф	0,6	3,4	1,5	19	АД12-2	6	4	6	ВВГнг Ls	3х1,5	19	1*6	3×1,5
2	Холодильный шкаф	0,6	3,4	1,5	19		6	4	6		3х1,5	19	1*6	3×1,5
3	Витрина холодильная гастрономическая	5,7	32,38	4	38		40	38,09	40		3х4	38	1*40	3×1,5
4	Витрина холодильная гастрономическая	5,7	32,38	4	38		40	38,09	40		3х4	38	1*40	3×1,5
5	Витрина холодильная фруктовая	2,4	13,63	1,5	19		20	16,03	20		3х1,5	19	1*6	3×1,5
6	Витрина холодильная фруктовая	2,4	13,63	1,5	19		20	16,03	20		3х1,5	19	1*6	3×1,5
Щ4		17,4	26,43	4	31	ВА51-31	100	31,09	50	ВВГнгLs	5х4	31	1*50	5×4
1	Ларь-Бонета	8,5	48,29	6	50	АД12-2	63	56,81	63	ВВГнг Ls Дата добавления: 2020-11-27; просмотров: 154; Мы поможем в написании вашей работы! Поделиться с друзьями: ⇐ Предыдущая1234Следующая ⇒ Мы поможем в написании ваших работ! . . © 2014-2024 — Студопедия.Нет — Информационный студенческий ресурс. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав (0.125)