Электрические сети цеховых потребителей электроэнергии, страница 4

Технико-экономические показатели электроснабжения осветительных установок промышленных предприятий определяются также возможностью совмещения трансформаторов и питающих сетей силовых и осветитель­ных нагрузок. По сравнению с совмещенным питанием от одного тран­сформатора силовой и осветительной нагрузок применение для каждой из этих нагрузок самостоятельных трансформаторов вызывает увеличение числа последних и их общей мощности, количества аппаратуры, объемов помещений для подстанций и приводит к некоторому усложнению схемы. Преимущества самостоятельных осветительных трансформаторов объясня­ли до недавнего времени только их менее зависимой от других тран­сформаторов работой и некоторым облегчением сети освещения за счет меньших потерь напряжения в осветительных трансформаторах. При этих условиях технико-экономическое сравнение вариантов складывалось в пользу совмещенных трансформаторов, поэтому эта система и получила преимущественное распространение.

В последние годы наметилась тенденция к росту мощностей единич­ных потребителей электроэнергии, широкому применению в промыш­ленности мощных выпрямительных агрегатов, мощной сварочной ап­паратуры и других приемников электроэнергии, характеризующихся резко- переменным графиком электрических нагрузок. Все это приводит к не­стабильности напряжения на шинах трансформаторных подстанций и в Цеховых сетях, а следовательно, при совмещенном питании и на зажимах осветительных ламп. Нестабильность напряжения приводит к многочис­ленным отказам в работе осветительных установок.

Выбор сечений осветительных сетей

Осветительная нагрузка (кроме ламп люминесцентного освещения) в

сетях переменного тока не имеет сдвига фаз между током и напряже­нием (cos ф = 1), что упрощает расчет осветительных сетей как сетей с чисто активными нагрузками. Однако если освещение производится люминесцентными лампами, то cos ф должен учитываться.

Магистральные осветительные сети выполняют, как правило, четырехпроводными, реже - трехпроводными, а распределительные осветительные сети — двухпроводными и иногда трехпроводными. Напряжение питания ламп равно 127 или 220 В.

Сечение проводов осветительных сетей определяют, исходя из допустимых потерь напряжения с последующей проверкой на нагрев по таблицам допустимых нагрузок ПУЭ. Сечение провода магистральной линии трехфазного тока (рис. 10) определяют по формуле

 (1)

где — ток нагрузки, А;  — длина магистральной линии, м; — до­пустимые потери напряжения, В; - удельная проводимость материала проводов, м/(мм² • Ом).

Для двухпроводных распределительных сетей (рис. 11) расчет про­изводят по формуле

 (2)

Для упрощения расчетов потерь напряжения можно пользоваться фор­мулой

 (3)

где  — момент нагрузки, кВт-м; С — коэффициент, учитывающий на­пряжение, систему питания и материал проводов (табл. 1); — допустимые потери напряжения на данном рассчитываемом участке, %.

Допустимая потеря напряжения в осветительных сетях выбирается так, чтобы отклонение напряжения у осветительных приборов не превышало 2,5%

Значения коэффициента С приведены в табл. 1.

Когда необходимо рассчитать разветвленную осветительную сеть и при этом соблюсти условия, обеспечивающие минимум расхода проводнико­вого металла, пользуются упрошенной формулой

                                                      (4)

гдеs — сечение проводов данного участка сети, мм²;  — сумма мо­ментов рассчитываемого и всех последующих (по направлению потока энергии) участков с тем же числом проводов в линии, что и на рас­считываемом участке, кВт • м;  — сумма моментов всех ответвлений, питаемых через рассчитываемый участок, кВт • м. Ответвления могут иметь иное число проводов, чем рассчитываемый участок; в этом случае для приведения моментов все моменты с другим числом проводов умножа­ются на коэффициент а. Коэффициент  зависит от числа проводов на участке и в ответвлении (табл. 2).

По формуле (4) последовательно рассчитывают участки сети, выбирая на каждом из них ближайшее большее стандартное сечение проводников.

Расчет осветительных сетей при люминесцентных лампах отличается от расчета сетей при лампах накаливания в основном наличием значи­тельной реактивной составляющей потребляемой мощности, которую необходимо учитывать при определении потерь напряжения в сети до светильников.