Проектирование электроснабжения учебного корпуса Инженерного института НГАУ

Содержание

Введение………………………………………………………………...…………7

1 Анализ и характеристика существующей системы электроснабжения корпуса Инженерного института………………………………………………...9

1.1 Анализ схемы………………………………………………………………….9

1.2 Анализ силовых нагрузок…………………………………………………...12

1.2.1 Определение расчетной нагрузки осветительной сети………………….14

1.2.2 Определение расчетной нагрузки силовой сети…………………………15

1.3 Анализ и оценка осветительной нагрузки………………………………….18

1.3.1 Расчет мощности электрического освещения……………………………21

2 Выбор и расчет питающей сети………………………………………………33

2.1 Обоснование схемы………………………………………………………….33

2.2 Расчет электрической сети………………………………………………….35

2.3 Расчет сечения ЛЭП…………………………………………………………38

2.4 Проверка на действие токов короткого замыкания……………………….41

2.5 Выбор электрических аппаратов……………………………………………43

2.6 Учет электрической энергии………………………………………………..45

2.7 Конструктивное исполнение………………………………………………..46

3 Расчет распределительной сети………………………………………………49

3.1 Обоснование схемы………………………………………………………….49

3.2 Расчет электрических нагрузок……………………………………………..50

3.2.1 Расчет сечения ЛЭП……………………………………………………….51

3.2.2 Выбор электрических аппаратов………………………………………….54

3.3 Расчет электрической сети………………………………………………….56

3.3.1 Расчет сечения ЛЭП……………………………………………………….61

3.3.2 Выбор электрических аппаратов………………………………………….65

3.4 Конструктивное исполнение………………………………………………..65

3.5 Реализация аварийного освещения…………………………………………66

4 Разработка системы автоматического управления освещением

аудиторий………………………………………………………………………...70

4.1. Постановка задачи…………………………………………………………..70

4.2. Разработка структурной схемы…………………………………………….73

4.3 Обоснование схемы………………………………………………………….74

5 Безопасность проекта. Использование УЗО…………………………………76

5.1 Общие положения…………………………………………………………...76

5.2 Принцип действия УЗО……………………………………………………..79

5.3 Требования по применению УЗО…………………………………………..83

5.4 Виды УЗО…………………………………………………………………….85

5.4 Выбор УЗО…………………………………………………………………...86

6 Определение экономической эффективности автоматической системы управления освещением…………………………………………………………87

Заключение……………………………………………………………………….91

Литература……………………………………………………………………….92

Введение

По условиям задания требуется спроектировать электроснабжение учебного корпуса Инженерного института НГАУ.

 Прежде чем перейти непосредственно к проектированию дадим общую характеристику проектируемого объекта.

Инженерный институт образован на базе факультета механизации сельского хозяйства, созданного в 1944 году. В настоящее время это самое крупное учебное подразделение аграрного университета.

Инженерный институт готовит специалистов по следующим специальностям:

311300 – механизация сельского хозяйства. Квалификация – инженер.

Открыта в 1944 году;

030500.01 – профессиональное обучение. Квалификация – педагог профессионального обучения. Открыта в 1975 году.

311500 – механизация переработки с/х продукции. Квалификация – инженер. Открыта в 1993 году.

311900 – технология обслуживания и ремонта машин в АПК. Квалификация – инженер. Открыта в 1996 году.

311400 – электрификация и автоматизация сельского хозяйства. Квалификация – инженер. Открыта в 1998 году.

150200 – автомобили и автомобильное хозяйство. Квалификация – инженер. Открыта в 1999 году.

Обучение студентов длится 5 лет. Численный состав студентов ежегодно меняется.

Осенью 2003 года инженерный институт поделился на два факультета:

1.  Механизированные процессы в агробизнесе:

-  декан – доцент, кандидат технических наук Ю.А. Гуськов;

-  зам. декана – доцент В.Н. Хрянин;

2.  Автомобильный транспорт, сервис и энергетика:

-  декан – доцент, кандидат технических наук П.И. Федюнин;

-  зам. декана – кандидат технических наук Долгушин.

Материально-техническая база института сосредоточена в 56 учебных и научно-исследовательских лабораториях, оборудованных машинами, аппаратами и приборами, преимущественно заводского изготовления, приспособленных для учебных и исследовательских целей.

Большую роль  в Инженерном институте играют лекционные аудитории, которые предназначены для чтения лекций студентам общенаучных и общетехнических дисциплин: сопротивление материалов, теоретическая механика, детали машин  начертательная геометрия и др. В здании  института находится 3 лекционных аудитории (№№ 231, 130, 327).

Для проведения дисциплин теоретического обучения разного профиля имеются практические лаборатории. Созданы отдельные учебные кабинеты на 15-30 учащихся, для учебных занятий одной учебной группы.

Освещение  в аудиториях имеет очень большое значение для хорошей работоспособности студентов. Естественное освещение должно падать с левой стороны. Все аудитории соответствуют этим требованиям. Однако для регулировки интенсивности естественного освещения, защиты от слепящего действия прямых солнечных лучей, а также для кинодемонстраций и демонстраций некоторых экспериментов отсутствуют материалы, используемые для системы зашторивания. Практически  во всех аудиториях  низкое качество искусственного освещения, свет тусклый и не падает на рабочее место, что для зрения студентов очень вредно.

В основе исходных данных были использованы чертежи с планом расположения помещений и значения установленных мощностей электроустановок, расположенных в здании Инженерного института, которые были определены экспертным путем.

1 Анализ и характеристика существующей системы электроснабжения корпуса Инженерного института

1.1 Анализ схемы

Инженерный институт как  объект  электроснабжения,  был  спроектирован  и  построен  с определенным  количеством  электроприемников. За  прошедшее  время  произошло  изменение  количества  приемников,  а,  следовательно,  и  уровня  нагрузок.  В связи с этим  оборудование  устарело  морально  и  технически. В институте  рассматривается  вопрос  модернизации  данной  системы электроснабжения, путем замены  устаревшего  оборудования  на  более  новое  и  совершенное.  Для  этого  необходим  новый  расчет  электрических нагрузок  с  учетом  всех  произошедших  за  последнее  время  изменений.

Вследствие  морального  и  физического  износа  устройств  электроснабжения  увеличились  трудозатраты  персонала,  которые  направлены  на  поддержание  надежности  этих  устройств  на  должном  уровне.

Система электроснабжения Инженерного института имеет следующую структуру. Питание электрической энергией производится от трансформаторной подстанции 10/0,4 кВ мощностью 2х400 кВА с двумя