Расчёт освещения здания теплофикационной насосной

практике проектирования электрических сетей соблюдают, установленные в [1], минимальные сечения жил по механической прочности для алюминия – 2,5 мм², для меди – 1,5 мм².

2. По допустимому нагреву.

Нагрев проводников обуславливается током, который определяется по формулам:

для однофазной сети (двух- и трёхпроводной)

                                        ,                                         (5.12)

для трёхфазной сети (четырёх- и пятипроводной)

                      ,                        (5.13)

где  U_ном.ф и U_ном – соответственно номинальное фазное и междуфазное напряжение сети;

cosφ – коэффициент мощности активной нагрузки.

Светильники на две и более ЛЛ комплектуются ПРА, обеспечивающими cosφ не менее 0,92, а на одну ЛЛ – 0,9 [1]. Большинство светильников с газоразрядными лампами высокого давления (типа ДРЛ и др.) при напряжении 230 В имеют некомпенсированные ПРА со средним значением cosφ =0,5.

Для участка сети, питающего групповые линии с разными величинами cosφ, определяется средневзвешенное значение коэффициента мощности по выражению

,                                                (5.14)

где      cosφ_i – коэффициент мощности нагрузки i-й линии;

P_P.i  - расчётная мощность осветительной нагрузки i-й линии;

n – количество групповых линий.

Сечение проводников осветительной сети по нагреву выбираются по таблицам длительно допустимых токов I_ДОП  в зависимости от величины I_P по условию

                             I_доп≥I_р/k_п,                                                      (5.15)

где k_п – поправочный коэффициент на фактические условия прокладки проводов и кабелей.

Т.к., условия прокладки проводов и кабелей не отличаются от принятых в [1], то k_п =1.

Произведём расчёт на примере группы №2.

,  А                                     

Принимаем ближайшее значение расчётного тока I_доп = 23A, который соответствует кабелю ВВГ(3 х 1,5). Проверим сечение по нагреву

23 > 3,85  - условие выполняется.

Результаты расчета токовых нагрузок сводим в таблицу 5.8.

3. По допустимой потере напряжения.

Допустимая потеря напряжения в осветительной сети определяется:

                               ,                                            (5.16)

где   U_х − напряжение холостого хода на шинах низшего напряжения трансформатора (105%);

U_Л − минимально допустимое напряжение у наиболее удаленной лампы (95%);

DU_Т − потеря напряжения в трансформаторе, к которому подключена осветительная установка, %.

,                                (5.17)

где     β_T – коэффициент загрузки трансформатора;

          U_k.a и U_k.p – активная и реактивная составляющие напряжения короткого замыкания, %;

cosφ – коэффициент мощности нагрузки трансформатора.

Значения U_k.a и U_k.p определяются по формулам

                ;      ,                              (5.18)

где      ΔР_к – потери короткого замыкания, кВт;

S_НОМ -  номинальная мощность трансформатора, к.ВА;

U_K – напряжение короткого замыкания, %.

Сечение проводников осветительной сети по допустимой потере напряжения определяется по формуле

,                                                 (5.19)  где     М – момент рассматриваемого участка сети, кВт*м;

С – расчётный коэффициент, зависящий от системы сети и рода тока, материала проводника. Для медного проводника при трёхфазной сети с нулём С=79, при однофазной сети С=13.

В общем случае для линии длиной Lс сосредоточенной нагрузкой Рр  момент нагрузки

.                                                     (5.20) 

Если линия состоит из нескольких участков с одинаковым сечением и различными нагрузками, то суммарный момент нагрузки равен сумме моментов нагрузок отдельных участков. В данном случае это группы Р1 и Р2.

При расчёте разветвлённой осветительной сети по условию минимума расхода цветного металла сечение проводников до разветвления определяется по приведённому моменту нагрузки М_ПР:

                                      ,                                            (5.21) 

Приведённый момент рассчитывается по формуле

,                                           (5.22)  где  ΣМ – сумма моментов данного и всех последующих по направлению тока участков с тем же числом проводов линии, что и на данном участке;

Σαm – сумма приведенных моментов участков с другим числом проводов

α – коэффициент приведения моментов, который принимается по [..],

α=1,85.

Заданы следующие параметры ТП:

S_нт = 100 кВ×А,  b = 0,67,  cosj = 0,8, P_k=2,7 кВт, U_k=5,5%

По формуле (4.18) определим активную и реактивную составляющую напряжения КЗ:

;               ,                         

Рассчитаем моменты нагрузки на примере расчёта групп Р1 и Р3, кВт*м

Приведённый момент рассчитаем по формуле (5.21) , кВт*м

 

Сечение на участке ШР – ЩО

                                         , м²

Принимаем ВВГ (5 х 2,5) с Iдоп=30 А. Проверим по нагреву

30 > 10,48  - условие выполняется.

Тогда потеря напряжения в питающем кабеле будет

.

Оставшаяся потеря напряжения

, %

Определяем площадь сечения проводников групповой линии Р1

                                     , м²

Принимаем ВВГ (3 х 1,5) с Iдоп=23 А. Проверим по нагреву

23 > 4,4   - условие выполняется.

Расчеты остальных групповых линий аналогичны и приведены в таблице 5.8.

Таблица 5.8 – Расчётные токовые нагрузки и расчёт осветительной сети рабочего