Электрический расчёт системы освещения. Проектирование осветительной сети

5. Электрический расчёт системы освещения.

Проектирование осветительной сети

5.1 Выбор сечений проводников

Вначале разбиваем помещения на группы, соблюдая следующие требования:

–  группы основного помещения выполняются трёхфазными, причём максимальная длина таких групп не должна превышать 50 м, а суммарная мощность одной группы – 4 кВт;

–  при разбивке необходимо учитывать, что на уровне ВРУ должна соблюдаться симметрия по фазам;

–  при расположении щитков освещения и разбивке по группам желательно не допускать обратных перетоков мощностей;

–  от группового щитка запитывается не более 6 групп;

–  вспомогательные помещения могут объединяться в группы.

Провода осветительных сетей должны удовлетворять требованиям механической прочности, условиям нагрева и допустимым потерям напряжения.

В виду большой протяжённости осветительных сетей и незначительной токовой нагрузки на них относительно длительно допустимого тока, основным при выборе сечения проводников является расчёт их по потерям напряжения.

Допустимые потери напряжения в осветительных сетях определяются исходя из необходимости иметь у источников света величины напряжения не ниже определённых значений.

Согласно ПУЭ снижение напряжения у наиболее удалённых ламп должно быть не более 5%. Повышение напряжения у ламп должно быть не более 105% от номинального.

Допустимое (располагаемое) значение потерь напряжения в осветительной сети определяется из выражения:

ΔU_доп = U_max - U_min - ΔU_тр,                                                   (5.1)

где ΔU_доп - допустимая потеря напряжения в сети, %;

U_max - максимально допустимое значение напряжения в процентах от номинального, принимается равным 105%;

U_min - минимально допустимое значение напряжения в процентах от номинального, принимается равным 95%;

ΔU_тр - потеря напряжения в питающем сеть трансформаторе, приведённая ко вторичному напряжению, %.

Потери вторичного напряжения в трансформаторе определяются с достаточным приближением в зависимости от его мощности, степени загрузки и коэффициента мощности питаемых им электроприёмников:

ΔU_тр = β∙(U_а.т∙cosφ + U_р.т∙sinφ),                                                (5.2)

где β - коэффициент загрузки трансформатора;

U_а.т -активная составляющая напряжения короткого замыкания трансформатора, %;

U_р.т -реактивная составляющая напряжения короткого замыкания трансформатора, %;

cosφ -коэффициент мощности нагрузки, питаемой трансформатором.

Значения U_а.т и U_р.т определяются следующими выражениями:

%,                                                               (5.3)

,                                                               (5.4)

где ΔР_к - потери в меди трансформатора при номинальной нагрузке, кВт;

S_ном - номинальная мощность трансформатора, кВт;

U_к - напряжение короткого замыкания трансформатора, %.

Итак, для трансформатора ТМ – 1600/10/0,4 ΔР_к = 18 кВт, U_к = 5,5% [3, табл. П6]. Получаем:

%,

%,

ΔU_тр = 0,76∙(1,424∙0,79 + 5,312∙0,613) = 3,33%,

ΔU_доп = 105 - 95 – 3,33 = 6,67%.

Итак, на уровне начала питающего кабеля имеем располагаемую потерю напряжения ΔU_доп = 6,67%. Питающий кабель, связывающий трансформаторную подстанцию и ВРУ цеха, несёт как силовую нагрузку, так и осветительную. Для деревообрабатывающего цеха принимаем силовую нагрузку в размере: S = 150+j70 кВА.

Приводим численные значения расчётных длин и мощностей.

Расчётная осветительная нагрузка в общем случае определяется по формуле:

Р_р = k_с∙(∑Р_ном.лн + k_{пра.дрл}∙∑Р_{ном.дрл} + k_пра.лл ∙∑Р_ном.лл),                                                                 (5.5)