Розрахунок електричних мереж освітлювальних установок
Основна задача освітлювальних мереж міститься у виборі таких перерізів проводів і кабелів, які припускають протікання розрахункового струму освітлювального навантаження, забезпечують значення напруги на затисках освітлювальних установок, яке вимагає ДЕСТ 13109-67 і мають достатню міцність.
По припустимому нагріву повинні бути перевірені всі ділянки електричної освітлювальної мережі. При цьому треба дотримуваться
умови (6.3). Значення розрахункового струму освітлювального
навантаження в звлежності від величини навантаження і конфігурації розглядаємої ділянки мережі:
Р р.о
103
|
p
cos j
- однофазна мережа;
Р р.о 10 3
|
cos j
- двохфазна мережа;
Р р.о
103
Р р.о
103
|
=
cos j
3U л
cos j
- трифазна мережа,
де Рр.о – розрахункове навантаження, кВт; Uф, Uл – відповідно фазна та лінійна напруга, В; cosj - коефіцієнт потужності навантаження.
Важливою умовою розрахунку освітлювальних мереж є забезпечення
припустимого відхілення напруги на затисках освітлювальних установок.
Припустимі втрати напруги в освітлювальній мережі
DU прип% = U х.х - U min - DUТ
(6.11)
де Uх.х – номінальна напруга при холостому ході трансформатора, %; Uмін – мінімальна припустима напруга у найбільш віддалених освітлювальних установок, %; DUт – втрата напруги в трансформаторі, приведена до вторинної напруги, залежить від потужності трансформатора, його завантаження, коефіцієнта потужності цехової мережі,
|
|
|
U Т = К З (U а cos j + U p sin j)
(6.12)
50
|
100DPк . з
S
Н .Т
- активна складова напруги к.з., %; DРк.з –
втрати потужності в режимі к.з., кВт; U
= U 2 - U 2
- реактивна
p k a
складова напруги к.з., %; Uк – напруга к.з., %.
Значення DРк.з і Uк приводяться в [4; 16; 18].
Приклад 6.1 Визначити припустиму втрату напруги у найбільш віддаленого освітлювального електроприймача робочого освітлення.
Потужність трансформатора Sн.т=630кВА, повне сумарне
розрахункове навантаження цеху Sр=500кВА; cosj=0,95; Кз=0,79.
Рішення. 1. Для трансформатору потужністю 630 кВА з каталогу
знаходимо DРк.з=8,5кВт; Uк=5,5%, звідки
U a = 100×8,5 630 = 1,35 %;
U p =
5,52 - 1,352 = 5,33 %; DUт=0,79(1,35·0,95+5,33·0,31)=2,32%
2. Приймаючи Uх.х=105%Uн, а мінімально припустиму напругу
освітлювальної установки Uмін=97,5%Uн (ДЕСТ 13109-97), знаходимо
припустиму втрату напруги DUприп=105-97,5-2,32=5,18%.
Переріз проводів освітлювальної мережі визначають виходячі з припустимих втрат напруги з послідуючою перевіркою на нагрів по
|
|
|
таблицям припустимих навантажень [19]. В практичних розрахунках при
заданому матеріалі провідника, системі мережі і номінальній напрузі переріз
F = M CDU прип
(6.13)
де М = P × l - момент навантаження, рівний навантаженю, помноженому
на довжину лінії, кВт м; С – коефіцієнт, який визначається по таблиці 6.1
в залежності від системи, напруги мережі і матеріалу проводів.
Таблиця 6.1 Значення коефіцієнта С для визначення переріза освітлювальної мережі
|
Система мереж | Коефіцієнт С для проводів | |
| мідних | алюмінієвих | |
| Трифазна з нулем | 72 | 44 |
| Трифазна без нуля | 72 | 44 |
| Двофазна з нулем | 32 | 19,5 |
| Однофазна | 12 | 7,4 |
При розрахунку розгалуженої освітлювальної мережі загальні втрати напруги необхідно розподілити між ділянками мережі по умові загального мінімума провідникового металу (що відповідає мінімуму затрат на
51
освітлювальну мережу). Переріз кожної ділянки мережі визначається по ΔUприп, яка розташовується від початку даної ділянки, та приведному моменту:
n m
å M + aå m
F = i=1
n m
j=1
CDU прип
(6.14)
n
де å M + aå m - приведений момент, кВт м; å M - сума моментів
|
|
|
i=1
j=1
i=1
даного і всіх наступних по направленню струма ділянок з тим же числом проводів, що і на діній ділянці; α – коефіцієнт приведення моментів, який залежить від числа проводів в основній лінії і відгалужені (таблиця 6.2);
m
å m - сума моментів ліній, які живляться через дану ділянку з іншим
j=1
числом проводів, чим на даній ділянці.
Таблиця 6.2 Значення коефіцієнта α
| Система мережі | Відгалуження | α |
| Трифазна з нулем | Однофазне | 1,85 |
| Трифазна з нулем | Двофазне з нулем | 1,37 |
| Двофазна з нулем | Однофазне | 1,33 |
| Трифазна | Двофазне | 1,15 |
По формулі (6.14) послідовно розраховують ділянки мережі, обираючи на кожному з них найближчий стандартний переріз провода.
20м 3
Р1=2,5кВт
1 150м 2
40м 4
Р2=5кВт
40м 5
Р3=5кВт
Рис. 6.4 Схема освітлювальної мережі
52
Приклад 6.2. Визначити переріз алюмінієвих проводів освітлювальної мережі напругою 380/220В. Припустима втрата напруги 2,8%. Схема мережі з освітлювальними навантаженнями показана на рис.6.4. Чотирипроводними виконані лінії, що живлять, 1-2 (l=150м) та розподільчі лінії 2-4 та 2-5 (l=40м), лінія 2-3 (l=20м) двопровідна.
|
|
|
Рішення.
1. По таблиці 6.1 для чотирипроводної мережі 380/220 В коефіцієнт С=44, а для двопроводної С=7,4. Для лінії 2-3 коефіцієнт α=1,85 (табл.6.2).
2. Визначимо моменти всіх ділянок мережі. Для ліній 2-3, 2-4 та 2-5 замінимо рівномірно розподілене по довжині навантаження зосереджене в середині лінії:
М12=(Р1+Р2+Р3) l12=12,5·50=625кВт м;
М23=Р1·0,5l23=2,5·10=25кВт м;
М24=5·20=100кВт м; М25=5·20=100кВт м
3. Для лінії 1-2 переріз обирається по (6.14):
F12
= (625 + 100 + 100) + 1,85 × 25 = 7,07 мм2
44 × 2,8
4. Обираємо найближчий по стандарту переріз, рівний 10 мм2 і визначаємо дійсні втрати напруги в лінії 1-2:
|
|
|
= 625
44 ×10
= 1,42%
5. Для ділянок 2-3, 2-4 і 2-5 припустима втрата напруги
ΔU23= ΔU24= ΔU25= ΔUприп-ΔU12=2,8-1,42=1,38%
6. Переріз проводів цих ділянок
F23
= 25
7,4 ×1,38
= 2,45 мм2 (приймаємо 2,5 мм2);
F23
= F25
= 100
44 ×1,38
= 1,65 мм2 (приймаємо 2,5 мм2).
При більшій потужності освітлювальних установок з газорозрядними лампами низьке значення коефіцієнта потужності (в середньому 0,5) в освітлювальній мережі приводить до необхідності підвищення cosφ до значення 0,9…0,95. Компенсація реактивної потужності за допомогою конденсаторів в освітлювальних мережах може бути індивідуальною або груповою. Освітлювальні установки з люмінісцентними лампами мають індивідуальну компенсацію, а для газорозрядних ламп ДРЛ, ДРІ та інших необхідно передбачити групову компенсацію.
53
Згідно ПУЕ групова лінія повинна містити на фазу не більше 20 ламп розжарювання, ДРЛ, ДРІ, а люмінісцентних – до 50 ламп на фазу. Переріз нульових робочих проводів з люмінісцентними лампами, ДРЛ, ДРІ обирається з урахуванням вимог ПУЕ [19]. Найменш припустимі перерізи проводів освітлювальної мережі по механічній міцністі для мідних проводів складають 1 мм2, а для алюмінієвих – 2,5 мм2.
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 562; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!