дипломный проект по теме электроснабжение кательной. Диплом Вишняк. 1 Общая часть 1 Исходные данные для составления ппр
 Скачать 0.56 Mb.
|
|
1 Общая часть 1.1 Исходные данные для составления ППР Исходными данными для составления проекта производства работ (ППР) являются: характеристика объекта; данные физических объёмов электромонтажных работ; сметы на освещение и силовое электрооборудование; калькуляции; рабочие чертежи. Проекты производства электромонтажных работ (ППР), являются документами, служащими для предварительной подготовки монтажных работ на объекте. Современное ведение электромонтажных работ индустриальными методами немыслимо без предварительной разработки организационных и технических вопросов их выполнения. Материалы ППР помогают монтажному персоналу правильно расставить рабочую силу, составить графики, заявки и т.д. Поэтому ППР должен поступать на монтажный участок своевременно. ППР в большинстве случаев составляются силами монтажных трестов, группами подготовки производства (ГПП). Содержание ППР должно соответствовать требованиям максимальной индустриализации работ, выполняемых в две стадии, внедрению передовой технологии и всемерной механизации монтажных операций. Общими для всех электромонтажных организаций являются следующие вопросы подготовки: проверка и составление смет и калькуляций; разработка проектов производства работ; выбор методов производства электромонтажных работ; изготовление монтажных узлов и блоков в мастерских; комплектация материалов и оборудования; - централизованная доставка материалов и оборудования в монтажную зону. Документация ППР должна быть минимальной по объёму и конкретной по содержанию. 1.2 Краткая характеристика объекта Проект монтажа электрооборудования котельной в городе Малокурильске разработан на основании архитектурно-строительной, технологической и сантехнической частей проекта. Питание объекта осуществляется от двух трансформаторной подстанции, на которой установлены 2 трансформатора типа ТМ - 63/6. Ввод кабельный, кабелем марки ААБ, проложенным в траншее. Для распределения электроэнергии на объекте установлены распределительные шкафы типа ШРС1. В качестве пусковой аппаратуры приняты магнитные пускатели типа ПМЛ. Расчетная максимальная мощность всего объекта – 96,27кВА. Расчетный коэффициент мощности на объекте составил 0,8, что в свою очередь является ниже оптимального, представляемого предприятию энергосистемой, поэтому с целью снижения потребления реактивной мощности на объекте установлена компенсирующая установка типа КС2 - 0,38 - 36 3У3. Силовыми потребителями электроэнергии являются электродвигатели вентиляторов, насосов и технологическое оборудование. Управление электродвигателями вентиляторов предусмотрено из мест, заданных сантехнической группой. Питающие и силовые распределительные сети выполнены кабелем марки ВВГ в стальных трубах в подготовке пола и кабелем КВВГ открыто по стенам с креплением скобами. Магистральные и распределительные осветительные сети выполнены кабелем ВВГнг на лотках НЛ. Для распределения электроэнергии используют осветительные щитки типа ОЩВ-6. На объекте предусмотрено рабочее и аварийное освещение. Для освещения помещений используются светильники типа ПВЛП, ЛПО02, НПП04, НСП02. Светильники для аварийного освещения используются из числа рабочего, но имеющие отличительную окраску. Защитные меры безопасности, принятые в здании котельной, соответствуют ПУЭ и ГОСТ Р50571.2-94 системе TN-C-S. На вводе в здание запроектирована ГЗШ, к которой подключаются все проводящие элементы здания, металлические трубы холодного и горячего водоснабжения и контур заземления с сопротивлением не более 4 Ом. Заземляющее устройство выполнено из 4-х вертикальных электродов диаметром 16 мм, длиной 5 м и соединяющей их горизонтальной полосой 40х4мм. 2 Конструктивно – расчетная часть 2.1 Схема электроснабжения объекта Схемы электроснабжения, обеспечивающие питание предприятия на его территории, ввиду большой разветвленности, большого количества аппаратов должны обладать дешевизной и надежностью одновременно. Это положение обеспечивается тем, что в зависимости от конкретных требований для обеспечения приемников и потребителей применяются различные схемы питания. Питание силовых электроприемников напряжением до 1000 В может осуществляться по радиальным, магистральным и комбинированным (смешанным) схемам. При выборе схемы учитываются единичная мощность электроприемников, их размещение, характер производства, надежность электроснабжения, расположение подстанции, конструктивное выполнение сети. В проекте предусмотрена магистральная схема электроснабжения, которая представлена на рис.1. Магистральные схемы применяются при размещении электроприемников рядами по площади объекта. Преимущества магистральной схемы: не требует установки РУ на трансформаторной подстанции; энергия распределяется по схеме блока „трансформатор – магистраль”, что упрощает и удешевляет сооружение цеховой подстанции. Недостаток магистральной схемы: при повреждении магистральной сети отключаются все потребители, питаемые от нее.  2.2 Расчет электрических нагрузок 2.2.1 Расчет электрических нагрузок силового электрооборудования одного узла Определение электрических нагрузок цеха методом коэффициента спроса Расчётные нагрузки определяем методом коэффициента спроса. Этот метод сводится к составлению расчётной таблицы нагрузок. Силовая нагрузка рассчитывается по узлам питания: шинопровод, распределительный пункт, питающая линия. 2.2.1.1 Электроприёмники распределяются по характерным технологическим группам с однородным режимом работы (одинаковые коэффициенты спроса Кс.гр., и коэффициенты мощности cos φ.гр. ). Значения коэффициентов для различных технологических групп берутся по таблицам из справочной литературы. Производим расчет электрических нагрузок для шкафа распределительного ШР – 2. Для остальных шкафов расчеты выполняются аналогично. Данные расчетов приведены в таблице 2.1. Определяем установленную мощность  (2.1.)  2.2.1.2 Определяем активную расчетную мощность: Рр. = Рн Кс.= 0,55 0,7 + 38,5 0,78 + 4,0 0,8 + 4 0,8 + 1,1 0,95 + + 1,65 0,75 + 0,96 1 = 37,41 кВт; (2.2.) 2.2.1.3 Найдём расчетную реактивную мощность: Qр. = Рр. tg = (0,85 + 0,96) 0,33 + (29,88 + 3,2 + 1,24 ) 0,75 + + 1,04 1,17 + 3,41 0,5 = 29,71 квар (2.3.) 2.2.1.4 Рассчитываем полную мощность: Sр ШР-2 =  ( Рр.ШР-2)² + (Qр.ШР-2)² (2.4.) Sр ШР-2 = (37,41)² + (28,05)² = 49,51 кВА 2.2.1.5 Определяем расчётный ток для электроприёмников ШР-2: Iр.ШР-2 = Sр ШР-2/1,73 Uн = 49,51 / 1,73 0,38 = 75,31 А, (2.5.) где Uн = 0,38кВ – номинальное напряжение сети. Расчёт остальных распределительных пунктов производится аналогично. Данные заносим в таблицу 2.1 2.2.1.6 Определяем коэффициент мощности и tgφ  (2.6.)    2.2.2 Производим расчет электрических нагрузок всего объекта Методика расчета нагрузок для всего объекта аналогична расчетам для одного распределительного пункта. 2.2.2.1 Определяем активную суммарную номинальную мощность всего объекта  (2.7.)  2.2.2.2 Определяем активную расчетную максимальную мощность для всего объекта  (2.8.)  2.2.2.3 Определяем расчетную максимальную реактивную мощность всего объекта  (2.9.)  2.2.2.4 Определяем полную расчетную максимальную мощность всего объекта  (2.10.)  2.2.2. 5 Определяем расчетный максимальный ток всего объекта  (2.11.)  2.2.2.6 Определяем коэффициент мощности и tgφ всего объекта      2.3 Светотехнический расчет Как известно, через зрительный анализатор человека поступает из внешнего мира наибольшее количество информации. Зрительные ощущения позволяют судить о светлоте и цвете, размерах и форме предметов, их движении и взаимном расположении. Используя различные органы чувств, и дополняя полученную через них информацию предшествующим опытом, человек способен воспринимать предметы и явления внешнего мира наиболее полно. Чувствительность зрительного анализатора, так же как и чувствительность любого другого приемника излучения, принято определять величиной, обратной пороговому значению излучения. В связи с большим разнообразием зрительных задач чувствительность зрительного анализатора можно оценивать в соответствии с содержанием этих задач, уровнем соответствующих функций зрени: а) контрастной чувствительности; б) остроты различения; в) остроты глубинного зрения; г) быстроты различения; д) цветовой чувствительности. Все перечисленные функции зрения представляют собой характеристики изменений величин, обратных зрительным порогам, в зависимости от яркости поля зрения, на которую адаптирован зрительный анализатор. Анализ основных закономерностей работы зрительного анализатора как приемника световых излучений позволяет сформулировать следующие требования к осветительным установкам: достаточная яркость освещаемых объектов, обеспечивающая необходимую (заданную) достоверность их обнаружения (различения) или требуемый уровень светлоты освещаемого пространства; отсутствие резкого различия яркостей рабочей поверхности и окружающего пространства; постоянство освещенности рабочей поверхности во времени; отсутствие резких и глубоких падающих теней на рабочих поверхностях и достаточно контрастное освещение рельефных объектов, обеспечивающих зрительное восприятие их объема и формы; отсутствие в поле зрения ярких светящих поверхностей, обладающих большой блескостью. Все перечисленные требования, за исключением первого, следует отнести к группе вопросов качества освещения. Для электрического освещения помещений производственных, административных, общественных зданий, а также для наружного освещения применяются лампы люминесцентные, накаливания, ртутные высокого давления с исправленной цветностью ДРЛ. Люминесцентные лампы благодаря высокой световой отдаче, большому сроку службы, а также достаточно хорошей цветопередаче широко применяют для освещения помещений: где необходимо правильное различение цветовых оттенков; производственных, в которых выполняется работа большой и средней точности; не имеющих естественного света, предназначенных для постоянного пребывания людей; в которых необходимо создать особо благоприятные условия для зрения. В зависимости от назначения освещаемых помещений и вида производимых в них работ выбирают соответствующие типы люминесцентных ламп. Лампы ЛБ, имеющие наиболее высокую световую отдачу, следует применять в помещениях административных, общественных и производственных зданий, не требующих повышенных требований к цветопередаче. Лампы накаливания благодаря невысокой стоимости, простоте обслуживания, незначительным размерам и независимости их работы от условий внешней среды являются источниками света массового применения, хотя к. п. д. и световая отдача у них значительно ниже, чем у люминесцентных. Лампы накаливания используются для освещения производственных помещений, в которых по выполняемым в них работам требуются низкие или средние уровни освещенности, т. е. выполняются грубые виды работ; помещений с особо тяжелыми условиями среды; вспомогательных помещений без постоянного пребывания людей. Ртутные лампы ДРЛ, обладающие большим единичным световым потоком, применяются для освещения больших производственных помещений высотой более 6 м, в которых не требуется различать цветовые оттенки. При их применении резко снижается количество устанавливаемых осветительных приборов, а это упрощает распределительную сеть, уменьшает монтажные работы и снижает расходы на эксплуатацию. Следует учесть, что при освещении помещений лампами ДРЛ возникает пульсация светового потока. Для снижения коэффициента пульсации следует поочередно подключать лампы к разным фазам сети. Для надежной работы осветительной установки и ее экономичности большое значение имеет правильный выбор светильника. При выборе проектировщик должен учитывать условия окружающей среды, в которой будет работать светильник, требуемое распределение светового потока в зависимости от назначения и характера отделки помещения и экономичность самого светильника. Если выбранный светильник конструктивно не соответствует условиям внешней среды, то это может привести к его чрезмерному запылению (в пыльных помещениях), вследствие чего уменьшится световой поток, излучаемый им; в пожароопасных и взрывоопасных помещениях — к пожару или взрыву. Неправильный выбор светильников по светораспределению приводит к неэкономичному использованию светового потока источников света и росту установленной мощности осветительной установки. При равных условиях предпочтительнее светильники с высоким к. п. д., несмотря на более высокую их стоимость. Эти дополнительные затраты быстро окупаются за счет экономии электрической энергии. При выборе типов светильников для освещения помещений в зависимости от их технологического назначения необходимо еще и учитывать светотехническую классификацию светильников (классы по светораспределению в пространстве и формы кривых силы света). Для освещения горизонтальных рабочих поверхностей в производственных цехах и помещениях с низкими коэффициентами отражения стен и потолков применяют светильники класса П с кривой силы света К при высоких потолках, а с уменьшением высоты потолков — кривые силы света Г и Д. В цехах со светлыми потолками и стенами применяют светильники классов Н и Р с теми же кривыми силы света в зависимости от высоты потолков. Светильники классов Н и Р с кривыми Д и Л применяют для освещения административно-конторских, учебных помещений, лабораторий и др. Светильники классов В и О применяют в тех случаях, когда необходимо создавать архитектурное освещение помещений в общественных зданиях, а светильники с кривой силы света Ш — только для освещения наружных территорий. Электропромышленность выпускает большое количество светильников, различных по светотехническим и эксплуатационным характеристикам. Для возможности использования при проектировании освещения того или иного светильника в каталогах на светильники даны технические данные для каждого типа и в том числе его класс по светораспределению и форма кривой силы света. При системе общего освещения светильники можно размещать над освещаемой поверхностью либо равномерно, либо локализовано. При равномерном освещении светильники располагают правильными симметричными рядами, создавая при этом относительно равномерную освещенность по всей площади. При локализованном освещении светильники располагаются индивидуально для каждого рабочего места или участка производственного помещения, создавая при этом требуемые освещенности только на рабочих местах. Минимальная высота подвеса светильника над освещаемой поверхностью определяется условиями ограничения ослепленности. При общем равномерном освещении выгоднейшими вариантами расположения светильников с лампами накаливания и лампами ДРЛ являются расположение их по углам прямоугольника или шахматное расположение, а при расположении светильников по углам квадрата (La = Lб) или по углам равностороннего треугольника (Lб =  La) получается наиболее равномерное распределение освещенности по всей площади помещения. Выбор расстояния La между светильниками зависит от типа светильника, высоты его подвеса над рабочей поверхностью, а иногда способ расположения светильников зависит от архитектурных или строительных условий.Следует учесть, что увеличение расстояния между светильниками и увеличение мощности каждого светильника приводит к увеличению неравномерного распределения освещенности на освещаемой поверхности, так как при этом освещенность под светильником будет намного больше освещенности точек между светильниками. Это приводит к неприятным условиям адаптации глаз человека и, кроме того к увеличению установленной мощности осветительной установки. Установлено, что расстояние между светильниками зависит от наивыгоднейшей величины отношения L/НР, где L — расстояние между светильниками или рядами, м; Нр — высота подвеса светильника над рабочей поверхностью, м. Ряды люминесцентных светильников следует располагать параллельно длинной стороне помещения со световыми проемами. Если проемы расположены на короткой стороне, то ряды светильников можно расположить как угодно. Расстояние от крайнего ряда светильников до стен не должно превышать 0,3 (как исключение — до 0,5) расстояния между рядами светильников (L). 1. Для мазутонасосной определим расстояние между светильниками, исходя из выражения L/НР = L- расстояние между светильниками; НР- высота подвеса светильников над рабочей поверхностью. Величина определяется кривой силы света светильника. Принимаем светильник типа Д с = 1,4 Lа = НР = 3,5 1,4 = 4,9 м 2. Расстояние от крайнего светильника до стены не должно превышать 0,3 L. Принимаем l = 0,3 4,9 = 1,47 м 3. Расстояние между рядами светильников выбираем из условия L = Lа = 4,9 м 4. Определяем количество рядов n = ( (В - 2l1)/ Lа ) + 1; где В – ширина помещения, м; l1 – расстояние от крайних рядов светильников до стен, м; L - расстояние между рядами светильников, м n = ((7 – 2 1,47) / 4,9) + 1= 2 Исходя из вышеизложенного принимаем к установке N = 8. Для остальных помещений расчет аналогичен. Производим расчет электрического освещения для помещения мазутонасосной методом коэффициента использования светового потока Размеры помещения по чертежам: Длина – 11,15 м. Ширина – 7,0 м. Высота – 3,5 м. Освещенность берем из плана помещения Е = 150 лк Выбираем для установки на мазутонасосной светильник типа ПВЛП-1 240. По табл.5.4.(3,с128) определяем коэффициенты отражения поверхностей помещения  По расчетной формуле находим индекс помещения  (2.12.)  Зная индекс помещения по справочной таблице (3,с115) находим коэффициент использования светового потока u = 44% Определяем световой поток лампы с учетом принятых светильников  (2.13.) где Z – поправочный коэффициент (1,1 – 1,3) принимаем 1,1  - коэффициент запаса ( для светильников с люминесцентными лампами– 1,5)u – коэффициент использования светового потока S – площадь помещения, м2 n – количество ламп в светильнике Е – нормируемая освещенность, лк  2.3.6 Фактическая освещенность при выбранных лампах составит  Отклонение расчетной освещенности от нормируемой допускается в пределах от -10 до +20 %, следовательно, количество светильников выбрано верно. Аналогично рассчитываем все помещения объекта. Данные расчетов занесены в таблицу 2.2. 2.4 Расчет и выбор компенсирующего устройства Реактивная мощность не связана с полезной работой электроприемников и расходуется на создание электромагнитных полей в электродвигателях, трансформаторах, линиях. Прохождение в электрических сетях реактивных токов обуславливает добавочные потери активной мощности, дополнительные потери напряжения, что в свою очередь снижает пропускную способность всей системы электроснабжения. Чтобы снизить потребление реактивной мощности применяют естественные меры компенсации без применения специальных компенсирующих устройств и искусственную компенсацию, т.е. применяют специальные компенсирующие устройства, являющиеся источниками реактивной энергии. Основным нормативным показателем, характеризующем потребляемую предприятием реактивную мощность является коэффициент мощности Сosφ. Если полученное значение ниже оптимального (Сosφоп=0,92 - 0,95), то следует повысить расчетный Соsφ объекта до оптимального. Для этого необходимо установить компенсирующее устройство. Определяем мощность компенсирующего устройства  (2.14.) где Рр.max – расчетная активная мощность нагрузки предприятия, кВт. tgφ – фактический тангенс угла, соответствующей мощностям нагрузки Рр.max и Qр.max tgφ – оптимальный тангенс угла соответствующий коэффициенту реактивной мощности, представляемой предприятию энергосистемой.  По расчетной мощности компенсирующего устройства из [7,c383] выбираем тип установки КС2 - 0,38 - 36 3У3 Определяем максимальную реактивную мощность после компенсации  (2.15.)  Определяем полную расчетную мощность после компенсации  Определяем коэффициент мощности всего объекта после компенсации  2.5 Выбор числа и мощности силовых трансформаторов Число установки трансформаторов на подстанции определяется категорией надежности электроснабжения. Двухтрансформаторные подстанции применяются при питании нагрузок, не допускающих перерыв электроснабжения на время доставки «складского» резерва, т.е. для электроприемников II категории, к которой и относится котельная. Для расчета мощности трансформатора берем данные из таблицы расчета электрических нагрузок. Определяем потери в трансформаторе  Рт=0,02*Sр max(НН) = 0,0296,27 = 1,92 кВт (2.16) Qт=0,1*Sр max(НН) = 0,1 96,27 = 9,627 квар Sт = кВАОпределяем расчетные мощности на стороне ВН с учетом потерь в трансформаторе Р рmax(ВН) =Р рmax(НН) + |