Диплом Электроснабжение свинарника. ПЗ. 1 общая часть 1 Краткая характеристика помещений

• Название: 1 общая часть 1 Краткая характеристика помещений
• Анкор: Диплом Электроснабжение свинарника
• Дата: 26.09.2022
• Размер: 306.81 Kb.
• Имя файла: ПЗ.docx
• Тип: Документы; #698679
• страница: 4 из 4

3.2. Определение количества и мест расположения групповых щитков, выбор их типа и компоновка трассы сети.
Количество групповых щитков осветительной установки определяют, исходя из размеров здания и рекомендуемой протяжённости групповых линий. Принимают длину четырехпроводных трехфазных групповых линий напряжением 380/220В равной 80 м, напряжением - 220/127 В - 60 м и, соответственно, двухпроводных однофазных - равной 35 м и 25 м. Однофазные групповые линии целесообразно применять в небольших конторах, а также в средних помещениях при установке в них светильников с лампами накаливания мощностью до 200 Вт и с люминесцентными лам­пами. Применение трехфазных групповых линий экономично в больших помещениях (птичниках, коровниках и т.д.), освещаемых как лампами накаливания, так и газоразрядными лампами.

Ориентировочное количество групповых щитков можно оп­ределить по формуле:

(3.1)

где n_щ - рекомендуемое количество групповых щитков, шт;

А, В - длина и ширина здания, м;

r - рекомендуемая протяженность груп­повой линии, м.

Для уменьшения протяженности и сечения проводов груп­повой сети щитки устанавливают по возможности в центре элект­рической нагрузки, координаты которого

; (3.2)

где х_ц, у_ц - координаты центра электрических нагрузок в координатных осях х, у;

Р_i - мощность i-й электрической нагрузки, кВт;

х_i, у_i - координаты i-й электрической нагрузки в координатных осях х, у;

При выборе мест установки групповых осветительных щитков учитывают также и то, что групповые щитки, предназначенные для управления источниками оптического излучения, устанавливают в местах, удобных для обслуживания: проходах, коридорax и на лестничных клетках. Щитки, имеющие отключающие аппараты, устанавливают на доступной для обслуживания высоте (1,8...2,0 м от пола).

При компоновке внутренних сетей светильники объединя­ют в группы так, чтобы на одну фазу группы приходилось не более 20 ламп накаливания, ДРЛ, ДРН, ДНаТ и розеток или 50 люми­несцентных ламп.

Осветительные щитки выбирают в зависимости от количе­ства групп, схемы соединения, аппаратов управления и защиты, а также по условиям среды, в которых они будут работать. В зависи­мости от условий среды в помещениях применяют групповые щит­ки незащищенные, защищенные и защищенные с уплотнением. Щитки защищенные с уплотнением предназначены для установки в производственных помещениях с тяжелыми условиями среды. Большое значение имеет также выбор трассы сети, которая долж­на быть не только кратчайшей, но и наиболее удобной для монта­жа и обслуживания. Прокладка сети по геометрически кратчай­шим трассам практически невозможна или нецелесообразна по причинам конструктивного и технологического характера. Трассу открытой проводки, как по конструктивным, так и по эстетическим соображениям намечают параллельно и перпендикулярно основным плоскостям помещений. Только при скрытой проводке на горизонтальных плоскостях можно применять прямолинейную трассировку между фиксированными точками сети.

Выбранные трассы питающих и групповых линий, места установки групповых щитков, светильников, выключателей и розеток наносят на план помещения согласно условным обозначениям, принятым в ГОСТ 21.608 - 84 и ГОСТ 2.754 – 72.

В соответствии с результатами светотехнического расчёта вычерчиваем план здания (формат А1). Наносим на него в виде условных обозначений светильники (ряды светильников). Принимаем щиток с однофазными группами. Рекомендуемая протяжённость линий r = 35 м.

Вычисляем требуемое количество групповых щитков по формуле (3.1):



Принимаем один щиток. Для определения места его установки рассчитываем координаты центра электрической нагрузки. Исходя из количества светильников и мощности ламп, в каждом помещении определяем установленную мощность по формуле

Р_i = N_аi ·N_вi·n_ci ·P_лi (3.3)

Р₁=30·1·0,04=1,2 кВт, Р₉ =1·1·0,04=0,04 кВт,

Р₁₍₁₎=20·1·0,04=0,8 кВт, Р₁₀₍₁₎=2·1·0,1=0,2 кВт,

Р₂=15·1·0,04=0,6 кВт Р₁₀₍₂₎=2·1·0,1=0,2 кВт,

Р₃₍₁₎=2·1·0,04=0,08 кВт, Р₁₀₍₃₎=4·1·0,1=0,4 кВт,

Р₃₍₂₎=2·1·0,04=0,08 кВт, Р₁₀₍₄₎=4·1·0,1=0,4 кВт,

Р₄=2·1·0,04=0,08 кВт, Р₁₁₍₁₎ =3·1·0,1=0,3 кВт,

Р₅ =4·1·0,04=0,16 кВт, Р₁₁₍₂₎ =3·1·0,1=0,3 кВт,

Р₆= 1·1·0,04=0,04кВт, Р₁₂₍₁₎= 1·1·0,1=0,1 кВт,

Р₇ =1·1·0,04=0,04кВт, Р₁₂₍₂₎= 1·1·0,1=0,1 кВт.

Р₈=2·1·0,1=0,2 кВт,

Приняв, что нагрузка каждого помещения сосредоточена в центре, и построив оси координат, определим координаты центров всех помещений, считая левый нижний угол началом координат. Данные сводим в таблицу 3.1.
Таблица 3.1 – Определение координат центра нагрузок

№ п/п	Наименование помещения		Хi, м	Уi, м	Р, кВт	Рi*Хi	Рi*Уi
1	Отделение на 1840 голов поросят-отъемышей	1	55	9	1,6	88	14,4
		2	25	9	0,8	20	7,2
2	Отделение на 270 голов ремонтного молодняка	1	12	9	0,6	7,2	5,4
Продолжение таблицы 3.1
3	Кормоприемное отделение	1	2,4	3,4	0,08	0,192	0,272
		2	2,4	14,8	0,08	0,192	1,184
4	Инвентарная и вентиляторая	1	35	8	0,08	2,8	0,64
5	Вентиляционная камера	1	2,6	9	0,16	0,416	1,44
6	Вентиляционная камера с тепловым узлом	1	34,8	16,8	0,04	1,392	0,672
7	Помещение для обслуживающего персонала	1	34,8	2,6	0,04	1,392	0,104
8	Уборная	1	75,2	11,8	0,2	15,04	2,36
9	Электрощитовая	1	75,2	8,2	0,04	3	0,328
10	Тамбур	1	75,2	3,6	0,2	15,04	0,72
		2	75,2	16,4	0,2	15,04	3,28
		3	38,2	16,8	0,4	15,28	6,72
		4	38,2	2,6	0,4	15,28	1,04
11	Коридор	1	5,8	9,2	0,3	1,74	2,76
		2	38,8	10	0,3	11,64	3
12	Кладовая	1	5,4	15,2	0,1	0,54	1,52
		2	5,4	1,5	0,1	0,54	0,15

Определяем координаты центра электрических нагрузок всего здания по формуле (3.2):



С учётом рассчитанного центра электрических нагрузок и с целью обеспечения удобства обслуживания и экономии проводникового материала размещаем групповой щиток на стене, максимально близко к центру электрической нагрузки, с координатами x=39,6 м; y=9,3 м.

Определяем требуемое количество групповых линий в групповом щитке: количество однофазных групп

(3.4)

Для удобства управления освещением в разных половинах здания принимаем две группы рабочего освещения и одну дежурного.

Выбираем групповой щиток ЯРН 8501-8301 с 6-ю однополюсными автоматическими выключателями.

На плане здания намечаем трассы прокладки сетей, места установки выключателей, обозначаем, номера групп и приводим данные светильников.
3.3. Выбор марки проводов (кабелей) и способов прокладки сети.
Осветительную электропроводку, как правило, следует вы­полнять проводами и кабелями с алюминиевыми жилами. С медными жилами ее выполняют только во взрывоопасных помещени­ях классов В-1 и В-la. Гибкие кабели с медной жилой и резиновой изоляцией марки КРПТ, КРПГ применяют для подключения пере­носных или передвижных источников оптического излучения.

При проектировании сельскохозяйственных объектов ис­пользуют следующие способы прокладки электропроводок: на тро­се; на лотках и в коробах; в пластмассовых и стальных трубах; ме­таллических и гибких резинотехнических рукавах; в каналах стро­ительных конструкций; проводом и кабелем по строительным ос­нованиям и конструкциям (ОСТ 70.004.0013 - 81).
При выборе того или иного способа прокладки электропро­водки необходимо учитывать условия среды помещения, его стро­ительные особенности, архитектурно-художественные экономичес­кие требования.

В помещении узел ввода, способ прокладки кабеля – открыто, во всех остальных помещениях – скрытая проводка.

По категории помещения и условиям окружающей среды выбираем кабель ПРФ.

Составляем расчётную схему сети, на которой указываем номера расчетных точек, длины участков и присоединенные мощности.

Рисунок 2 – Расчётная схема осветительной сети
3.4 Защита электрической сети от аварийных режимов
К аварийным режимам в осветительных сетях относят: токи короткого замыкания, не полнофазный режим работы (для трёхфазной линии), токи утечки. Для защиты от токов короткого замыкания служат автоматические выключатели ВА 14 – 26. Для защиты от токов утечки согласно ПУЭ принимаем УЗО с установкой 30 мкА.
3.5 Расчёт и проверка сечения проводников электрической сети

Принимаем допустимые потери напряжения ΔU = 2,5% и коэффициент спроса К_с=0,8. Тогда расчётное значение сечения проводника на участке:

(3.5)

где S – сечение проводов участка, мм²;

ΣМ = ∑Р·l – сумма моментов рассчитываемого и всех последующих участков с тем же числом проводов, что и у рассчитываемого, кВт·м;

Σα·m – сумма моментов всех ответвлений с числом проводов, отличающихся от числа проводов рассчитываемого участка, кВт·м;

α – коэффициент приведения моментов, зависящий от числа проводов рассчитываемого участка и в ответвлениях;

С – коэффициент зависящий от материала проводов, системы и напряжения сети, .

ΔU – допустимая потеря напряжения, % от U_н;

l – длина участка, м.

Определяем сечение линии от РП до щитка освещения:




С учётом механической прочности принимаем ближайшее, стандартное большее сечение S_0-1=2,5 мм²
Приняв для люминесцентных одноламповых светильников соsφ_л.л.1=0,85, для ламп накаливания cosφ_л.н=1,0

Определим коэффициент мощности на участке 0-1:

(3.6)



Определяем расчётный ток на участке 0-1:

(3.7)

Проверяем принятое сечение на нагрев. Длительно допустимый ток для данного сечения I_доп=21А.

I_доп ≥ I_р (3.8)

21 ≥ 8,8А – условие выполняется.

Определяем действительную потерю напряжения в магистрали.

(3.9)



Принимаем к установке сечение кабеля на данном участке 2,5мм² .

По расчётному току выбираем ток установки электромагнитного расцепителя автоматического выключателя.

I_у ≥1,4· I_р. =1,4·8,8= 12,32А (3.10)

I_у = 16> 12,32А

Проверяем выбранное сечение на соответствие вставке защитного аппарата

I_доп ≥ β·I_у (3.11)

где β – коэффициент, учитывающий нормированное соотношение между длительно допустимым током проводников и током установки защитного аппарата β = 1.

I_доп= 21А > 1 · 16 = 16 А - условие выполняется.
Определяем сечение первой групповой линии (по формуле 3.5):




С учётом механической прочности принимаем ближайшее, стандартное большее сечение S_1-2=2,5 мм².На остальных участках данной группы сечение кабеля также будет S=2,5 мм².

Определим коэффициент мощности на участке 1-2 (по формуле 3,6) :





Определяем расчётный ток на участке 1-2 (по формуле 3,7):



где U_л=220В



Проверяем принятое сечение на нагрев. Длительно допустимый ток для данного сечения I_доп=21А (по формуле 3,8):

I_доп ≥ I_р

21 ≥ 6,59А – условие выполняется.

Определяем действительную потерю напряжения в линии 1 по формуле (3.9).


Так как сечение кабеля на данном участке 2,5мм² , что выше необходимого, то потеря напряжения на остальных участках будет ещё меньше.

По расчётному току выбираем ток установки электромагнитного расцепителя автоматического выключателя. (по формуле 3.10)

I_у ≥ 1,4· I_р. = 1,4·6,59=9,2А

I_у = 16> 3.32 А

Проверяем выбранное сечение на соответствие вставке защитного аппарата (по формуле 3.11)

I_доп ≥ β·I_у

где β – коэффициент, учитывающий нормированное соотношение между длительно допустимым током проводников и током установки защитного аппарата β = 1.

I_доп= 21А > 1 · 16 = 16 А - условие выполняется.

Определяем сечение второй группы (по формуле 3,5).




С учётом механической прочности принимаем ближайшее, стандартное большее сечение S_1-10=2,5 мм². На остальных участках данной группы сечение кабеля также будет S=2,5 мм².
Определим коэффициент мощности на участке 1-13 (по формуле 3.6):





Определяем расчётный ток на участке 1-13(по формуле 3.7):



где U_л=220В


Проверяем принятое сечение на нагрев. Длительно допустимый ток для данного сечения I_доп=21А. (по формуле 3.8)

I_доп ≥ I_р

21 ≥ 7 А – условие выполняется.

По расчётному току выбираем ток установки электромагнитного расцепителя автоматического выключателя. (по формуле 3.10)
I_у ≥ 1,4· I_р.=1,4·7=9,8 А

I_у = 16 > 9,8 А
Проверяем выбранное сечение на соответствие вставке защитного аппарата(по формуле 3.11)

I_доп ≥ β·I_у

I_доп= 21А > 1·16 А - условие выполняется.
Определяем действительную потерю напряжения в линии 2 (по формуле 3.9).


Определяем сечение третьей группы (по формуле 3.5).



С учётом механической прочности принимаем ближайшее, стандартное большее сечение S_1-16=4 мм²
Определим коэффициент мощности на участке 1-16:



Определяем расчётный ток на участке 1-16 (по формуле 3.7):


где U_л=220В



Проверяем принятое сечение на нагрев. Длительно допустимый ток для данного сечения I_доп=21А (по формуле 3.8).
I_доп. ≥ I_р.
19 ≥ 9,25 А – условие выполняется.

По расчётному току выбираем ток установки электромагнитного расцепителя автоматического выключателя (по формуле 3.10).

I_у ≥ 1.4I_р

I_у = 16>9,25 А

Проверяем выбранное сечение на соответствие вставке защитного аппарата (по формуле 3.11).

I_доп. ≥ β·I_у

I_доп= 21А > 1·16 = 16 А - условие выполняется.

Определяем действительную потерю напряжения в линии 3 на участке (1-16) (по формуле 3.9):



Исходя из условий экономии электроэнергии и проводникового материала для подключения осветительного щитка, используем кабель

ПРФ 5×2,5 ,а для выполнения групповых линий кабель ПРФ 3×2,5 и ПРФ 3×4 .
3.6 Мероприятия по повышению коэффициента мощности электрической сети осветительной установки
Повышение коэффициента мощности электроустановок – важная задача, так как низкий cosφ приводит к перерасходу металла на сооружение электрических сетей, увеличивает потери электроэнергии, недоиспользование мощности и снижение коэффициента полезного действия первичных двигателей и генераторов электростанций и трансформаторов электрических подстанций.

Для сельских электроустановок наиболее приемлемым способом повышения коэффициента мощности является компенсация реактивной мощности при помощи статических конденсаторов. Статические конденсаторы имеют очень малые потери мощности, бесшумны в работе, износоустойчивы, просты и удобны в эксплуатации.

Статические конденсаторы могут быть подобраны на малые мощности, что особенно важно для сельскохозяйственных установок.

Кроме того, выбор конденсаторных установок производится с учетом всех приёмников здания.
4 Эксплуатация осветительной установки
4.1 Определение мер защиты от поражения электрическим током.
Для защиты людей от возможного поражения электрическим током электрические сети здания городской ветеринарно-санитарной станции выполняются трёхпроводным кабелем, одна из жил которого выполняет роль специального защитного проводника. К ней подключаются все металлические предметы и корпуса светильников. Защитный проводник соединён с нулевой точкой трансформатора и заземляющим контуром. В помещении установлено УЗО, защищающее от токов утечки с установкой более 30 мкА.

При монтаже светильников на тросах несущие тросы зануляют не менее чем в двух точках по концам линии, путём присоединения к защитному (РЕ) проводнику, гибким медным проводником. Соединение гибкого проводника с тросом выполняется с помощью ответвительного зажима.

Сопротивление изоляции кабелей осветительной сети должно быть не менее 0.5МОм.

Светильники во всех помещениях расположены на высоте 2.5м, что затрудняет к ним доступ без специальных приспособлений и способствует электробезопасности.
4.2 Указания по энергосбережению и эксплуатации осветительной установки
При проектировании осветительной установки были использованы следующие светотехнические решения:

1. для производственных помещений использованы наиболее экономные источники освещения, а именно: газоразрядные лампы низкого давления и лампы накаливания;

2. схема питания освещения - радиальная;

3. принято наибольшее разрешённое напряжение питания;

4. групповой щит установлен в центре электрических нагрузок;

5. лампы имеют диапазон рабочего напряжения равный напряжению питания, что позволяет избежать перерасхода электроэнергии и уменьшения срока службы.

Энергосберегающие мероприятия при эксплуатации осветительных установок:

- своевременная очистка светильников;

- своевременная замена ламп;

- окраска рабочих поверхностей в светлые тона;

- чистка оконных проёмов.
5 Расчет технико-экономических показателей осветительной установки

Проектирование освещения является многовариантной задачей, требующий от разработчика умения найти не только наилучшее светотехническое, но и наиболее выгодное с экономической и энергетической точек зрения решения. Каждый из возможных вариантов, создающих одинаковые условия освещения, может отличатся типом используемых светильников, проводов, видом проводки и т.п. Вследствие этого будут различными капитальные затраты, эксплуатационные расходы и долговечность установки.

Экономичную эффективность осветительной установки оценивают приведенными затратами.
(5.1)
Где З – приведенные затраты по рассматриваемому варианту, руб

- нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений;

К – капитальные вложения на сооружение осветительной установки, руб.;

Э – годовые эксплуатационные расходы на систему искусственного освещения, руб.

Капитальные затраты на изготовление осветительной установки рассчитываются по формуле:
(5.2)
Где N – общее число светильников одного типа в осветительной установке, шт;

- цена одной лампы, руб.;

- число ламп в одном светильнике;

- цена одного светильника, руб.;

- стоимость монтажа одного светильника, руб.;

- коэффициент, учитывающий потери энергии в ПРА, принимается 1,2 при люминесцентных лампах и 1,1 при лампах ДРЛ и ДРИ

- мощность одной лампы, Вт;

- стоимость монтажа электротехнической части осветительной установки (щитки, сеть и др.) на 1кВт установленной мощности ламп с учетом потерь в ПРА, ориентировочно принимается 12000 руб/кВт.

Стоимость монтажа светильника определяют по ценникам на электромонтажные работы или ориентировочно принимается 25% стоимости светильника.

Эксплуатационные расходы складываются из стоимости электроэнергии, затрачиваемой на освещение, стоимости заменяемых ламп, стоимости чистки светильников и амортизационных отчислений, которые для светильников, электрооборудования и осветительных сетей принимаются в размере 10% капитальных затрат. Годовые эксплуатационные расходы по содержанию искусственного освещения определяются по формуле:
(5.3)

Где - годовые затраты на амортизацию системы освещения, руб.;

- годовые расходы на обслуживание и текущий ремонт осветительной установки, руб.;

- стоимость израсходованной за год электрической энергии с учетом потерь в ПРА и сетях, руб.

Амортизационные отчисления делают с целью накопления средств для замены основного оборудования, выходящего из строя, по истечении срока службы, Следовательно, сумма отчислений определяется соком службы отдельных элементов осветительной установки и капитальными затратами. Амортизационные отчисления в размере 10% капитальных затрат, соответствующие 10-летнему сроку службы светильников, проводок и электрооборудования, рассчитываются по формуле:

, (5.4)

Годовые расходы на обслуживание и текущий ремонт осветительной установки складываются в основном из стоимости ламп и расходов на чистку светильников:

, (5.5)

где - стоимость сменяемых в течение года ламп, руб.;

- расходы на чистку светильника за год, руб.;

- продолжительность работы осветительной установки в год, ч;

- номинальный срок службы лампы, принимается для ламп накаливания общего назначения 1000ч, для люминесцентных ламп 12000ч;

- стоимость работ по замене одной лампы, руб.;

- количество чисток светильников в гол (из справочника);

-стоимость одной чистки одного светильника, руб.

При отсутствии данных стоимости замены одной лампы эта величина определяется умножением стоимости чистки светильников на коэффициент 0.7.

Стоимость электрической энергии израсходованной за год определяется по формуле:

(5.6)

где - коэффициент, учитывающий потери электрической энергии в осветительных сетях;

- потери напряжения в осветительной сети до средних ламп, %;

- стоимости электрической энергии, руб./(кВт·ч).

При отсутствии данных потери напряжения коэффициент принимается равным 1,03 при лампах накаливания, 1,037 – и при люминесцентных лампах, 1,12- при лампах ДРЛ и ДРИ без компенсации реактивной мощности и 1,079- при лампах ДРЛ и ДРИ с компенсацией реактивной мощности групповых линиях.

Для осветительных установок, содержащие светильники разных типов и с лампами разной мощности, капитальные затраты и эксплуатационные расходы определяются отдельно для светильников каждого типа или мощности, а затем суммируются.

Капитальные затраты на изготовление осветительной установки по формуле (5.2):

Амортизационные отчисления по формуле (5.4):

Расход на обслуживание и текущий ремонт по формуле (5.5):

Стоимость электрической энергии израсходованной за год по формуле (5.6):


Годовые эксплуатационные расходы по формуле (5.3):

Экономичную эффективность осветительной установки по формуле (5.1):

ВЫВОД

В данном курсовом проекте произведёны светотехнический и электрические расчёты осветительной установки городской ветеринарной-санитарной станции рассмотрены вопросы энергосбережения и эксплуатации осветительной установки. Курсовой проект по дисциплине «Светотехника и электротехнологии» на тему «Проект осветительной установки свинарника на 1840 голов поросят-отъемыжей» с расходом энергии более 13% состоит из расчётно-пояснительной записки на 37 листах формата А4, содержащий 4 таблицы, 2 рисунка и графическую часть на листах формата А1. По окончании курсового проекта были определыны требуемые типы ламп, их количество и точное расположение в помещении. Этот проект является полностью работоспособным, соответствующим всем нормативным требованиям по электробезопасности.

СОДЕРЖАНИЕ ЛИТЕРАТУРА

1. 
   Баранов Л.А., Захаров В.А. Светотехника и электротехнология. –М КолосС, 2008. - 344с
   
2. 
   Шеховцов В.П. Осветительные установки промышленных и гражданских объектов . – М.: Форум, 2009. – 160с
   
3. 
   Кнорринг Г.М. Справочник для проектирования электрического освещения. – М.: Книга по Требованию, 2012. – 381 с.
   
4. 
   Баев В.И. Практикум по электрическому освещению и облучению. – М.: КолосС, 2008. – 191с., ил.
   
5. 
   Семенов Б.Ю. Экономичное освещение для всех. –М.: Солон-Пресс, 2010. – 224с.
   
6. 
   Живописцев Е.Н., Косицын О.А. Электротехнология и электрическое освещение. – М.: Агропромиздат, 1990. – 303с., ил.
   
7. 
   ГОСТ 21.614-88. Система проектной документации для строительства.
   
8. 
   ГОСТ 21.208-84. Внутреннее электрическое освещение.
   
9. 
   ГОСТ 2.709-89 ЕСКД. Обозначение условные проводов и контактных соединений электрических элементов, оборудования и участков цепей в электрических схемах.
   
10. 
    ГОСТ 2.710-81 ЕСКД. Обозначение буквенно-цифровые в электрических схемах.
    
11. 
    ГОСТ 2.732-86 ЕСКД. Обозначения условные графическиее схемах источника света
    
12. 
    ОСН АПК 2.10.24.001-04 Нормы освещения сельскохозяйственных предприятий, зданий, сооружений.
    
13. 
    СНиП 23-05-95 Естественное и искусственное освещение.