Методические рекомендации по выполнению практических работ по ЭС. Методические рекомендации по выполнению практических работ по дисциплине Электроснабжение предприятий и гражданских зданий
 Скачать 1.2 Mb.
|
|
Тема: Расчет электрических нагрузок гражданских зданий Цель: Изучить методику расчета электрических нагрузок жилых и общественных зданий. Научиться определять расчетные нагрузки жилого дома. Теоретические сведения В настоящее время расчет электрических нагрузок жилых и общественных зданий должен выполняться согласно Своду Правил по проектированию и строительству СП 31-110-2003 «Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий». Расчетную нагрузку групповых сетей освещения общедомовых помещений жилых зданий (лестничных клеток, вестибюлей, технических этажей и подполий, подвалов, чердаков, колясочных и т.д.), а также жилых помещений общежитий следует определять по светотехническому расчету с коэффициентом спроса, равным 1. Расчетная нагрузка питающих линий, вводов и на шинах РУ-0,4 кВ ТП от электроприемников квартир (Ркв) определяется по формуле, кВт: Ркв = Ркв.уд · n, (2.1) где Ркв.уд – удельная нагрузка электроприемников квартир, принимаемая по таблице 2.1 в зависимости от числа квартир, присоединенных к линии (ТП), типа кухонных плит, кВт/квартиру; n – количество квартир, присоединенных к линии (ТП). Удельные электрические нагрузки установлены с учетом того, что расчетная неравномерность нагрузки при распределении ее по фазам трехфазных линий и вводов не превышает 15 %. Удельные расчетные электрические нагрузки электроприемников квартир жилых зданий следует принимать по таблице 2.1 с обязательными примечаниями к данной таблице. Расчетная нагрузка силовых электроприемников (Рс), приведенная к вводу жилого дома, определяется по формуле: Рс = Рр.лф + Рс-т, (2.2) где Рр.лф – мощность лифтовых установок, кВт; Рс-т – мощность насосов водоснабжения, вентиляторов и других сантехнических устройств, кВт. Расчетная нагрузка линии питания лифтовых установок(Рр.лф) определяется по формуле: Таблица 2.1 – Удельная расчетная электрическая нагрузка электроприемников квартир жилых зданий, кВт/квартиру
Примечания: 1) Удельные расчетные нагрузки для числа квартир, не указанного в таблице, определяются путем интерполяции. 2) Удельные расчетные нагрузки квартир учитывают нагрузку освещения общедомовых помещений (лестничных клеток, подполий, технических этажей, чердаков и т.д.), а также нагрузку слаботочных устройств и мелкого силового оборудования (щитки противопожарных устройств, автоматики, учета тепла и т.п., зачистные устройства мусоропроводов, подъемники для инвалидов). 3) Удельные расчетные нагрузки приведены для квартир средней общей площадью 70 м2 (квартиры от 35 до 90 м2) в зданиях по типовым проектам. 4) Расчетную нагрузку для квартир с повышенной комфортностью следует определять в соответствии с заданием на проектирование или в соответствии с заявленной мощностью и коэффициентами спроса и одновременности. 5) Удельные расчетные нагрузки не учитывают покомнатное расселение семей в квартире. 6) Удельные расчетные нагрузки не учитывают общедомовую силовую нагрузку, осветительную и силовую нагрузку встроенных (пристроенных) помещений общественного назначения, нагрузку рекламы, а также применение в квартирах электрического отопления, электроводонагревателей и бытовых кондиционеров (кроме элитных квартир). 7) Для определения при необходимости значения утреннего или дневного максимума нагрузок следует применять коэффициенты: 0,7 - для жилых домов с электрическими плитами и 0,5 - для жилых домов с плитами на газообразном и твердом топливе. 8) Электрическую нагрузку жилых зданий в период летнего максимума нагрузок можно определить, умножив значение нагрузки зимнего максимума на коэффициенты: 0,7 - для квартир с плитами на природном газе; 0,6 - для квартир с плитами на сжиженном газе и твердом топливе и 0,8 - для квартир с электрическими плитами. 9) Расчетные данные, приведенные в таблице, могут корректироваться для конкретного применения с учетом местных условий. При наличии документированных и утвержденных в установленном порядке экспериментальных данных расчет нагрузок следует производить по ним. 10) Нагрузка иллюминации мощностью до 10 кВт в расчетной нагрузке на вводе в здание учитываться не должна.  , (2.3)где Кс.лф – коэффициент спроса, определяемый по таблице 2.2 в зависимости от количества лифтовых установок и этажности зданий; m – число лифтовых установок, питаемых линией; Рлф.i – установленная мощность электродвигателя i-го лифта по паспорту, кВт. Расчетная нагрузка электродвигателей сантехнических устройств (Рс-т) определяется по формуле:  , (2.4)где Кс.с-т – коэффициент спроса для сантехнических устройств, определяемый по таблице 2.3; n – число сантехнических устройств в доме; Рс-т.i – установленная мощность электродвигателя i-го сантехнического устройства по паспорту, кВт. Расчетная электрическая нагрузка жилого дома (Рр.ж.д) определяется по формуле: Рр.ж.д = Ркв + Ку · Рс, (2.5) где Ку – коэффициент участия в максимуме, принимается равным 0,9. Таблица 2.2 – Коэффициенты спроса лифтовых установок Кс.лф
Таблица 2.3 – Коэффициенты спроса сантехнических устройств Кс.с-т
Пример: Задание: Рассчитать электрическую нагрузку для жилого дома. Данные для расчета брать согласно своего варианта из таблицы 2.4. Таблица 2.4 – Технические данные жилого дома
Практическая работа №3 Тема: Выбор сечения проводников по допустимому нагреву электрическим током Цель: Изучить методику выбора сечения проводников по допустимому нагреву электрическим током. Научиться выбирать сечения жил проводов и кабелей по допустимому нагреву электрическим током. Теоретические сведения Проводники электрических сетей от проходящего по ним тока согласно закону Джоуля-Ленца нагреваются. Количество выделенной тепловой энергии Q пропорционально квадрату тока, сопротивлению проводника и времени протекания тока: Q = 0,24·I2·R·t (3.1) Нарастание температуры проводника происходит до тех пор, пока не наступит тепловое равновесие между теплом, выделяемым в проводнике с током, и отдачей в окружающую среду. Чрезмерно высокая температура может привести к преждевременному износу изоляции, ухудшению контактных соединений и пожарной опасности. Поэтому ПУЭ устанавливаются предельно допустимые значения температуры нагрева проводников в зависимости от марки проводника и материала его изоляции в различных режимах. Длительно протекающий по проводнику ток, при котором устанавливается наибольшая длительно допустимая температура нагрева проводника, называется предельно допустимым током по нагреву Iдоп (длительно допустимым Iдл). Значения максимальных длительно допустимых токов определены из условия допустимого теплового износа материала изоляции проводников различных марок и сечений, температуры окружающей среды и способа прокладки, безопасности обслуживания электрической сети, обеспечения надежности (срока службы) и экономичности. Так, например, в таблицах 3.1-3.4 приведены значения допустимых длительных токов для проводов с резиновой или поливинилхлоридной изоляцией, шнуров с резиновой изоляцией и кабелей с резиновой или пластмассовой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной и резиновой оболочках. При расчете сети по нагреву сначала выбирают марку проводника в зависимости от характеристики среды помещения, его конфигурации и способа прокладки сети. Затем переходят к выбору сечения проводников по условию допустимых длительных токов по нагреву. При этом определяют расчетный максимальный ток линии Iр. Для линий, запитывающих одиночный электроприемник или группу до трех электроприемников, в качестве расчетного тока линии принимают соответственно номинальный ток электроприемника или сумму номинальных токов группы электроприемников. Далее по таблицам длительно допустимых токов для принятой марки проводника и условий его прокладки выбирают такое сечение жил, для которого длительно допустимый ток Iдл будет больше или равен расчетного тока линии: Iдл ≥ Iр (3.2) Значения допустимых длительных токовых нагрузок составлены для нормальных условий прокладки проводников: для температур жил +65 ºС, окружающего воздуха +25 ºС и земли +15 ºС и при условии, что в траншее уложен только один кабель. Если условия прокладки проводников отличаются от нормальных, то допустимый ток нагрузки определяется с поправкой на температуру (kт) и поправкой на условия прокладки (kп), зависящей от количества прокладываемых кабелей и расстояния между ними: I′дл = Iдл· kт· kп (3.3) С учетом поправочных коэффициентов kти kп условие выбора сечений жил кабелей по нагреву (3.2) примет вид:  (3.4)Токи нагрузки электроприемников повторно-кратковременного режима работы нагревают проводники в меньшей степени, чем токи длительного режима, поэтому их следует пересчитать (согласно ПУЭ) на условный приведенный длительный ток нагрузки. Выбор проводника по нагреву в этом случае производиться из условия:  , (3.5)где ПВ – продолжительность включения, о.е.; IПВ – ток повторно-кратковременного режима работы, А; 0,875 – коэффициент запаса. При необходимости условие (3.5) дополняется поправочными коэффициентами kти kп по аналогии с условием (3.4). В эксплуатации электрической сети возможны нарушения нормального режима ее работы: перегрузки короткие замыкания, при которых ток резко возрастает выше расчетных значений. Поэтому электрические сети должны быть надежно защищены от аномальных (аварийных) режимов. Таблица 3.1 – Допустимый длительный ток для проводов и шнуров с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с медными жилами
Таблица 3.2 – Допустимый длительный ток для проводов с резиновой и поли-винилхлоридной изоляцией с алюминиевыми жилами
Таблица 3.3 – Допустимый длительный ток для проводов с медными жилами с резиновой изоляцией в металлических защитных оболочках и кабелей с медными жилами с резиновой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной, найритовой или резиновой оболочке, бронированных и небронированных
* Примечание: Токи относятся к проводам и кабелям как с нулевой жилой, так и без нее. Таблица 3.4 – Допустимый длительный ток для кабелей с алюминиевыми жилами с резиновой или пластмассовой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной и резиновой оболочках, бронированных и небронированных*
* Примечание: Допустимые длительные токи для четырехжильных кабелей с пластмассовой изоляцией на напряжение до 1 кВ могут выбираться по табл. 3.4, как для трехжильных кабелей, но с коэффициентом 0,92. Таблица 3.5 – Поправочные коэффициенты на токи для кабелей, неизолиро-ванных и изолированных проводов и шин в зависимости от температуры земли и воздуха
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||