|
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………..…..3
1 Расчет схемы вводного устройства и стояка многоэтажного дома...……....4
2 Выбор кабельных линий 0,4 кВ…………………………...…………….........6
3 Расчет электроснабжения жилого дома……. ……………..…………….......7
4 Выбор электрооборудования линий питающих квартиры…………............8
5 Выбор электрооборудования групповой квартирной сети………...……..10
ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………….......13
ЛИТЕРАТУРА………..…………………………………………………….......14
ВВЕДЕНИЕ
В данной работе рассматриваются основные особенности направлений расчета схемы вводного устройства и стояка многоэтажного дома при обеспечении электробезопасности в электрических сетях напряжением до 1000 В.
В заключительной части работы анализируется схема вводного устройства и стояка многоэтажного дома. Определены основные направления при расчете электрических сетей напряжением до 1000 В.
Задание:
В работе необходимо рассчитать нагрузки каждого стояка, каждого питающего кабеля, нагрузку дома (послеаварийный режим), выбрать защитные аппараты.
По варианту 354 дом имеет 4 подъезда, 5 этажей, 60 квартир (по 15 квартир с электроплитами в каждом подъезде). Питание осуществляется от 2 вводных устройств (ВРУ – 1, ВРУ – 2), по 2 подъезда на ВРУ.
При выполнении работы следует руководствоваться следующим:
· расчеты выполнить для жилого дома, с параметрами заданного варианта;
· при выборе аппаратов защиты следует учесть, что стояки защищаются от токов короткого замыкания и перегрузки, а питающие кабели только от токов короткого замыкания.
Решение:
1 Расчет схемы вводного устройства и стояка многоэтажного дома
На рисунке дана схема электроснабжения 4-х подъездного жилого дома. Питание дома выполнено по двум кабельным линиям (Кл1, Кл2). На вводе в здание предусмотрен переключатель, который позволяет осуществить переключение питания на один ввод при отключении одного из вводов. Защита сети дома выполнена предохранителями (FU1, FU2) и автоматическими выключателями (QF1…QF4). Питание квартир осуществляется от четырех стояков (Ст1…Ст4), которые подключены к двум секциям шин (СШ1, СШ2).
Рисунок 1 – Схема электроснабжения 4-х подъездного жилого дома
Проведем расчеты для одного ВРУ, т.к. количество квартир получающих электроснабжение от ВРУ идентично.
Расчетные нагрузки потребителей определяются по указаниям СП 31 – 110 – 2003 «Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий» [6].
Определяем расчетную нагрузку на питающей линии.
Расчетная электрическая нагрузка жилого дома в целом определяется по формуле (1):
(1)
где – расчётная нагрузка электроприёмников квартир, кВт;
– расчётная нагрузка силовых электроприёмников, кВт.
Расчетная электрическая нагрузка квартир Ркв, приведенная к вводу жилого дома, определяется по формуле (2):
(2)
где – удельная нагрузка электроприёмников квартир (таблица 6.1 [6]); ;
n – количество квартир, присоединённых к линии; n = 30.
Расчетную нагрузку силовых электроприемников, приведенную к вводу жилого дома не определяем, т.к. в доме не установлены лифтовые установки, насосные установки санитарно-технического оборудования, вентиляционные установки.
Определяем расчетную нагрузку жилого дома в целом:
(3)
где Рр ж д – расчетная нагрузка жилого дома, кВт.
Произведём расчёт реактивной мощности:
(6)
По таблице 2.1.4 [5] определяем tgj:
Потребитель электроэнергии | cosj | tgj |
Квартиры с электрическими плитами | 0,98 | 0,2 |
квар.
Полная нагрузка жилого дома:
(7)
кВА.
2 Выбор кабельных линий 0,4 кВ
Сечение кабелей напряжением 0,4 кВ определяется по длительно допустимому току кабеля в максимальном режиме работы с учетом условий его прокладки и проверяется по потерям напряжения в послеаварийном режиме:
(8)
где Iдл доп – длительно допустимый ток кабеля, определяется по справочной литературе, А;
Imax КЛ – максимальный ток кабельной линии в послеаварийном режиме, А.
Для выбора кабеля, необходимо определить максимальный ток кабельной линии в послеаварийном режиме, когда ВРУ питается от одной кабельной линии. В нормальных условиях электроснабжение ВРУ осуществляется по 2 кабельным линиям.
Расчетный ток вводной кабельной линии в нормальном режиме:
(9)
где nk – число параллельных кабельных линий.
Максимальный ток кабельной линии в послеаварийном режиме:
(10)
По справочной литературе в соответствии с требованиями ПУЭ (табл.1.3.7), выберем кабель АВБбШв 4×70 мм2 с длительно допустимым током 210 А (для трехжильного кабеля).
Допустимые длительные токи для четырехжильных кабелей на напряжение до 1 кВ могут выбираться как для трехжильных но с коэффициентом 0,92.
Кабельные линии проложены в земле в одной траншее, расстояние между ними 100 мм. Поправочный коэффициент для 4 кабелей = 0,8 по табл. 1.3.26 [3].
(11)
,
это не соответствует условию (8), следовательно, надо увеличить сечение кабельной линии.
Выберем кабель АВБбШв 4×95 мм2 с длительно допустимым током 255 А (для трехжильного кабеля).
По условию (8):
Проверка сечения кабеля по экономической плотности тока.
Согласно ПУЭ, экономически целесообразное сечение S, мм2, определяется из соотношения:
(12)
где I – расчетный ток в час максимума энергосистемы, А;
Jэк – нормированное значение экономической плотности тока, А/мм2, для заданных условий работы по табл. 1.3.36 [3]; Jэк=1,6 А/мм2.
Сечение кабеля по экономической плотности тока соответствует требуемым нормам.
Выбранное сечение кабеля проходит проверку по длительно допустимым токам в послеаварийном режиме.
Для защиты питающих кабелей от токов короткого замыкания устанавливаем предохранители ПН-2–250. По расчётному току питающих линий в послеаварийном режиме выбираем токи предохранителей и его плавких вставок по условиям:
(13)
(14)
Проверим принятое сечение на соответствие току защитного аппарата:
(15)
.
Так как условие (15) выполняется, то оставляем выбранное сечение кабеля.
На вводе устанавливаем предохранитель ПН2 – 250/160.
Потери напряжения в кабельной линии в послеаварийном режиме определим по формуле:
(16)
Значения r0 и x0 для кабельной линии сечением 95 мм2 берем из справочной литературы.
Допустимые потери напряжения в кабельных линиях укладываются в допустимые 5%.
3 Расчет электроснабжения жилого дома
Рассмотрим распределение электрической энергии внутри жилого здания принадлежащего ко II категории по надежности электроснабжения.
На первом этаже первой рядовой секции в помещении электрощитовой устанавливается вводное распределительное устройство для присоединения внутренних электрических сетей здания к внешним питающим линиям, а также для распределения электрической энергии внутри здания и защиты отходящих линий от перегрузок и КЗ.
Выберем вводную панель типа ВРУ1-13-20УХЛ4 и распределительную панель типа ВРУ1-50-00УХЛ4 с двумя секциями по 2 автоматических выключателя ВА 51-35 на каждую секцию (панели комплектуются по заявкам заказчика и другими автоматическими выключателями).
4 Выбор электрооборудования линий питающих квартиры
К автоматическим выключателям ВРУ подключаются стояки по одному на каждый автоматический выключатель.
Определим расчетную нагрузку на вертикальную питающую магистраль (стояк) для рядовых секций:
(17)
где – удельная расчетная электрическая нагрузка электроприемников квартир (зданий), кВт/квартира;
n – количество квартир.
При количестве квартир n = 15, присоединённых к одному стояку, по табличным данным берем Ркв.уд.= 2,47 кВт/кв. Тогда расчётная нагрузка на один стояк:
Расчетный ток в стояках подъездов определяем по формуле:
(18)
где Uл = 380 В – линейное напряжение сети;
cosφ = 0,98 – коэффициент мощности для квартиры с электрическими плитами.
По току нагрузки из условий допустимого нагрева выбираем сечение проводов для стояка, выполненного проводами марки ПВ и проложенных в каналах панелей. Согласно таблицы 1.3.4 [3] принимаем сечение токопроводящей жилы 25 мм2 (Iдоп.=105 А).
Для защиты одного стояка устанавливаем автоматический выключатель
серии ВА 51-35. Выключатели трехполюсные одноклавишные на номинальный ток 100 А с комбинированным расцепителем, рассчитанные на подключение проводов и кабелей до 150 мм2. Проверим принятое сечение проводов на соответствие току защитного аппарата:
(19)
.
Так как это условие выполняется, то оставляем выбранное сечение провода.
Применение выключателей в распределительных устройствах жилых и общественных зданий регламентировано ГОСТ Р 51732-2001.
Рисунок 2 – Схема линии питания стояка жилого дома
Принятые номинальные токи предохранителей, плавких вставок и автоматических выключателей обеспечивают в сети селективную работу защиты.
Произведем расчет стояка дома на потерю напряжения без учета индуктивного сопротивления проводов по выражению:
(20)
где ρ – удельное сопротивление провода (для меди 0,0175 Ом×мм2 / м);
l – расчетная длина стояка, м.
Расчет произведем для самой удаленной квартиры, запитанной от стояка.
Определим потери напряжения в стояке с проводом сечением 16 мм2, начиная от автоматического выключателя.
Потери напряжения в 1 стояке (подъезд № 1).
Потери напряжения во 2 стояке (подъезд № 2).
Суммарная потеря напряжения от ВРУ1 до наиболее удаленного ввода в квартиру составляет:
Суммарная потеря напряжения 1,4% для провода сечением 16 мм2 удовлетворяет нормам (2,5%).
Определим потерю напряжения для ВРУ-2 в самой удаленной квартире, как сумму потерь на отдельных участках.
Потери напряжения в 3 стояке (подъезд № 3).
Потери напряжения в 4 стояке (подъезд № 4).
Суммарная потеря напряжения от ВРУ-2 до наиболее удаленного ввода в квартиру составляет:
Полученное значение потерь напряжения для ВРУ-2 соответствует норме.
5 Выбор электрооборудования групповой квартирной сети
В квартирах жилых домов рекомендуется предусматривать отдельные линии для питания розеточной сети, сети освещения. Применение выключателей в квартирах и этажных щитках регламентировано ГОСТ Р 51628-2000.
Удельная расчетная электрическая нагрузка электроприемников жилых зданий для квартир с электрическими плитами 3-5 этажной застройки составляет 18,2 Вт/м2 на квартиру (таблица 3-7 [1]). Напряжение сети 380/220 В.
Определим ток для кабельной линии сети освещения квартиры:
.
Выберем кабель ВВГнг 3×1,5 мм2 с Iдоп = 18 А, автоматический выключатель ВА 47-63-1 С6 А однополюсный одноклавишный на номинальный ток 6 А с характеристикой С и комбинированным расцепителем, рассчитанные на подключение проводов и кабелей до 25 мм2.
Проверим принятое сечение на соответствие току защитного аппарата по (8):
Iдл доп = 18 A ≥ Iрасц. = 6 А.
Так как условие (8) выполняется, то оставляем выбранное сечение провода.
Определим ток для кабельной линии розеточной сети квартиры.
.
Выберем кабель ВВГнг 3×2,5 мм2 с Iдоп = 25 А, автоматический выключатель ВА 47-63-1 С16 А однополюсный одноклавишный на номинальный ток 16 А с характеристикой С и комбинированным расцепителем, рассчитанные на подключение проводов и кабелей сечением до 25 мм2.
Проверим принятое сечение на соответствие току защитного аппарата по (8):
Iдл доп = 25 A ≥ Iрасц. = 16 А.
Так как условие (8) выполняется, то оставляем выбранное сечение провода.
Число штепсельных розеток, устанавливаемых в квартире, регламентировано нормами и составляет:
· в жилых комнатах квартир – одна розетка на каждые полные и неполные 6 м2 площади комнаты;
· в коридорах квартир – одна розетка на каждые полные и неполные 10 м2 площади;
· в кухнях квартир – четыре розетки на ток 6 А для подключения холодильника, надплитного фильтра, динамика трехпрограмного радиовещания и бытовых электроприемников мощностью до 1,3 кВт, одна розетка на ток 10 (16) А для подключения бытового прибора мощностью до 2,2 (2,5) кВт, требующего заземление.
Для питания электрической плиты мощностью до 8,5 кВт в помещении кухни предусмотрена установка розетки с заземляющим контактом на ток 25 А и выше.
Определим ток для кабельной линии питания электрической плиты квартиры.
.
Выберем кабель ВВГнг 3x6 мм2 (п. 9.2 [6]) с Iдоп = 49 А, автоматический выключатель ВА 47-63-1 С40 А однополюсный одноклавишный на номинальный ток 40 А (рекомендации заводов-изготовителей электрических плит) с характеристикой С и комбинированным расцепителем, рассчитанные на подключение проводов и кабелей сечением до 25 мм2.
Проверим принятое сечение на соответствие току защитного аппарата по (8):
Так как условие (8) выполняется, то оставляем выбранное сечение провода.
В нишах электропанелей на этажах устанавливаются металлоконструкции щитов ЩЭ-3402 с автоматическим выключателями ВА 47-100 С50 А для отключения каждой квартиры в отдельности и счетчики учета электроэнергии.
Электротехническая ведомость для типовой квартиры типового подъезда 5 этажного дома приведена в таблице 1.
Таблица 1 – Электротехническая ведомость
Группа | Расчетные величины | Электрические сети | L, м | ∆U, % | Защитные аппараты | Примечание | ||||
Рр, кВт | Iр, А | Способ прокладки | Марка и сечение | Iдл, А | тип | Iуст,А | ||||
Освещение | 1,0 | 2,68 | скрытый | ВВГ 3×1,5 мм2 | 0,6 | ВА 47-63 | L1, N, PE | |||
Силовая нагрузка | 3,5 | 9,37 | скрытый | ВВГ 3×2,5 мм2 | 1,77 | ВА 47-63 | L1, N, PE | |||
Электрическая плита | 8,5 | 22,76 | скрытый | ВВГ 3×6 мм2 | 1,02 | ВА 47-63 | L1, N, PE | |||
Итого квартира | 13,0 | 34,81 | скрытый | ВВГ 3×10 мм2 | 0,39 | ВА 47-63 | ЩЭ 3402 |
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В проведенных расчетах определено электроснабжение квартир, стояков подъездов и жилого дома в целом. Выбраны питающие кабельные линии, кабельные линии сети освещения и розеточной сети. Определено электрооборудование вспомогательных помещений. Проведен выбор коммутационных аппаратов для защиты кабельных линий и электрооборудования от токов КЗ и перегрузок.
ЛИТЕРАТУРА
1. И.Е. Цигельман. Электроснабжение гражданских зданий и коммунальных предприятий. – М.: Высшая школа, 1982 г.
2. Козлов В.А. Электроснабжение городов. – Л.: Энергоатомиздат, 1988 г.
3. Правила устройства электроустановок. – 7-е изд. – М.: ЗАО «Энергосервис», 2000.
4. В.А. Козлов. Городские распределительные электрические сети. – Л.: Энергоиздат, 1982 г.
5. РД 34.20.185-94. Инструкция по проектированию городских электриче-ских сетей.
6. СП 31-110-2003. Свод правил по проектированию и строительству. Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий.
Дата добавления: 2015-08-29; просмотров: 1727 | Нарушение авторских прав
<== предыдущая лекция | | | следующая лекция ==> |
за обучение на контрактной основе в Луганском национальном аграрном университете (г. Харьков) | | | (03.07.2014 22:12:40) Felis: всем доброй ночи! (03.07.2014 22:12:45) Алиша:Доброй ночи! (03.07.2014 22:12:47) ccfurer: Кто куда, а я пошла штудировать учебники:-DВсем доброй ночи и до субботы!:-* |