Дипломная работа: Электрооборудование свинарника на 1200 голов СПК "Холопеничи"

По табл.2.20 [3] определяем табличное значение удельной мощности:

.

По табл.2.17 [3] в зависимости от материала и окраски рабочих поверхностей определяем коэффициент отражения рабочих поверхностей:

потолка ; стен ;

рабочей поверхности .

Определяем расчетное значение удельной мощности, для чего вычисляем значения поправочных коэффициентов:

коэффициент приведения коэффициента запаса к табличному значению:

, (1.33)

где Кзреал - реальное значение коэффициента запаса осветительной установки, табл.2.9 [3];

Кзтабл - табличное значение коэффициента запаса осветительной установки, табл.2.20 [3];

.

коэффициент приведения коэффициентов отражения к табличном значениям:

 (1.34)

где Sп - площадь потолка, м2; Sс - площадь стен, м2; Sр - площадь рабочей поверхности, м2.

коэффициент приведения напряжения питания к табличному значению, принимаем К4 = 1, так как Uн = 220В.

Определяем число светильников в помещении, шт:

 (1.35)

Принимаем число светильников в помещении N1 = 10 светильников.

Произведем проверку рассчитанного количества и марки ламп точечным методом. На плане помещения помечаем контрольную точку - точку с минимальной освещённостью. Затем вычисляем значения условной освещённости в контрольной точке.

Разделим предварительно помещение №1 на 2-е равные части, так как ряд светильников расположен над проходом. Выполняем светотехнический расчёт точечным методом.

По табл.1.6 определяем Ен=50 лк, коэффициент запаса Кз=1,3. Расчётная высота установки светильников Нр=2,8 м (табл.1.7).

Размещаем ряд светильников на плане помещения в соответствии с исходными данными и намечаем контрольную точку, которая расположена у стены на расстоянии от начала ряда 2,8 м и 4 м от самого ряда, т.е. L1=2,8 м и P1 = 4м. Освещенность в этой точке должна быть не менее 25% от номинальной, т.е.12,5 лк (стр.85 [3]).

Определяем приведённые размеры:

 (1.36)

 (1.37)

 (1.38)

 (1.39)

По линейным изолюксам для светильников с ЛЛ и КСС типа Д рис.2.13 [3] определяем е1=40 лк; e2=61 лк. Суммарная освещенность в контрольной точке, лк:

∑еа = е1 + е2, (1.40), ∑еа= 40 + 61=101 лк.

Определяем расчётное значение линейной плотности светового потока, лм:

 (1.41),

где Ен - нормированное значение освещённости рабочей поверхности табл.2.5 [3], лк;

Кз - коэффициент запаса табл.2.9 [3];

µ - коэффициент добавочной освещённости, учитывающий воздействие "удалённых" светильников и отражённых световых потоков на освещаемую поверхность (принимаем равным 1,1…1,2);

Рисунок 1.3 - План помещения №1

По табл.1.7 [3] поток лампы будет равен 3050 лм.

Количество светильников в светящемся ряду длиной, м:

 (1.42)

 (1.43)

где nс - число ламп в светильнике, шт.;

Lр - длина светящегося ряда, м.

Принимаем N1 = 10.

Расстояние между светильниками в ряду, предварительно определив длину светильника по табл.1.7 [3] lс = 1,348 м:

 (1.44)

Результаты расчёта сводим в табл.1.8

Таблица 1.8 Светотехническая ведомость

1.7.8 Выбор напряжения и схемы питания электрической сети

В общем случае выбор напряжения электрической сети осветительной установки определяется степенью опасности поражения людей и животных электрическим током в рассматриваемом помещении.

В помещениях без повышенной опасности напряжение 220 В допускают для всех светильников общего назначения независимо от высоты их установки.

В помещениях с повышенной опасностью и особо опасных, при установке светильников с лампами накаливания на высоте более 2,5 м над полом или обслуживающей площадкой, так же допускают напряжение 220 В. При высоте подвеса меньше 2,5 м должны применять светильники, конструкция которых исключает возможность доступа к лампе без специальных приспособлений, либо напряжение должно быть не выше 42 В. Разрешается установка светильников с люминесцентными лампами на высоте менее 2,5 при условии, что их контактные части будут недоступны для случайных прикосновений.

Светильники местного стационарного освещения с лампами накаливания в помещениях без повышенной опасности должны питаться напряжением 220 В, а в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных - не выше 42 В.

В случаях, если опасность поражения электрическим током усугубляется теснотой, неудобным положением работающего, соприкосновением с большими металлическими хорошо заземленными поверхностями, питание переносных светильников должно быть не выше 12 В.

Наиболее часто для питания электрического освещения в сельскохозяйственном производстве применяют систему трехфазного тока с глухим заземлением нейтрали напряжением 380/220 В. Источники света при этом подключают, как правило, на фазное напряжение.

Осветительные и облучательные сети, прокладываемые от источников питания до потребителей, состоят из групповых и питающих линий. Групповые линии прокладывают от групповых щитков до светильников или облучателей и штепсельных розеток. К питающим линиям относят участки сети от источника питания до групповых щитков.

Питающие линии выполняем пятипроводными (трёхфазными), а групповые - трех - и четырёхпроводными в зависимости от нагрузки и длины.

Питающие линии могут быть магистральными, радиальными или радиально-магистральными. Наиболее широкое распространение на сельскохозяйственных предприятиях нашли радиально-магистральные схемы.

Схемы питания осветительной или облучательной установки выбирают по следующим условиям: надёжность электроснабжения, экономичность (минимальные капитальные и эксплуатационные затраты), удобство в управлении и простота эксплуатации.

Радиальные сети по сравнению с магистральными имеют меньшее сечение проводов, меньшие зоны аварийного режима при неисправности в питающих сетях, но большую общую протяжённость. Необходимость применения радиальной сети может быть также вызвана условиями взаимной планировки мест подстанций и осветительных щитков, при которых трасса магистральной питающей сети будет чрезмерно удлинена.

Применение чисто магистральной сети целесообразно для сокращения общей протяженности. В месте разветвления линии устанавливают распределительный пункт, от которого могут отходить как магистральные, так и радиальные групповые линии.

При планировке сети возможны различные варианты её выполнения, даже в пределах одной радиально-магистральной системы. Когда применение одного варианта не очевидно, тогда необходимо прибегать к технико-экономическому сопоставлению вариантов.

Помещения свинарника-откормочника относятся к помещениям с повышенной опасностью. ПУЭ в этом случае допускает применение напряжения 220В, с условием что светильники и питающие их сети расположены на высоте 2,5 м. При этом конструкция светильника должна исключать доступ к лампе без специальных приспособлений (для светильников с лампами накаливания) и случайное прикосновение к контактным частям (для светильников с люминесцентными лампами).

Систему токоведущих проводников принимаем ТN-С-S.

1.7.9 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, свинарниках и т.д.), освещаемых как лампами накаливания, так и газоразрядными лампами.

Ориентировочное количество групповых щитков nш можно определить по формуле:

, (1.45)

где nщ - 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:

, (1.46),

, (1.47)

где хц, уц - координаты центра электрических нагрузок в координатных осях х, у;

Рi - мощность i-й электрической нагрузки, кВт;

хi, уi - 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, коридорах 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 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.

В соответствии с результатами светотехнического расчёта вычерчиваем план здания (графическая часть лист 4). Наносим на него в виде условных обозначений светильники (ряды светильников). Принимаем щиток с трехфазными группами. Рекомендуемая протяжённость линий r = 80 м.

Вычисляем требуемое количество, шт., групповых щитков:

.

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, кВт:

Рi = N1i ·N2i ·nci ·Pлi, (1.48)

Р1=10·1·2·0,036=0,72 кВт,

Р1.1=10·1·2·0,036=0,72кВт,

Р1.2=10·1·2·0,036=0,72кВт,

Р1.3=10·1·2·0,036=0,72кВт,

Р2 =1·1·2·0,036=0,072 кВт,

Р3 = 2·1·2·0,036=0,144 кВт,

Р4=1·1·1·0,04=0,04 кВт,

Р5=1·2·1·0,06=0,12 кВт,

Р5.1=1·2·1·0,06=0,12 кВт,

Р6=1·1·1·0,06=0,06 кВт,

Р6.1=1·1·1·0,06=0,06 кВт,

Р6.2 = 1·1·1·0,06=0,06 кВт,

Р6.3 =1·1·1·0,06=0,06 кВт,

Р7= 1·4·2·0,036=0,288 кВт,

Р8=1·2·1·0,06=0,12 кВт,

Р8.1=1·2·1·0,06=0,12 кВт,

Р9=1·1·1·0,06=0,06 кВт,

Р9.1=1·1·1·0,06=0,06 кВт,

Р9.2 =1·1·1·0,06=0,06 кВт,

Р9.3=1·1·1·0,06=0,06 кВт,

Р10=1·1·1·0,06=0,06 кВт,

Р10.1=1·1·1·0,06=0,06 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 табл.1.9

Таблица 1.9 Определение координат центра нагрузок

Определяем координаты центра электрических нагрузок всего здания по формулам (1.46), (1.47):

,

.

С учётом рассчитанного центра электрических нагрузок и с целью обеспечения удобства обслуживания и экономии проводникового материала размещаем групповой щиток на стене в коридоре x=50 м; y=8 м.

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

, (1.48)

Для удобства управления освещением принимаем шесть групповых линий.

Выбираем на стр.40 [7] групповой щиток ПР11-3052-54У3 с двенадцатью однополюсными автоматическими выключателями типа ВА21-29-10000-20УХЛ3.

На плане здания намечаем трассы прокладки сетей, места установки выключателей, обозначаем, номера групп и приводим данные светильников.

1.7.10 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.

При выборе того или иного способа прокладки электропроводки необходимо учитывать условия среды помещения, его строительные особенности, архитектурно-художественные экономические требования. Во всех помещениях - открытая проводка. По категории помещения и условиям окружающей среды из табл.1.6 выбираем кабель АВВГ. Составляем расчётную схему сети, на которой указываем номера расчетных точек, длины участков и присоединенные мощности.

Рисунок 1.4 - Расчетная схема осветительной сети

1.7.11 Защита электрической сети от аварийных режимов

К аварийным режимам в осветительных сетях относят: токи короткого замыкания, неполнофазный режим работы (для трёхфазной линии), токи утечки. Для защиты от токов короткого замыкания служат автоматические выключатели ВА 21-29 с номинальным током Ip=16А.

1.7.12 Расчёт и проверка сечения проводников электрической сети

Принимаем допустимые потери напряжения ΔU = 2,0% и коэффициент спроса Кс = 0,85. Тогда расчётное значение сечения проводника на участке, мм2:

, (1.49)

где S - сечение проводов участка, мм2;

ΣМ- сумма моментов рассчитываемого и всех последующих участков с тем же числом проводов, что и у рассчитываемого, кВт·м;

ΣМ = ∑Р·l, (1.50)

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 Uн;

l - длина участка, м.

Определяем сечение линии 0-1 по формуле (1.49):

.

Определяем сечение линии 0-1 по формуле:

=3,22мм.

Принимаем ближайшее большее стандартное сечение S0-1=4,0 мм

Определяем расчётный ток на участке 0-1, А:

, (1.51)

где Uл - линейное напряжение сети, 380В;

cos - коэффициент мощности:

 (1.52)

Проверяем принятое сечение на нагрев. Длительно допустимый ток для данного сечения Iдоп= 28А стр.464 [9]:

Iдоп ≥ Iр, (1.53)

28 А ≥ 7,32 А.

Определяем действительную потерю напряжения в линии 0-1,%:

 (1.54)

.

Далее при расчетах групповых линий данное значение потери напряжения будем вычитать из заданного значения 2,5%.

По расчётному току выбираем ток уставки электромагнитного расцепителя автоматического выключателя, А:

Iу ≥ Iр, (1.55)

Iу = 10А > 7,32 А.

Проверяем выбранное сечение на соответствие вставке защитного аппарата:

Iдоп ≥ β·Iу, (1.56)

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

28А > 1 · 4,79= 9,3 А.

Используя формулы расчета потерь напряжения и выбора сечения провода, а также проверку его для участка 0-1 аналогично произведем расчет групповых линий, данные расчета снесем в табл.9. Однако следует помнить, что при расчете потерь напряжения в групповых линиях следует учитывать потерю на участке 0-1.

Таблица 1.10 Результаты расчета и проверки сечения линий освещения

Исходя из условия использования системы заземления TN-C-S, для подключения осветительного щитка, используем трехфазную пятипроводную линию, а для подключения светильников однофазную трехпроводную, выполненные соответственно кабелем АВВГ5×4,0 и АВВГ3×2,5.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5