Электрические нагрузки (стр. 4 из 6)
Ркв=243*0,489=118,8 кВт
S=123,75 кВА
Расчетная нагрузка 7 лифтов при электрической мощности каждого: двигатель – 7кВт; трансформаторы 1,5; 0,25; 0,63 кВт, тормоз -0,15 кВт.
ПВ=0,4 (40%)
Рр=кс∑(Рni*√ПВni + Рqi)
где кс-коэффициент спроса принимаемый по табл 2 [1], в зависимости от количества установок и этажности здания.
n-количество лифтовых установок.
Рni- установленная мощность лифта согласно техн. паспорту.
Рqi- нагрузка от электромагнитного тормоза, освещения и аппаратуры управления, кВт.
Для зданий до 12 этажей и количества лифтовых установок 7 кс=0,6
Рр.л=0,6*7(7√0,4 + 1,5+0,25+0,63+0,15)=29,2 кВт
cosφ=0,6 , tg=1,33
Qр.л=38,86 кВар
Sр.л=48,7 кВА
Расчетная нагрузка жилого дома (квартир и силовых электроприемников) определяется по формуле:
Р р.жд=Ркв+0,9Рс
где Рс - расчетная нагрузка силовых электроприемников (кВт)
Рр.жд=118,8+0,9*29,2=145,1 кВт
Sр.жд=123,7+0,9*48,7=167,58 кВА
6. Находим нагрузку 9 этажного 277 квартирного, жилого дома из 8 блок-секций, с количеством лифтов 8 с пристройкой КБО на 50 раб. мест.
Для n=277 находим Ркв.уд=0,48 кВт/кварт.
Ркв=277*0,48=133,2 кВт
S=138,75 кВА
Удельная расчетная нагрузка КБО согласно табл 14 [3] Руд=0,5 кВт/кварт.
cosφ=0,90, tg=0.48
Рр=25 кВт, Sр=27,7 кВА
Расчетная нагрузка 8 лифтов при электрической мощности каждого: двигатель-7кВт; трансформаторы 1,5; 0,25; 0,63 кВт; тормоз -0,15 кВт.
ПВ=0,4 (40%)
Рр.л=0,5*8(7√0,4 + 1,5+0,25+0,63+0,15)=27,8 кВт
Sр.л=46,4 кВА
Расчетная нагрузка жилого дома при наибольшей Рзд.макс=133,2кВт/кварт.
Рр=Ркв+0,9Рс+к1Ркбо
где к1-коэффициент участия в максимуме , принимаем по табл. 13 [3]
Рр=133,2+0,9*27,83+0,5*25=170,7 кВт
Sр=194,31 кВА
7. Нагрузка ясли-сад на 280 мест.
Удельная расчетная нагрузка ясли-сада Руд=0,4 кВт/место.
cosφ=0,97 , tg=0.25
Рр=112 кВт , Sр=115,4 кВА
8. Нагрузка школы на 1000 учащихся.
Удельная нагрузка для школы Руд=0,14 кВт/место.
cosφ=0,95, tg=0,33
Рр=140 кВт , Sр=147,37 кВА
3.7 Определение ЦЕН для размещения ТП.
ЦЕН ( центр электрических нагрузок) определяем по формулам:
Xо=∑Рixi/∑Pi : Yo=∑Piyi/∑Pi
Так для ТП-12 2Ч250 питающей здания 1, 2, 3, 17, 16:
Xо=(42*73+42*16+42*16+112*81+140*175)/42+42+42+112+140=105 м
Yo=(42*316+42*276+42*179+112*189+140*260)/42+42+42+122+140=239 м
Результаты дальнейших расчетов сводим в табл. 2.9
| №ТП | Число и мощнтр-ов | № зданий по гп питаемые от ТП | Координаты ЦЕН | |
| Xо | Yo | |||
| ТП-12 | 2Ч250 | 1,2,3,17,18 | 105 | 239 |
| ТП-13 | 2Ч250 | 8,9,10,11,13 | 320 | 313 |
| ТП-14 | 2Ч400 | 4,5,6,7,12,14,15,16 | 185 | 98 |
3.8 Нагрузка на шинах ТП напряжением 0,4 кВ.
1. Нагрузку на шинах 0,4 кВ ТП-12, питающей здания: 1, 2, 3, 17, 18 определяем по формуле:
Sр=Sзд.макс + к1Sзд1+…+knSздn
Sр=140/0,95+0,8*(112/0,97)+0,4*((60+60+60)*0,52/0,96)=278,74 кВА
кз=278,74/400*100%=69%
2. Нагрузку на шинах 0,4 кВ ТП-13, питающей здания 8, 9, 10, 11, 13
Sр=((60+60+40+40+243)*0,446/0,96)+0,6*70/0,85+0,5*33/0,82+0,9*29,2/0,6
=319,16 кВА
кз=319,16/400*100%=79%
3.Нагрузку на шинах 0,4 кВ ТП-14, питающей здания 4, 5, 6, 7, 12, 14, 15, 16
Sр=((60+60+60+60+80+243+277)*0,412/0,96)+0,4*112/0,97+0,5*24/0,92+
0,5*25/0,9+0,9*(29,2+27,8)/0,6=519,17 кВА
кз=519,17/630*100%=82%
3.9 Выбор схемы распределительной электрической сети
0,4 кВ.
Основным критерием построение распределительной сети 0,4 кВ является категорийность потребителей.
Для питания жилых домов высотой до 5 этажей включительно применяем петлевую магистральную линию.
Электроприемники помещений общего назначения, встроенные и пристроенные, к жилым зданиям, следует как правило питать от ВРУ ( вводного распределительного устройства ) дома. Рекомендуется применять взаимное резервирование линий напряжением 0,38 кВ, питающих в нормальном режиме раздельно силовую и осветительную нагрузку. При питании электроприемников 2 категории по одной кабельной линии, она должна состоять не менее чем из 2 кабелей.
Для питания потребителей 2 категории применяем магистральную схему с взаиморезервируемыми линиями.
Схема ВРУ ( В1,В2,В3,В4,В5,В6,В7,В8,В9) рис 2.9.
Примечание: Схема данного ВРУ предусматривается для петлевых магистральных линий.
Схема ВРУ (В10-В16), для зданий с 10 по 16 рис 2.10.
Рис 2.10
3.10 Выбор сечений кабельных линий 0,4 кВ.
1. Линия питающая здания 1,2,3 по г.п.
Наибольшая нагрузка на линию 3 нормальном режиме.
Рр=Ркв уд*n=0,58*120=69,6 кВт
Нагрузка в аварийном режиме
Рав=0,52*180=93,6 кВт
Iр=69,6/√3*0,38*0,96=110 А
Iав=148 А
Длина кабеля определяется как
Lр= Lтр*1,06+ Lмд+Lмтп
где Lтр-длина траншеи м;
Lмд-длина кабеля до ВРУ, в среднем принимается 5м;
Lмтп- длина кабеля необходимая для ввода в ТП =4м;
Таблица 2.10 Длина кабелей
| Линия | Длина траншеи, м | Длина кабеля, м |
| ТП-1здание | 89 | 104 |
| 1-2 | 45 | 57 |
| 2-3 | 80 | 95 |
| 3-ТП | 90 | 105 |
Точку потокораздела мощностей находим аналогично, как для распределительной сети 10 кВ представленной в разделе 2.6.1
Р1=Р2=Р3=42 кВт
Sа-1=(Р1*Lа'-1+Р2* Lа'-2+ Р3* Lа'-3)/ Lа- а'= =(42(105+95+57)+42(105+95)+42*105)/105+95+57+104=65,4 кВт
Sа'-3=( Р1*Lа-1+Р2* Lа-2+ Р3* Lа-3)/ Lа- а'= =(42*104+42(104+57)+42(104+57+95))/105+95+57+104=60,6 кВт
На основании первого закона Кирхгофа находим мощности на других участках и определяем точку потокораздела, показана на рис 2.12
Принимаем к прокладке кабель ААШв 4Ч35с Iдоп=135 А
Загрузка кабеля в нормальном режиме:
кз=110/135*100%=80%
в аварийном режиме
кз=148/135*100%=109%<120%
Проверяем выбранный кабель по потере напряжения.
Потерю напряжения в нормальном режиме для линии ТП-1-2зд в % определяем так:
∆U=∑Pm*Lm/eS
где Pm-активная нагрузка на участке m линии, кВт:
Lm-длина участка m линии, м:
е= UнІγ/100000-коэффициент, зависящий от материала провода и напряжения, для алюминиевых жил =46
S-сечение жилы кабеля, ммІ
∆U=69,6*104+42*57/46*35=4,27 %
Потерю напряжения в нормальном режиме для линии ТП-3
∆U=42*105/46*35=2,74 %
Потерю напряжения в аварийном режиме
∆U=93,6*104+69,6*57+42*95/46*35=10,98 %
Потеря напряжения находится в пределах допустимой.
Расчет токов короткого замыкания.
Lкаб=256 м Iк=1,05U/Zт+∑ZnLф
где U-фазное напряжение ,В
Zт- расчетное полное сопротивление одной фазы обмотки трансформатора, Ом
Lф- длина линии, м
Zn –полное сопротивление петли фаза-нуль, Ом/км
1,05- коэффициент компенсирующий погрешность от арифметической суммы модулей сопротивлений Zт и Zn
Для кабелей ААШв 3Ч35+1Ч16 находим по табл 5-31 Zn=1,515 Ом/км
По табл 5-30 Zт/3=0,106 Ом
Iк=10,5*220/0,106+1,515*0,256=486,5 А
Кабель условию Iпл вет *3<Iк удовлетворяет.
Окончательно принимаем кабель ААШв 4Ч35
2. Линия питания здания 17.
Расчетная схема рис 2.13
Р1=37,3 кВт Р2=74,67 кВт
cosφ=0,97 cosφ=0,97
Sав=115,4 кВА
Iр=116,9 А Iав=175 А
Длина кабеля 42 м
Выбираем к прокладке кабель ААШв 4Ч50 с Iдоп=165 А.
Для двух лежащих рядом кабелей в траншее к=0,92 тогда
I'доп= к*Iдоп=0,92*165=152 А
Наибольшая нагрузка кабеля в нормальном режиме:
кз=116,9/165*100%=70%
В аварийном режиме:
кзав=175/165*100%=106%
Потерю напряжения в нормальном режиме, находим аналогично предыдущему случаю.
∆U=74,67*42/46*50=1,36%
Потерю напряжения в аварийном режиме
∆U=112*42/46*50=2%
Потеря напряжения находится в пределах допустимой.
Найдем ток однофазного кз.
Для кабелей ААШв 4Ч50 Zn=1,095 Ом/км , Zт/3=0,106 Ом .
Аналогично предыдущему случаю находим
Iк=10,5*220/0,106+1,095*0,042=1520 А
3Iплвет<Iк
Окончательно принимаем кабель ААШв 4Ч50
3. Линия питающая здание 18.
Расчетная схема рис 2.14
Р1=46,67 кВт Р2=93,3 кВт
cosφ=0,95 cosφ=0,95
Рав=140 кВт
Iр=149,2 А Iав=224 А
Длина кабеля 73 м.
Выбираем к прокладке кабель ААШв 4Ч70 с Iдоп=200 А.
Для двух лежащих рядом кабелей в траншее к=0,92 тогда
I'доп= к*Iдоп=0,92*200=184 А
Наибольшая нагрузка кабеля в нормальном режиме
кз=149,2/184*100%=79,5%
В аварийном режиме
кзав=224/200*100%=112%
Потерю напряжения в нормальном режиме, находим аналогично предыдущему случаю.
∆U=93,3*73/46*70=2,1%
Потерю напряжения в аварийном режиме
∆U=140*73/46*70=3,2%
Потеря напряжения находится в пределах допустимой.
Найдем ток однофазного кз.
Для кабелей ААШв 4Ч70 Zn=0,837Ом/км , Zт/3=0,106 Ом.
Аналогично предыдущему случаю находим
Iк=1,05*220/0,106+0,837*0,073=1382,3 А
3Iпл вет <Iк
Окончательно принимаем кабель ААШв 4Ч70
4.Линия питающая здания 4,5.
Расчетная схема рис 2.14
Длина кабелей табл. 2.11
| Линия | Длина траншеи, м | Длина кабеля, м |
| ТП-4 | 165 | 185 |
| 4-5 | 50 | 63 |
| 5-ТП | 110 | 126 |
Рр=42 кВт
Рав=69,6 кВт
cosφ=0,96
Iр=66,5 А
Iав=110,15 А
Выбираем кабель ААШв 4Ч25 Iдоп=115 А
Для двух лежащих рядом кабелей в траншее к=0,92 тогда
I'доп=к*Iдоп=0,92*115=105,8 А
Наибольшая нагрузка кабеля в нормальном режиме
кз=66,5/105,8*100%=62,8%
В аварийном режиме
кзав=110,15/115*100%=0,94%
Потеря напряжения в кабеле ТП-4зд в нормальном режиме находим по формуле: ∆U=42*185/46*25=6,7>6%
Потеря напряжения в кабеле превышает допустимую т.е. сечение кабеля следует увеличить до ближайшего большего.
Принимаем кабель ААШв 4Ч35
Потерю напряжения в нормальном режиме ТП-4 зд
∆U=42*185/46*35=4,8<6%
Потерю напряжения в нормальном режиме ТП-5 зд
∆U=42*126/46*35=3,28<6%
Потерю напряжения в аварийном режиме
∆U=69,6*185/46*35+42*63/46*35=9,63<12%
Найдем ток однофазного кз.
Для кабелей ААШв 4Ч35 Zn=1,515Ом/км, Zт/3=0,091 Ом.
Аналогично предыдущему случаю находим
Iк=1,05*220/0,091+1,515*0,246=1382,3 А
3Iпл вет <Iк
Окончательно принимаем кабель ААШв 4Ч35
5. Линия питающая здания 6,7.