Расчет освещения

√3×100×L×Ip

ΔU%=--------------------×(r0×cos ф+Х0×sin ф)[4,стр.152](25)

Uн (в)

Где L – длина линии в км.

cos ф = 0,66 (таб.№2 графа 7 по цеху)

sin ф =0,75 из cos ф

ΔU%=(1,73×100×0,3×23,12)/10000×(2,08×0,66+0,07×0,75)= =0,17 % (25)

ΔUдоп – не более 5% (из конспекта)

Должно соблюдаться условие: ΔU%≤ ΔUдоп%

0,17%<5% - условие выполняется.

Выбор шинопроводов и кабельной линии по цеху с проверкой на нагрев и потери напряжения.

Выбранные линии:

Линия №1 – шинопровод.

Линия №2 – шинопровод.

Линия №3 – шинопровод.

Линия №4 – шинопровод.

Линия №5 – КЛ+СП

1) Определяем экономическое сечение  шинопроводов и кабеля по формуле:

Iм

Sэк=---------(27)

1,4×jэк

Iм – расчётный ток по линии (таб.№2 графа 15)

jэк – из таблицы [4,стр.151] для каждой линии.

2) Выбираем стандартное сечение  шинопровода из таблицы [4,стр.372] а кабельной линии из [4,стр.107(4.8)]

3) Проверяем выбранные линии  на нагрев. Должно выполнятся  условие:

Iм ≤ Iдоп(28)

Где Iдоп – допустимые токи выбранного шинопровода или кабеля.

4) Проверяем выбранные линии  на потери напряжения:

√3×100×Iм×L

ΔU% =------------------- (r0×cos ф +х0 ×sin ф)(29)

Uн

Где L –длина линии в (км.); r0 и х0 – из конспекта

sin ф из cos ф

Uн=380 В

Должно выполнятся условие:

ΔU%≤ ΔUдоп%(30)

Где ΔUдоп% =5%

Расчёт:

Линия №1 – шинопровод: L=0,032 км. jэк=1,6

Sэк=146,5/(1,4×1,6)=65,4 мм²(27)

Выбираем: S=75 мм²; Iдоп=265 А. [4,стр.372]

r0=0,475 Ом/км ; х0=0,2 Ом/км

Проверяем: 146,5 А < 265 А(28)

Условие выполняется.

ΔU%=(1,73×100×146,5×0,032)/380×(0,475×0,57+0,2×0,82)=0,92%(29)

0,2%<5% Условие выполняется.(30)

Линия №2 – шинопровод L=0,032 км. Jэк=1,6

Sэк=83,3/(1,4 ×1,6)=37,2 мм²(27)

Выбираем: S=45 мм² ; Iдоп=165 А [4,стр.372]

r0=0,475 Ом/км; х0=0,2 Ом/км

Проверяем:83,3 А < 165 А Условие выполняется. (28)

ΔU%=(1,73 ×100 ×83,3 ×0,032)/380 ×(0,475 ×0,77+0,2 ×0,63)=0,5%(29)

0,5% <5%Условие выполняется.(30)

Линия №3 – шинопроводL=0,016 jэк=1,6

Sэк=75,2/(1,4 ×1,6)=33,6 мм²(27)

Выбираем: S=45 мм² ; Iдоп=165 А [4,стр.372]

r0=0,475 Ом/км х0=0,2 Ом/км

Проверяем: 75,2 А <165 АУсловие выполняется. (28)

ΔU%=(1,73 ×100 ×75,2 ×0,016)/380 ×(0,475 ×0,77+0,2 ×0,63)=0,27%(29)

0,27% <5%Условие выполняется.(30)

Линия №4 – шинопровод L=0,022 км. Jэк=1,6

Sэк=67,3/(1,4 ×1,6)=30 мм²(27)

Выбираем: S=45 мм² ; Iдоп=165 А [4,стр.372]

r0=0,475 Ом/км х0=0,2 Ом/км

Проверяем: 67,3 А <165 АУсловие выполняется.(28)

ΔU%=(1,73 ×100 ×67,3 ×0,022)/380 ×(0,475 ×0,56+0,2 ×0,83)=0,28%(29)

0,28% <5%Условие выполняется.(30)

Линия №5 – КЛL=0,01км. Jэк=1,6

Sэк=109/(1,4×1,6)=48,7мм²(27)

Выбираем: S=50мм²; Iдоп=110 А[4,стр.107(4.8)]

r0=0,67 Ом/км х0=0,06 Ом/км

Проверяем:109 А<110 АУсловие выполняется. (28)

ΔU%=(1,73×100×109×0,01)/380×(0,67×0,82+0,06×0,57)=0,28%(29)

0,28%<5%Условие выполняется.(30)

2.4 Расчёт ответвлений к станкам

1) Рассчитываем ответвление к  самому удалённому станку

Станок №6;

Р=10кВт; . η=88% [3,стр.63] ; cos ф=0,89 [3,стр.63] U=380В

L=0.059 км.

Находим расчётный ток двигателя:

Р

Iр= --------------------- (31)

√3×U×cos ф×η

η– КПД двигателя в (о. е.)

Iр=10000/(1,73×380×0,89×0,88)=19,4 А (31)

По условиям нагрева выбираем стандартное  сечение (Липкин стр.139)

Sст=4мм² ; Iдоп=27 А ; r0=8,35 Ом/км.; х0=0,1 Ом/км

Проверяем:

19,4 А<27 А Условие выполняется.(28)

ΔU%=(1,73×100×19,4×0,059)/380×(8,35×0,89+0,1×0,45)=3,9%(29)

3,9%<5%Условие выполняется.(30)

Проверяем суммарную потерю напряжения от цеховой подстанции до самого удалённого Эл.двигателя:

ΔU%лин=0,92%

∑ΔU%=ΔU%лин+ΔU%отв=0,92+3,9=4,82%

4,82% <5%Условие выполняется.(30)

Определяем номинальный ток  для каждого станка (31) и выбираем стандартное сечение

1) Рн= 10кВт; cos ф= 0,89 η=0,88

Iн=10000 /(1,73×380 ×0,89 ×0,88)=19,4 А. Sст=4 мм²

2) Рн=4,5 кВт; cos ф= 0,85 η=0,86

Iн=4500 /(1,73×380 ×0,85 ×0,86)=9,4 А. Sст=4 мм²

3) Рн=2,8 кВт; cos ф=0,84 η=0,835

Iн=2800 /(1,73×380 ×0,84 ×0,835)=6,1 А. Sст=4 мм²

4 ) Рн=0,6 кВт; cos ф= 0,7 η=0,705

Iн= 600/(1,73×380 ×0,7 ×0,705)=1,8 А. Sст=4 мм²

5 ) Рн=6,325 кВт; cos ф=0,87 η=0,885

Iн=6325 /(1,73×380 ×0,87 ×0,885)=12,5 А. Sст=4 мм²

6 ) Рн=7 кВт; cos ф= 0,87 η=0,885

Iн= 7000/(1,73×380 ×0,87 ×0,885)=13,9 А. Sст=4 мм²

7 ) Рн=1 кВт; cos ф= 0,8 η=0,78

Iн=1000 /(1,73×380 ×0,8 ×0,78)=2,4 А. Sст=4 мм²

8 ) Рн=16,2 кВт; cos ф= 0,89 η=0,89

Iн=16200 /(1,73×380 ×0,89 ×0,89)=31,1 А. Sст=6 мм²

9 ) Рн=3,525 кВт; cos ф= 0,85 η=0,86

Iн=3525 /(1,73×380 ×0,85 ×0,86)=7,3 А. Sст=4 мм²

10 ) Рн=6,2 кВт; cos ф= 0,87 η=0,885

Iн=6200 /(1,73×380 ×0,87 ×0,885)=12,2 А. Sст=4 мм²

11) Рн=12,65 кВт; cos ф= 0,89 η=0,885

Iн=12650 /(1,73×380 ×0,89 ×0,885)=24,4 А. Sст=4 мм²

12) Рн=20 кВт; cos ф=0,9 η=0,9

Iн=20000 /(1,73×380 ×0,9 ×0,9)=37,5 А. Sст=10 мм²

13) Рн=30 кВт; cos ф= 0,85 η=0,905

Iн=30000 /(1,73×380 ×0,85 ×0,905)=59,3 А. Sст=16 мм²

14) Рн=7,5 кВт; cos ф=0,87 η=0,885

Iн=7500 /(1,73×380 ×0,87 ×0,885)=14,8 А. Sст=4 мм²

15) Рн=7,8 кВт; cos ф= 0,87 η=0,885

Iн=7800 /(1,73×380 ×0,87 ×0,885)=15,4 А. Sст=4 мм²

16) Рн=0,9 кВт; cos ф=0,8 η=0,78

Iн=900 /(1,73×380 ×0,8 ×0,78)=2,19 А. Sст=4 мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 Обоснование  и расчет системы электропитания

3.1 Расчет токов  короткого замыкания

Расчёт токов короткого  замыкания ведется в следующей  последовательности:

1) Определяем сопротивления  заводских трансформаторов по  формуле:

Uкз% Sб

Х= ----------- × ---------[5,стр.101](32)

100 Sн

Где Uкз% - из (СЭС т.2 стр.245)

Sн – номинальная мощность трансформатора МВа.

За базисную мощность Sб, принимаем мощность системы 120 МВа)

Х2= 10,5/100 ×120/16=0,8 о.е.(32)

2) Определяем сопротивление  кабельной линии:

Sб

Х= Х0 ×ℓ × ---------[6,стр.312 (12.46)](33)

Uб²

         Sб

r= r0 × ℓ × ---------[6,стр.312 (12.47)](34)

Uб²

Х0 и r0 из конспекта; ℓ - длина линии в км.; Uб –базисное напряжение = 10.5 кВ.

Х3= (0,07×0,3) ×(120/10,5²)=0,02(33)

r3=(2,08×0,3) ×(120/10,5²)=0,68.(34)

3) Определяем сопротивление  цехового трансформатора:

Sб

Х=√Uкз² - r*² × -------[6,стр.312 (12.4)](35)

Sн

Uкз% - из (СЭС т.2 стр.245)

ΔРкз

r* = -------- [6,стр.310,(12,41)](36)

Sн

ΔРкз – потери в меди трансформатора кВт. (СЭС т.2 стр.245)

r*= 5,9/400=0,015 (36)

Х4=√0,045² - 0,015²×(120/0,4)=12,6(35)

Sб

r4= r* × ---------[6,стр.311,(12,42)](37)

Sн

r4 = 0,015 ×(120/0,4)=4,5(37)

4) Базисный ток для  каждой точки КЗ:

Sб

Iб= --------- (кА)[4,стр.76,(3.39)](38)

√3×Uб

Iб1=120/(1,73 ×10,5)=6,6 кА(38)

Iб2=120/(1,73 ×0,4)=173,9 кА(38)

5) Результирующее сопротивление  для каждой точки КЗ:

∑Х1= Х1 + Х2/2+ Х3=1,2+0,8/2+0,02=1,62

∑r1= r3=0,68 так как ∑r1> ∑Х1/3 0,68>0,54 то находим полное сопротивление Z

Z1=√∑Х1²+∑r1² [4,стр76(3.4)](39) 

   Z1=√1,62²+0,68²=1,76(39)

∑Х2= ∑Х1 + Х4=14,68

∑r2=∑r1+r4=0,68+4,5=5,18 так как ∑r2> ∑Х2/3 5,18>4,8 то находим полное сопротивление Z

Z2=√14,68²+5,18²=15,57(39)

6) Действительное значение начального  тока КЗ

Iб1

I1" = ------ = 6,6/1,76=3,8 кА. [5,стр.104](40)

Z1

Iб2

I2" = ------ = 173,9/15,57=11,1 кА.(40)

Z2

7) Мгновенное значение ударного  тока:

¡уд1 =√2×Куд×I1" =√2×1,3×3,8=7 кА.[5,стр.104](41)

Куд – ударный коэффициент из графика (4,стр.69) т. к. ∑Х1/∑r1=2,5 то Куд=1,3

¡уд2 =√2×1,37×11,1=21,5 кА(41)

∑Х2/∑r2=2,8 Куд=1,37

8) Действующее значение ударного  тока:

Iуд1 =I1" ×√1+2(Куд-1)²=3,8×√1+2(1,3-1)=4,1 кА [5,стр104] (42)

Iуд2 =11,1×√1+2(1,37-1)²=12,5 кА(42)

9) Мощность тока КЗ:

Sкз=√3×I" ×Uн[5,стр105](43)

Sкз1=1,73 ×3,8 ×10=65,7 МВа(43)

Sкз2=1,73 ×11,1 ×0,4=7,3 МВа(43)

10) Установившийся ток КЗ:

I1∞=К∞×Iб1=0,54×6,6=3,56 кА [6,стр.319,(12,53)](44)

К∞=0,54 из таблицы т.к Z1=1.76 < 3

I2∞=I2" =11.1 кА т.к. Z2>

 

 

 

 

 

 

 

 

 
3. 2 Расчет электрического освещения цеха

 

Помещения в которых необходимо рассчитать освещение а также нормативная освещенность для различных помещений цеха по [10 табл.24] выбираем:

Цех -300Лк

Инструментальный  склад - 75Лк

Начальник цеха и  комната мастеров - 200Лк

Коридор - 75Лк

Раздевалки - 75Лк

 

 Расчёт рабочего освещения основной площади цеха

 

Освещение применяем  равномерное, используя лампы типа ДРЛ и светильники типа УПДДРЛ. Расчёт ведём по методу коэффициента использования.

Исходные данные для расчёта:

а) высота цеха - H=10 м;

б) по табл.4-4а [104], для  ремонтно-механического цеха, находим:

- плоскость нормирования  освещения и её высота от  пола (м) - Г-0,8 (hР =0,8 м);

- разряд и подразряд зрительной работы - IIв+1;

- нормируемая освещённость - ЕН =300 Лк;

- коэффициент запаса - кЗ =1,5;

показатель ослеплённости - Р=20;

в) из §3-5 [1.52] и табл. 3-7 [1.55], для светильников типа УПДДРЛ, имеем:

- кривая силы  света - Д;

свес светильников - hС =0,5 м;

г) принимаем, что  в цехе чистый побеленный потолок  и стены при незавешенных окнах. Тогда, по табл. 5-1 [126], имеем коэффициенты отражения от потолка, стен и рабочей поверхности соответственно - ρП =0,5; ρС =0,3; ρР =0,1.

Определяем расчётную  высоту подвеса светильников:

 

Нр=H-hС -hР (1.10)

 

Нр=10-0,5-0,8=8,7 м.

По табл. 4-16 [123] при  кривой силы света Д(косинусная)- коэффициент λ=1,4 находим отношение расстояния между соседними светильниками к расчетной высоте:

l=L/h=1,4 => L=h∙1,4=8,7∙1,4=12,2 м,

но, исходя из линейных размеров цеха принимаем Lа=7,5 м. Lв=7,5 м, lА=2,25м. lВ=3м.

По ф-ле (5-3) [125] находим индекс помещения:

 

 (1.11)

 

где А - длина помещения, м;

В – ширина помещения, м.

i =  =2,76

далее, по табл. 5-10 [135], находим коэффициент использования  при принятых ρП=0,5; ρС=0,3; ρР =0,1, и определённом i =2,76: u =0,595. По ф-ле(5-1) [125] находим потребный световой поток ламп в каждом светильнике:

 

(1.12)

где z =1,15 - отношение  ЕСР/Еmin;

NСВ - число светильников.

Фтреб. = =45087,73 Лм.

По табл. 2-15 [28] принимаем  лампу ДРЛ1000, РЛ =1000 Вт, ФЛ =50000 Лм, cos=0.57 что составляет (50000/45087,73)∙100% =110,9% и не выходит за предел (-10%,+20%,) что допустимо. Фактическая освещённость будет следующей (см. (1.12)):

Ефакт. =ЕН ∙ =300 =332,7 Лк.

Проверим освещение  цеха при помощи точечного метода. Для этого берём три характерные  точки и группу светильников, которые  освещают эти точки (см. рис. 1.1). Определяем расстояния от каждого светильника  до точек (di), и данные заносим в табл. 1.2. По рис. 6-27 [190] по пространственным изолюксам находим условную освещённость (еi) для каждой точки, в зависимости от расстояния до светильника, и заносим данные в ту же таблицу.

 

Таблица 1.2. Определение  условной горизонтальной освещенности для точек А,В,С

№светильника	dA,м	dB,м	dC,м	eA,Лк	eB,Лк	eC,Лк
1	11,86	13,52	14,18	0,3	0,18	0,15
2	11,86	11,25	11,3	0,3	0,4	0,4
3	11,86	15,5	16,56	0,3	0,11	0,07
4	5,3	8,4	9,4	2	0,9	0,7
5	5,3	3,75	3,92	2	2,7	2,7
6	11,86	15,5	16,56	0,3	0,11	0,07
7	5,3	8,4	9,4	2	0,9	0,7
8	5,3	3,75	3,92	2	2,7	2,7
Сумма	-	-	-	7,49	7,49	7,49