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.