Выбор схемы и категории электроснабжения

Схема электроснабжения должна обеспечивать надежность питания потребителей электроэнергии, быть удобной в эксплуатации. При этом затраты на сооружение линий, расходы проводникового материала и потери электроэнергии должны быть минимальными.

Цеховые сети делят на питающие, которые отходят от источника питания (подстанции), и распределительные, к которым присоединяются электроприемники. Схемы электрических сетей могут быть радиальными и магистральными.

Радиальные схемы характеризуются тем, что от источника питания, например, от распределительного щита трансформаторной подстанции, отходят групповые распределительные пункты. Примерами радиальных схем являются сети насосных или компрессорных станций, сети взрывоопасных, пожароопасных и пыльных производств. Радиальные схемы обеспечивают высокую надежность питания, в них легко могут быть применены элементы автоматики. Однако радиальные схемы требуют больших затрат на установку распределительных щитов, проводку кабеля и проводов.

Магистральные схемы в основном применяют при равномерном распределении нагрузки по площади цеха. Они требуют установки распределительного щита на подстанции, и энергия распространяется по схеме «трансформатор-магистраль», что упрощает и удешевляет сооружение цеховой подстанции. При магистральных схемах, выполненных шинопроводами ШМА и ШРА, перемещение технологического оборудования не вызывает переделок сети. Наличие перемычек между магистралями отдельных подстанций обеспечивает надежность электроснабжения при минимальных затратах на устройство резервирования, обеспечивает надежное электроснабжение электроприемников.

К недостатку магистральных сетей следует отнести то, что при повреждении магистральной сети отключаются все потребители, питаемые от нее.

Надежность электроснабжения – способность системы электроснабжения обеспечить предприятие электроэнергией хорошего качества, без срыва плана производства и без аварийных перерывов в электроснабжении.

Надежность электропитания зависит от принятой схемы электроснабжения, степени резервирования отдельных элементов системы электроснабжения (линий, трансформаторов, электрических аппаратов и т.д.).

Проектируемая насосная по надежности электроснабжения относится к

I категории. Это электроприемники, перерыв в электроснабжении которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, повреждение дорогостоящего основного оборудования, массовый брак продукции, расстройство сложного технологического процесса – эти электроприемники

должны обеспечиваться питанием из двух независимых источников питания, перерыв допускается лишь на время автоматического включения резерва, коэффициент загрузки трансформаторов К_з = 0,5-0,55.

Расчет освещения

Правильное выполнение проектирования осветительных электроустановок способствует рациональному использованию электроэнергии, улучшению качества выпускаемой продукции, повышению производительности труда, уменьшению количества аварий и несчастных случаев. Проектируемая насосная относится к взрывоопасному помещению, поэтому в ней устанавливаем светильники типа ФСП15-4x11-001.Эти светильники крепятся на кронштейнах, а сам кронштейн - непосредственно на колоннах. Подвод питания к светильникам осуществляется кабелем ВВГ – 3 *2,5. Для освещения используется два типа освещения: рабочее и аварийное. Рабочее освещение обеспечивает необходимые условия работы, а аварийное предназначено для временного освещения рабочих мест в случае неисправности рабочего освещения (для него берется 10% от общего количества ламп. Светильники типа ФСП15-4x11-001 использует 4 компактные люминесцентные лампы типа КЛ-11/ТБЦ с индивидуальными ПРА. Их можно использовать в качестве светильников аварийного освещения, так как ЭПРА обеспечивает мгновенный перезапуск «горячей» натриевой и металлогалогенной газоразрядной лампы.

Расчет рабочего освещения проводится методом коэффициента использования светового потока по формуле:

F= EkSZ/Nh;

где: F - световой поток одной лампы, 1 Лм;

E - нормируемая освещенность, Лк;

S – освещаемая площадь, м²;

Z- коэффициент минимальной освещенности;

k - коэффициент запаса;

N - количество светильников, шт;

h - коэффициент использования светового потока, принимается по табличным данным с учетом индекса помещения.

выбирается в зависимости от индекса помещения и типа светильника.

Для определения коэффициента использования светового потока, произведем расчет индекса помещения:

i=А*Б/(h_под*(А+Б))

где А,Б- стороны помещения, м

h_под - высота подвеса светильников,4 м

i=60*24/(4*(60+24)=1440/336=4,2

-Коэффициент использования светового потока равен 0,72;

- нормируемая освещенность 75 лк,

-число светильников 30 штук

Ф=(1,5*1,15*200*768)/(30*0,72)=4600Лм

По значению светового потока Ф=4600 Лм принимаем к установке 30 светильников типа ФСП15-4x11-001 с компактными люминесцентными лампами типа КЛ-11 (Ф= 1000Лм) с индивидуальными ПРА.

Рассчитаем число аварийного светильников. Расчет производится по формуле

N_авр=N_осв*20%

N_авр=30*0,2=6

Число светильников аварийного освещения составит 6 шт, выбираем светильники. ФСП15-4x11-001.

Для питания светильников рабочего освещения и аварийного освещения выбираем щит освещения типа ЩО-6

Определяем сечение и марку кабеля для питания щитов рабочего и аварийного освещения; запитывается каждый своим кабелем.

Рассчитывается ток нагрузки:

I = P∑ / √3Uнcos φ;

где: P∑ - суммарная мощность светильников, подключенных к рабочему щиту освещения (Вт);

Uн - номинальное напряжение (В);

cos φ – коэффициент мощности.

I =4250/1,73·380·1=6,29 А

Выбираем кабели марки ВВГ 3*4 + 1*2,5 мм², и проверяем их на потерю напряжения:

∆U=(√3*I_p*L(r_o*cosφ+x_osinφ)*100%)/U_н,

где: Ip – ток максимальный рабочий питающей линии, А;

L – длина кабельной линии, км;

r0 – активное сопротивлений кабельной линии, Ом/км;

х0 - реактивное сопротивление кабельной линии, Ом/км.

∆U=(√3*10²*6,29*5(8,3*1+0,06*0))/380=119,6987 В

r ₀ = 1000 / y · S;

где: y – удельная проводимость, м /Ом · мм²;

S – сечение одной жилы, мм².

r0 = 1000/30·4=8,3 Ом/км

Выбранное сечение кабеля отвечает требованиям допустимой потери напряжения. Далее выбираются кабели на групповые линии по току нагрузки по формуле:

I = P∑ / U· cos φ;

I = 1,416/220·1 = 6,44 А

Выбирается кабель марки ВВГ –3*2,5 мм².