Расчет и выбор электрооборудования осветительных установок

Электрическая осветительная сеть включает следующее оборудование: светильники, источники питания и кабели [1, 2, 6, 7].

Для освещения от сети применяют светильники с лампами накаливания или люминесцентными лампами с соответствующим уровнем взрывозащиты. Для питания светильников допускается применение линейного напряжения не выше 220В. Отклонение напряжения на светильнике, согласно ПТЭУ, не должно превышать ±4% от номинального [1, 2].

Питание светильников осуществляют от специальных аппаратов со стабилизацией напряжения АОС-4. При отклонении напряжения в питающей сети, в пределах (0,85-1,15) U_н, напряжение на выходных зажимах трансформатора не превышает ±4% U_н. Максимальная токовая защита в аппаратах АОС допускает регулирование уставки от 10 до 40 А.

В осветительных сетях допускается также применение пусковых агрегатов АПШ-1 и др.

Для передачи энергии к светильникам применяют кабели: в лавах - гибкие экранированные; в выработках - бронированные или гибкие экранированные.

Характеристика осветительных и пусковых агрегатов приведена в [1, 7]. Приложение 25.

Расчет электроосветительных установок предусматривает: определение числа светильников для освещения выработок; определение числа светильников, подключаемых к одному осветительному аппарату (пусковому агрегату); выбор кабеля; расчет токов короткого замыкания; выбор и проверку уставок максимально токовой защиты.

Число светильников, необходимое для освещения выработки:

, (4.63)

где L_выр.- длина выработки, м; L_св. – нормируемое ПТЭУ расстояние между светильниками, м. Приложение 26.

Число светильников, подключаемых к осветительному аппарату:

, (4.64)

_.

где S_тр. – мощность осветительного аппарата, кВА;

η_с – к.п.д. сети (0,92 – 0,95);

S_св. – мощность светильника, ВА;

- для ламп накаливания ;

- для люминесцентных ламп ,

где Р – активная мощность светильника, Вт;

η_св – к.п.д. светильника;

сosφ_св – коэффициент мощности светильника.

Характеристика светильников приведена в [1]. Приложение 27.

Сечение кабеля определяют по допустимой потере напряжения при равномерно распределенной по фазам нагрузке по формуле:

, (4.65)

_.

где I_p – расчетный ток, А – при равномерно распределенной нагрузке вдоль линии I_p = I_Σ/2 (I_Σ – суммарный ток линии, А);

L – длина кабеля осветительной линии, м;

сosφ_осв. – коэффициент мощности осветительной сети;

γ – удельная проводимость жил кабеля;

∆U_д. – допустимая потеря напряжения в кабеле, В.

, (4.66)

где U_х., U_н. – напряжение холостого хода трансформатора и номинальное напряжение светильника, В.

Сечение кабеля может быть определено также по формуле:

, (4.67)

где М – момент нагрузки, кВт · м. Для линий с равномерно распределенной нагрузкой:

,

L – длина линии, м;

l – длина кабеля от трансформатора до осветительной линии, м;

С – коэффициент для осветительных линий напряжением 127В, выполненных кабелем с медными жилами равен 8,5;

∆U_.% - допустимая потеря напряжения, % .

Выбор кабеля осветительной сети по длительному току нагрузки, термической стойкости и механической прочности не производят так, как кабель, принятый по потере напряжения будет отвечать требованиям и по этим параметрам.

Расчет токов короткого замыкания можно выполнять как аналитически, так и по приведенной длине кабеля по методике, изложенной в разделе 4.4. При этом необходимо учитывать сопротивление контактов светильников и тройниковых муфт. Для этого к значению L_пр прибавляют величину 2n, где n – число светильников и тройниковых муфт в цепи к.з. Коэффициенты приведения и таблицы токов двухфазного к.з., рассчитанные по приведенной длине кабеля приведены в ПБ и [2] Приложение 17 и 28.

Ток срабатывания максимальной токовой защиты определяют:

- для линий с лампами накаливания:

, (4.68)

- для линий с люминесцентными лампами:

, (4.69)

где Ι_л – ток в защищаемой линии, А.

По току срабатывания принимают ближайщую большую уставку.

В пусковых агрегатах АПШ-1 и др. уставка защиты не регулируется и равна 40А.

Выбранную уставку проверяют по коэффициенту чувствительности:

.

Если условие не выполняется, принимают меры по увеличению I⁽²⁾_к.з.min.

При применении ручных пускателей с плавкими предохранителями для защиты осветительной сети ток плавкой вставки определяют по условию:

.

Выбранную плавкую вставку проверяют по коэффициенту чувствительности:

, (4.70)

4.8 Проверка устойчивости работы защиты от утечек тока

Аппараты защиты от утечек тока работают устойчиво при емкости сети не более 1 мкФ. Поэтому протяженность кабельной сети должна быть такой, чтобы выполнялось условие [1]

, (4.71)

или , (4.72)

где C_i – емкость силовой жилы относительно земли при температуре 20˚С мкФ/км [1] (Приложение 10);

L_i – длина i-того кабеля, м;

Κ_βtci – поправочный коэффициент на температуру окружающей среды и загрузку кабеля;

C_д – допустимая емкость сети (C_д = 1мкФ);

L_д – предельно допустимая длина кабелей (L_д = 3км).

Данные о такой проверке приводят в таблице 8 “Емкость электрической сети”.

Если эти условия не выполняются, то необходимо принять меры по уменьшению длины кабелей.

4.9 Выбор средств автоматизации и телемеханизации системы электроснабжения

Автоматизация в системе электроснабжения – это комплекс мероприятий, включающий автоматическое повторное включение (АПВ), автоматический ввод резерва (АВР), автоматическое регулирование напряжения и режима электропотребления системы, диспетчерское управление.

В проекте следует привести конкретное назначение, функции, типы и размещение основных средств автоматизации системы электроснабжения шахты.

4.10 Построение графика нагрузки и определение расхода

электроэнерги

Графики нагрузки строят для оптимального регулирования режима электропотребления и расчета расхода электроэнергии. В проекте строят суточный график нагрузки для активной и реактивной мощности. Нагрузка должна быть распределена таким образом, чтобы в часы максимума нагрузки энергосистемы шахта использовала минимально возможную активную мощность. При этом не должна снижаться производительность шахты и условия обеспечения безопасности. Данные графика нагрузки используют для определения заявленной активной получасовой мощности и расхода активной энергии.

Заявленную активную мощность принимают равной максимальной получасовой мощности, совпадающей с максимумом нагрузки энергосистемы. Суточный расход активной и реактивной энергии определяют по формуле:

,

где P_i – активная мощность, используемая в течение времени t_i, кВт;

t_i – время работы системы с неизменной нагрузкой, ч;

Q_i – реактивная мощность, используемая в течение времени t_i, кВар.

Date: 2015-12-12; view: 1021; Нарушение авторских прав