Электроснабжение жилого дома

 

 

Так как ванной и в подвале повышенная влажность то там следует устанавливать влагозащищенные светильники.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 РАСЧЕТНО-КОНСРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ

 

 

2.1 Схема и конструктивное исполнение силовой и осветительной сети с выбором электрооборудования и комплектных устройств

 

 

Для питания электроприёмников жилых домов применяется двухлучевая схема электроснабжения (рис 2.2).

Рисунок 2.2 – Двухлучевая магистральная схема сети высокого напряжения с контакторной автоматикой (АВР) на стороне низкого напряжения

 

От трансформатора по кабельной линии электроэнергия подается на вводно-распределительное устройство. Согласно /1/ кабельные линии применяются при невозможности прокладки воздушных линий из-за стесненности территории либо по обоснованным градостроительным соображениям.

Вводно–распределительное устройство распределяет электроэнергию по питающим линиям и является комплектным электрическим устройством заводского изготовления и поставляется отдельными шкафами или блоками из  нескольких шкафов со всеми  соединительными проводниками между ними, которые могут быть как шины, так и изолированные провода.

ВРУ устанавливают в местах ввода внешних питающих сетей и предназначены для присоединения к ним внутренних электросетей зданий и распределения электроэнергии.

В качестве вводно-распределительного устройства приняты панели серии  ВРУ-1-14-20-УХЛ-4, установленные в электрощитовом помещении, расположенном на первом этаже жилого дома. Учёт электроэнергии осуществляется счётчиками типа СА4, установленными на вводах, а в квартирах счетчиками типа СА.

С ВРУ по кабелям электроэнергия поступает на этажные щитки, типа ЩЭ-2430-УХЛ-4 установленные в электропанелях на лестничных клетках каждого этажа и предназначенные для приема, распределения и учета электроэнергии напряжением 220 В, а также для защиты линий квартир при перегрузках и коротких замыканиях. В каждой квартире располагается электрощиток ЩК-2140-УХЛ-4, в котором находится устройство защитного отключения и автоматические выключатели.

В проекте предусматривается рабочее, аварийное, эвакуационное и ремонтное  освещение.

Рабочее освещение предусматривается  во всех помещениях.

Аварийное освещение предусматривается в электрощитовой, машинном помещении лифта     и узлах управления. Эвакуационное освещение - на лестничных клетках, лифтовой площадке, на входах.

Ремонтное освещение выполняется  в электрощитовой, машинном помещении  лифта и узлах управления.

Управление освещением техлодполья, машинного помещения лифта, электрощитовой, тамбуров осуществляется выключателями установленными у входов в помещения, управление освещением чердака выключателем, установленным у входа вне чердака.

Для подавления радиопомех на шинах вводно-распределительного щита устанавливаются конденсаторы ёмкостью 1 мкФ на фазу.

Все металлические нетоковедущие части электрооборудования подлежат заземлению путём металлического соединения с нулевым защитным проводом сети.

Применяется радиальная схема электроснабжения для распределения  электроэнергии  жилого дома.

 

 

2.2 Расчёт электрических нагрузок по группам приёмников и по узлу в целом

 

 

Расчетная электрическая  нагрузка квартир Р_кв кВт, приведенная к  вводу жилого дома:

 

 ,     (2.1)

 

где      Р_кв.уд  - удельная расчетная электрическая нагрузка электроприемников квартир, кВт/квартира; /1, табл. 2.1.1/

h        -  количество квартир, шт. 

 кВт

 

Расчетная мощность лифтовых установок Р_пл, кВт

 

 ,     (2.2)

 

где      К_с ^/  - коэффициент спроса для лифтовых установок /1, табл. 2.1.2/

Р_ni – мощность электродвигателя лифта, кВт

 

 кВт

 

Расчетная мощность санитарно  технических устройств Р_{ст. у.} , кВт

 

 ,     (2.3)

 

где      К_с ^//  - коэффициент спроса электродвигателей санитарно технических устройств /1, табл. 2.1.3/

Р_{ст. у} - мощность электродвигателя санитарно технических устройства, кВт

 

 кВт

 

Расчетная электрическая  нагрузка силовых электроприемников  Р_с , кВт приведенная к вводу жилого дома:

 

 ,     (2.4)

 

 кВт

 

Расчетная электрическая  нагрузка жилого дома Р_р.ж.д , кВт

 

,      (2.5)

 

где      k_у - коэффициент участие в максимуме нагрузки силовых

                  электроприемников /1/

 

 кВт

 

Расчетная электрическая  нагрузка жилых домов микрорайона  Р_{р. мр.} , кВт приведенная к шинам 0,4 кВ трансформаторной подстанции:

 

,    (2.6)

 

где      Р_{р.ж.д.уд.} -удельная расчётная нагрузка жилых домов, кВт /1, табл. 2.1.5/

            S          - общая площадь микрорайона, м².

                

 кВт

 

Расчетная реактивная нагрузка квартир Q_кв квар, приведенная к  вводу жилого дома:

 

,              (2.7)

 

где      tg - коэффициент реактивной мощности, tg = 0,2 /1, табл. 2.1.4/

 

 квар

 

Расчетная реактивная мощность лифтовых установок Q_пл, кВт

 

,               (2.8)

 

 квар

 

где      tg - коэффициент реактивной мощности, tg = 1,17 /1/

 

Расчетная реактивная мощность санитарно технических устройств Q_{ст. у.} , кВт

 

,            (2. 9)

 

 квар

 

Расчетная реактивная электрическая  нагрузка силовых электроприемников Q_с кВт, приведенная к вводу жилого дома:

 

,           (2.10)

 

 квар

 

Расчетная реактивная электрическая нагрузка жилого дома Q_р.ж.д , кВт

 

,           (2.11)

 

 квар

 

Расчетная реактивная нагрузка жилых домов микрорайона Q_р.мр. кВт, приведенная к шинам 0,4 кВ трансформаторной подстанции:

 

,           (2.12)

 

 квар

 

Расчет полной мощности S_мр кВА, всего микрорайона:

 

,            (2.13)

 

 кВА

 

 

 

2.3 Расчёт силовой питающей и распределительной сетей при напряжении  380 В с выбором сечений проводов , кабелей и аппаратов защиты

 

 

Расчетный нок I_р А, нагрузки определяется по формулам:

а) для трехфазной четырехпроводной и трехпроводной сетей

 

,           (2.14)

 

б) для однофазной сети

 

,            (2.15)

 

где  Р         – расчетная максимальная нагрузка, Вт;      

       U         – номинальное напряжение сети , В;

       Cos – коэффициент мощности.

 

Ток расчетный для  электроплиты определяется по формуле (2.15):

 

А

 

Аналогичным способом рассчитываются остальные электроприемники и данные заносятся в таблицу 2.1

Для всех электроприемников  выбирается сечение проводника по  условию и данные заносятся в таблицу 2.1

 

,             (2.16)

 

Выбираю провод для электроплиты марки ПВ с сечением S= 2,5 мм², I_дд = 30 A.

 

Условие выполняется, следовательно, провод выбран правильно.

Электрические сети, выбранные  по току нагрузки и рассчитанные на нагрев, проверяются на потерю напряжения по формулам:

а) для трехпроводной  линии

 

,          (2.17)

 

б) для двухпроводной  линии

 

,         (2.18)

 

где U_ном – номинальное напряжение сети , В;

       Р_ном – номинальная мощность электроприемника, кВт;      

       l        – длина питающей линии, км;

       r_o      – активное сопротивление проводника, мОм/м;

       x_o       – реактивное сопротивление проводника, мОм/м.

 

Проверяю выбранный  провод для электроплиты на потерю напряжения по формуле (2.9):

 

 

Так как ΔU<5%, провод выбран правильно.

Автоматический выключатель  выбирается по условию и данные заносится в таблицу 2.1

 

,            (2.19)

 

Выбираю автоматический выключатель для электроплиты типа: АЕ 2044, I_ном=63 А,  I_н.р=31,5 А

 

А

 

31,5 > 29,7

 

Условие выполняется, следовательно автоматический выключатель выбран правильно.

После выбора автоматического выключателя необходимо проверить его на надежность срабатывания по условию:

 

,            (2.20)

 

 А

 

 А

 

Условие выполняется  значит надежность срабатывания автомата обеспечена.

Предохранители выбирается по условию и данные заносятся в таблицу 2.1

 

,             (2.21)

 

Проверка выбранного предохранителя на соответствие длительно  допустимому току осуществляется по условию и данные заносится в  таблицу 2.1

 

,            (2.22)

 

Магнитный пускатель выбирается по условию, и данные заносится в таблицу 2.1

 

,            (2.23)

 

Проверка выбранного магнитный пускателя на соответствие длительно допустимому току осуществляется по условию, и данные  заносится в таблицу 2.1

 

 

2.4   Выбор     числа     и    мощности     трансформаторов    ПС

 

Выбор  мощности трансформатора производится из следующих условий:

• полной расчетной нагрузки объекта электроснабжения;
• время использования максимальной нагрузки;
• допустимой перегрузки и экономической загрузки трансформатора;
• время использования потерь.

Расчетная мощность S _р.тр кВА, трансформатора определяется по формуле:

 

,    (2.24)

 

где        n – количество трансформаторов, n=2 шт.

             В – коэффициент загрузки трансформатора  В= 0,7 /2/

             

 

 кВА

 

Выбираю два возможных  варианта мощности трансформатора:

1. вариант два трансформатора по 250 кВА;
2. вариант два трансформатора по  400 кВА.

Технико-экономические показатели трансформаторов приведены в таблице 2.2

 

Таблица 2.2 Технико-экономические показатели трансформаторов

Тип	Мощность кВ•А	Предел напряжения,  кВ		Потери,  кВ		Ток холостого хода, I х %	Напряжение кроткого замыкания, Uk %
		ВН	НН	ΔРхх	ΔРкз
ТМ-250/10	250	10	0,4/0,23	1,05	4	3	4,6
ТМ-400/10	400	10	0,4/0,69	1	5,7	2,5	4,5

 

    Коэффициент  загрузки К_з трансформатора определяется по формуле:

 

,            (2.25)

 

где   S_{н тр} - номинальная мощность трансформатора, кВА.

 

 

По документам определяем стоимость  трансформаторов К:

 

К_ТМ-250/10 = 61,130 тыс.руб.

 

К_ТМ-400/10 = 67,348 тыс.руб.

 

Приведенные потери холостого  хода ∆Р_хх , кВт трансформатора:

 

,           (2.26)

 

где    К_ип  - коэффициент изменения потерь,  К_ип =0,12 кВт/кВАр /2/

 

 кВт

 

Приведенные потери короткого  замыкания ∆Р_к.з , кВт трансформатора:

 

,           (2.27)

 

 кВт

 

Полные потери ∆Р_т , кВт трансформатора:

 

,            (2.28)

 

 кВт

 

Количество часов Т  час, работы трансформатора за год:

 

 часов           (2.29)

 

Потери трансформатора  ∆W_т , кВт•час за год: