Расчет линии электроснабжения строительной площадки

Исходные данные:

Таблица 1

Таблица 2

Силовые линии выполняются кабелем с алюминиевыми жилами. Протяженность кабельной линии 250м.

Определение мощности потребителей строительной площадки по каждой линии отдельно.

Мощность, передаваемая силовым исполнительным механизмам строительной площадки по линиям L1 и L2, определяем по формуле:

(кВт),

где P1, P2 … Pn – мощности асинхронных двигателей исполнительных механизмов; Kc1, Kc2 … Kcn – коэффициенты спроса на данные механизмы в течение смены.

Мощность передаваемая по линии L1: кВт

Мощность передаваемая по линии L2:

Электроэнергия для потребителей трансформаторного прогрева бетона передается по воздушной ЛЭП с алюминиевыми проводами L3.

Необходимый расход мощности на прогрев бетона определим по формуле:

(кВт),

где Руд – удельный расход мощности на нагрев 1 м3 бетона; n – количество кубометров, соответствующее варианту задания, м3; Kc – коэффициент спроса.

Мощность передаваемая по линии L3:

кВт

Внутреннее и наружное освещение получают питание от общей воздушной линии L4, выполненной алюминиевыми проводами. Необходимую мощность для этих потребителей определим по формуле:

(кВт) ,

где Pуд1, Pуд2 … Pудn – удельный расход мощности для освещения объекта ; S1, S2 … Sn – площадь объектов, м2; Kc – коэффициент спроса в течение рабочей смены.

Дополнительно к полученной мощности (SРосв) необходимо прибавить мощность светильников, установленных вдоль основных дорог и проездов:

Росв. дор. = Руд × l (кВт),

где Руд – удельный расход мощности для освещения 1км дороги, кВт/км; l – длина дороги, км.

Мощность передаваемая по линии L4:

Для удобства сведем результаты расчетов в таблицу:

Таблица 3

Выбор сечения проводов для каждой питающей линии по допустимой плотности тока и потерям (отклонениям) напряжения в линии.

Допустим, во всех четырех ЛЭП нагрузка симметрична. Вследствие этого расчет производим для одной фазы:

Схема замещения одной фазы имеет вид:

Рисунок 1 – схема замещения одной фазы ЛЭП.

На рисунке 4.1 приведена схема одной фазы, на которой L — длина линии, км; R = r0L и Х = x0L — активное и индуктивное сопротивления провода (r0 и х0 — их удельные значения).

Номинальный ток одной фазы рассчитаем по формуле:

(А),

где РН — номинальная активная мощность, поступающая к потребителю, кВт; U2Н — номинальное линейное напряжение у потребителя, 380В; cosj2Н — номинальный коэффициент мощности потребителя.

Номинальный ток фазы для линии L1:

А

Выбираем кабель с алюминиевыми жилами со следующими параметрами:

Таблица 4

Проверка по условию нагрева:

Iдоп = 345 А ³ IН =307.13 А — Условие выполняется

Проверяем выбранный кабель на допустимую потерю напряжения по формуле:

где DUл — потеря линейного напряжения.

Т. к. > 5%, выбранный кабель не подходит по условию потери напряжения.

Выбираем кабель со следующими параметрами:

Таблица 5

Номинальный ток фазы для линии L2:

А

Выбираем кабель с алюминиевыми жилами со следующими параметрами:

Таблица 6

Проверка по условию нагрева:

Iдоп = 135 А ³ IН =134.62 А — Условие выполняется

Проверяем выбранный кабель на допустимую потерю напряжения:

Т. к. < 5%, кабель подходит по условию потери напряжения.

Номинальный ток фазы для линии L3:

А

Выбираем алюминиевый провод А95 со следующими параметрами:

Таблица 7

Проверка по условию нагрева:

Iдоп = 320 А ³ IН =307.68 А — Условие выполняется

Проверяем выбранный провод на допустимую потерю напряжения:

Исходя из большой потери напряжения, которое нет возможности устранить увеличением сечения данного типа провода, было принято решение, строить линию самонесущим изолированным проводом с алюминиевыми жилами, который будет удовлетворять условиям нагрева и потери напряжения. Был выбран провод со следующими параметрами:

Таблица 8

Номинальный ток фазы для линии L4:

А

Выбираем алюминиевый провод А25 со следующими параметрами:

Таблица 9

Проверка по условию нагрева:

Iдоп = 136 А ³ IН =110.48 А — Условие выполняется

Проверяем выбранный провод на допустимую потерю напряжения:

Т. к.> 5%, выбранный провод не подходит по условию потери напряжения.

Выбираем алюминиевый провод А95 с параметрами:

Таблица10

Для удобства результаты выбора проводов сводим в таблицу:

Таблица11

Векторная диаграмма распределения напряжений для линии L1 показана на рисунке 2.

Рисунок 2 – Векторная диаграмма для одной фазы линии L1.

Выводы по работе:

В ходе расчета электрической сети были выполнены расчеты нагрузки линий и выбраны кабели для КЛ и провода для ВЛ.

Для линии L1 был выбран кабель сечением 240 мм2.

Для линии L2 был выбран кабель сечением 35мм 2.

Для линии L3 в связи с большими потерями напряжения был выбран провод типа СИП-1 с сечением 185мм2, решение было принято для обеспечения допустимого уровня потерь напряжения.

Для линии L4 был выбран провод А95 с сечением 95 мм2.

Выбранные провода обеспечили допустимый уровень потерь напряжения и удовлетворяют условию допустимой плотности тока.

В рассчитанной сети отклонение напряжения остается в пределах допустимой нормы. Однако при пониженном напряжении асинхронные двигатели имеют пониженный момент, а так же потребляют больший ток из сети, что приводит к большему нагреванию обмоток и, следовательно более быстрому старению изоляции. Лампы накаливания при пониженном напряжении имеют меньший световой поток, однако срок службы ламп увеличивается. При снижении напряжения питающей сети на величину до 5%, перечисленные влияния не имеют ярко выраженного характера, однако при снижении напряжения на 10% и более существенно ухудшается технологический процесс.

Список используемой литературы:

1.  Методика решения типовых задач по расчету цепей постоянного и однофазного переменного тока /Под ред. А. И. Хожаинова. — СПб.: ПГУПС, 1998.

2.  Методика решения типовых задач по расчету цепей трехфазного тока /Под ред. А. И. Хожаинова. — СПб.: ПГУПС, 1998.

3.  АльянсЭнерго[Электронный ресурс]: Провода самонесущие изолированные. – режим доступа: http://all-energo. ru/store/kpp/provod/sip