Оглавление:
1. Характеристика потребителей электроэнергии
1.1 Категории надежности потребителей электроэнергии
1.2 Режимы работы электроприемников
1.2.1 Продолжительный режим работы
1.2.2 Повторно-кратковременный режим работы
1.2.3 Кратковременный режим работы
2. Расчет электрических нагрузок
2.1 Расчет силовых нагрузок
2.1.1 Расчет силовой нагрузки трехфазных потребителей механического цеха
2.1.2 Расчет силовой нагрузки термического цеха
2.1.3 Расчет силовой нагрузки сварного цеха
2.2 Расчет осветительной нагрузки
2.2.1 Расчет осветительной нагрузки механического цеха
2.2.2 Расчет осветительной нагрузки термического цеха
2.2.3 Расчет осветительной нагрузки сварочного цеха
4. Проектирование освещения производственного здания
4.1. Выбор источников света
4.2 Определение расположения светильников
4.2.1 Определяем расчетную высоту подвеса светильников
4.3 Проектирование осветительных установок
1. Характеристика потребителей электроэнергии
1.1 Категории надежности потребителей электроэнергии
Бесперебойность (надежность) электроснабжения электроприемников (потребителей) электроэнергии в любой момент времени определяется режимами их работы. В отношение обеспечения надежности электроснабжения, характера и тяжести последствий от перерыва питания приемники электрической энергии, согласно ПУЭ разделяются на следующие категории:
Электроприемники первой категории – электроприемники, перерыв электроснабжение которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, значительный ущерб народному хозяйству, повреждение дорогостоящего оборудования, массовый брак продукции, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства. Удельный вес нагрузок потребителей первой категории в большинстве отраслей промышленности невелик, за исключением химических и металлургических производств. На нефтехимических заводах нагрузка потребителей первой категории составляет от суммарной расчетной нагрузки. На металлургических заводах, имеющих в своем составе только коксохимические, доменные и конверторные цеха нагрузка первой категории равна .
Из состава электроприемников первой категории выделена так называемая особая группа электроприемников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов, пожаров и повреждения дорогостоящего оборудования. К ним относятся электродвигатели задвижек, приводы компрессоров, вентиляторов, насосов подъемных машин на подземных рудниках.
Электроприемники: первой категории должны обеспечиваться питанием от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, перерыв их электроснабжения при аварии на одном из источников питания может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания.
Электроприемники второй категории – это такие электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, к массовому простою рабочих, механизмов, промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного числа городских и сельских жителей. Электроприемники второй категории рекомендуется обеспечивать электроэнергией от двух независимых источников питания.
Для данной категории при нарушении электроснабжения одного источника питания допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питании действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригадой.
Электроприемниками третьей категории называются все остальные электроприемники, не подходящие под определение вышеизложенных. К ним можно отнести электроприемники во вспомогательных цехах, на неответственных складах. Для их электроснабжения достаточно одного их источников питания, при условии, что перерывы в электроснабжении достаточно одного из источников питания при условии, что перерывы в электроснабжении, необходимые для ремонта или замены поврежденного аппарата, не превышают суток.
1.2 Режимы работы электроприемников
Согласно ГОСТ 183-74 различают восемь номинальных режимов работы электроприемников:
o продолжительный;
o кратковременный;
o повторно-кратковременный;
o повторно-кратковременный с частичными пусками;
o повторно-кратковременный с частичными пусками и электрическим торможением;
o перемежающийся;
o перемежающийся с частыми реверсами;
o перемежающийся с двумя или более частотами вращения.
Рассмотрим три основные режима работы, характерных для большинства электроприемников промышленных предприятий, - продолжительный, кратковременный и повторно-кратковременный:
1.2.1 Продолжительный режим работы
В этом режиме электрические машины и аппараты могут работать длительное время без превышения температуры отдельных частей машины или аппарата выше допустимой; при этом условии обеспечивается безаварийная работа электроустановок. Поэтому в паспорте электроприемников, трансформаторов и генераторов электрических станций указывается значение номинальной (установленной) мощности, которая гарантирует сохранность изоляции от перегрева.
В продолжительном режиме работают электроприводы большинства насосов, компрессоров, вентиляторов, механизмы непрерывного транспорта, нагревательные печи.
Для силовой (двигательной) нагрузки и нагрузки электропечей номинальная мощность электроприемников принимается по паспортным данным:
Р ном.э.д.
= Р паспор.
Рном.нег.
= Рпаспор.
(1.1)
Для выпрямительных установок:
Рном.в.у.
= Sпаспр
.·cosпасп.
(1.2)
Как правило, для выпрямительных установок cos= 0,57.
Номинальная мощность трансформаторов определяется:
Рном.тр.
= Sном.
* cosпамп
.
(1.3)
1.2.2 Повторно-кратковременный режим работы
В этом режиме кратковременные периоды работы механизма чередуются с паузами. При это рабочие периоды не настолько длительны, чтобы превышении температуры нагрева электроустановок над температурой окружающей среды t могло быстро достигнуть установившегося значения tуст.
, а во время пауз электроустановка не успевает охлаждаться до температуры окружающей среды. В результате многократных приемов температура электроустановки достигает некоторой средней установившейся величины tср.
В повторно-кратковременном режиме работают электроприводы механизмов подъемно-транспортных машин, приводы прокатных станов, электросварочные аппараты для точечной сварки.
Для данных механизмов указанная в паспорте мощность повторно-кратковременного режима должна быть приведена к номинальной мощности продолжительного режима Рном.
, при ПВ=100 %
Рном.
= Рпасп.
·пасп.
(1.4)
Для сварочных машин и трансформаторов электропечей:
Рном..
= Sпасп.
·пасп.
·cos пасп.
(1.5)
1.2.3 Кратковременный режим работы
Он характеризуется небольшими по времени периодами работы и длительными паузами с отключением электроприемника от сети. Иначе говоря, период работы имеет столь ограниченную продолжительность, что превышение температуры окружающей среды не успевает достигнуть предельных значений, а продолжительность пауз между периодами работы столь велика, что электрооборудование успевает охладиться до температуры окружающей среды.
В кратковременном режиме работают вспомогательные механизмы металлорежущих станков, электроприводы различных заслонок, задвижек, где пауза значительно превышает длительность периода работы
По ГОСТ 189-74-74 принимается длительность периода работы ЭП с неизменной номинальной нагрузкой в кратковременном режиме 10, 30, 60 и 90 минут.
2. Расчет электрических нагрузок
2.1 Расчет силовых нагрузок
2.1.1 Расчет силовой нагрузки трехфазных потребителей механического цеха
Исходные данные для расчета:
1. Токарные станки - Рн.
= 12 (квт), n
= 8 шт.
- Рн.
= 5 (квт), n
= 5 шт.
2. Строгальные станки - Рн.
= 5 (квт), n
= 8 шт.
- Рн.
= 9 (квт), n
= 8 шт.
3. Долбежные станки - Рн.
= 2,7 (квт), n
= 3 шт.
- Рн.
= 5,4 (квт), n
= 2 шт.
4. Фрезерные станки - Рн.
= 6 (квт), n
= 5 шт.
- Рн.
= 12 (квт), n
= 8 шт.
5. Сверлильные станки - Рн.
= 5 (квт), n
= 10 шт.
- Рн.
= 10 (квт), n
= 6 шт.
6. Карусельные станки - Рн.
= 30 (квт), n
= 3 шт.
7. Точильные станки - Рн.
= 11 (квт), n
= 2 шт.
8. Шлифовальные станки - Рн.
= 15 (квт), n
= 4 шт.
- Рн.
= 26 (квт), n
= 3 шт.
- Рн.
= 31 (квт), n
= 1 шт.
9. Шлифовальные автоматы: - Рн.
= 10 (квт), n
= 5 шт.
- Рн.
= 13,6 (квт), n
= 4 шт.
- Рн.
= 19,5 (квт), n
= 6 шт.
10. Вентиляторы: - Рн.
= 7 (квт), n
= 2 шт.
- Рн.
= 10 (квт), n
= 2 шт.
11. Кран-балка: ПВ=40% - Рпасп.
= 10 (квт), n
= 2 шт.
- Рпасп.
= 22 (квт), n
= 4 шт.
12. Мостовой кран: ПВ=25% - Рпасп.
= 5,5 (квт), n
= 2 шт.
Решение
1. По формуле:
| Рсм.
|
(2.1) |
где PH
,
i
–
активная номинальная мощность i-го приемника (кВт), Ku
,
i
– коэффициент использования активной мощности, определяем среднесменную нагрузку (Рсм.
) группы потребителей, подключенных к узлу питания напряжением до 1 кв с помощью коэффициента использования.
1. группа – токарные, строгальные, долбежные, фрезерные, сверлильные, карусельные, точильные станки (Кu
= 0,14; cos= 0,5; tg = 1,73);
2. группа – шлифовальные станки, шлифовальные автоматы (Кu
= 0,25; cos = 0,65; tg = 1,17);
3. группа – вентиляторы (Кu
= 0,7; cos= 0,8; tg= 0,75);
4. группа – кран-балки (ПВ=40%), (Кu
= 0,1; cos= 0,5; tg= 1,73);
5. группа – мостовой кран (ПВ=25%), (Кu
= 0,06; cos= 0,5; tg= 1,73);
1группа: Рсм1.
= 0,14·(12·8+5·5+5·8+9·8+2,7·3+5,4·2+6·5+12·8+5·10+10·6+30·3+11·2) =
= 0,14·599,9 = 83,986(кВт);
2 группа: Рсм2.
= 0,25·(15·4+26·3+31·1+10·5+13,6·4+19,5·6) = 0,25·390,4 = 97,6 (кВт);
3 группа: Рсм.3.
= Рр
= 0,7·(7·2+10·2) = 23,8(кВт);
4 группа: Рсм4.
= 0,1··(10·2+22·4) = 6,83(кВт);
5 группа: Рсм4.
= 0,06··5,5·2 = 0,33(кВт).
2 Определяем эффективное число электроприемников по группам, по следующей формуле:
| n эф.
|
(2.2) |
где Рн.
max
– номинальная мощность наиболее мощного приемника в группе.
1 группа: n эф. = =
40 (шт.);
2 группа: т.к. Рн.
max
/ Рн.
min
= 3, то n эф.
= 23 (шт.);
3 группа: т.к. Рсм.3.
= Рр
, то n эф.
не определяем;
4 группа: т.к. Рн.
max
/ Рн.
min
= 2,2, то n эф.
= 6 (шт.);
5 группа: т.к. Рн.
max
/ Рн.
min
= 1, то n эф.
= 2 (шт.);
3. Определяем расчетный коэффициент Кр
(по приложению 7).
1 группа: n эф.
= 40 (шт.): Кр
= 1,13;
2 группа: n эф.
= 23 (шт.): Кр
= 1,12;
4 группа: n эф.
= 6 (шт.): Кр
= 2,64;
5 группа: n эф.
= 2 (шт.): Кр
= 6,22.
По формуле
| Рр
|
(2.3) |
определяем расчетную активную мощность:
1 группа: Рр1
= 1,13·83,986 = 94,9 (кВт);
2 группа: Рр2
= 1,12·97,6 = 109,312 (кВт);
4 группа: Рр4
= 2,64·6,83 = 18,03 (кВт);
5 группа: Рр5
= 6,22·0,33 = 2,05 (кВт).
5. Определяем суммарную активную мощность по механическому цеху:
Рр
Σ
. мех.цех.
= 94,9+109,31+23,8+18,03+2,05 = 248,09 (кВт).
6. Определяем расчетную реактивную мощность Qр
по следующим формулам
| при n эф.
|
(2.4) |
| при n эф.
|
(2.5) |
1 группа: Qр1
= 83,986·1,73 = 145,296 (квар.);
2 группа: Qр2
= 97,6 ·1,17 = 114,192 (квар.);
3 группа: Qр3
= 1,1·23,8·0,75 = 19,635 (квар.);
4 группа: Qр4
= 1,1·6,83·1,73 = 12,997 (квар.);
5 группа: Qр5
= 1,1·0,33·1,73 = 0,628 (квар.).
7. Реактивная суммарная нагрузка по механическому цеху составляет:
QpΣ
.мех.цеха.
= 145,296+114,192+19,635+12,997+0,628 = 292,748 (квар.)
8. Определяем полную мощность механического цеха.
SpΣ
мех.цеха.
= == 383,732 (кВа)
2.1.2 Расчет силовой нагрузки термического цеха
Рассчитать силовую нагрузку термического цеха:
Исходные данные:
1. Электропечь сопротивления (трехфазная)
Uн
=380 (В); Рн
=24 (кВт), n = 3
2. Электропечь сопротивления (однофазная) –
Uн
=380 (В); Рн
=60 (кВт), n = 2
3. Электропечь сопротивления (однофазная) –
Uн
=220 (В); Рн
=40 (кВт), n = 2
4. Двухкамерная печь сопротивления (однофазная) –
Uн
=380 (В); Рн
=19 (кВт), n = 4
5. Муфельная печь сопротивления (однофазная) –
Uн
=220 (В); Рн
=2,2 (кВт), n = 1
6. Камерная печь сопротивления (однофазная) –
Uн
=220 (В); Рн
=6 (кВт), n = 4
7. Индукационная печь сопротивления (однофазная) –
Uн
=380 (В); Рн
=10(кВт), n = 3
8. Вентиляторы:
Рн
= 3 (кВт); n = 4;
Рн
= 7 (кВт); n = 0
9. Кран-балки – ПВ = 40%
Рн
= 10 (кВт); n = 3
Решение
1. По приложению 6 находим Ku
и cos;
· Электропечи сопротивление: Ku
= 0,75; cos = 0,95; tg = 0,33
· Муфельная печь: Ku
= 0,75; cos = 0,95; tg = 0,33
· Камерная печь сопротивления: Ku
= 0,5; cos = 0,95; tg = 0,33
· Индукционная печь: Ku
= 0,7; cos = 0,4; tg = 2,29
· Вентиляторы: Ku
= 0,7; cos = 0,8; tg = 0,75
· Кран-балка: Ku
= 0,06; cos = 0,5; tg = 1,73
2. Распределяем равномерно однофазные электроприемники по фазам:
Рисунок 1. Равномерное распределение однофазных электроприемников по фазам.
Определяем наиболее загруженную фазу по выражениям (2.1-2.3):
| Рсм
|
(2.1) |
| Рсм
|
(2.2) |
| Рсм
|
(2.3) |
Наиболее загруженной является фаза С.
Найти реактивную нагрузку по наиболее загруженной фазе С.
3. Находим условную трехфазную активную и реактивную нагрузки для натболее загруженной фазы:
Рсм.у.
=3·Рсм.с
=3·80,57 =241,71 (кВт)
Qсм.у.
= 3·Qсм.с
=3·32,07=96,21 (кВт)
4. Определяем Рсм.
для трехфазных электроприемников:
- трехфазная электропечь сопротивления: Рсм.1.
= Рр1
= 0,75·24·3 = 54 (кВт)
- вентиляторы: Рсм.2.
= Рр2
= 0,7·4·3 = 8,4 (кВт)
-кран-балка: Рсм.3.
= 0,06··3·10 = 1,14 (кВт)
Qсм.1
.= 54 ·0,33 = 17,82 (квар)
Qсм.2
.= 8,4·0,75 = 6,3 (квар)
Qсм.3
.= 1,14·1,73 = 2,44 (квар)
Рсм.∑.
= 241,76+54+8,4+1,14 = 305,3 (кВт)
Qсм.∑
.= 96,21+17,82+6,3+2,44 = 122,77 (кВар)
5. Определяем условную активную номинальную нагрузку наиболее загруженной фазы:
Рсм
.С
=
Рн.у.
= 3·Рсм.с
= 3·126,03 = 378,09 (кВт)
6. Определяем средневзвешенный коэффициент использования: (ф-ла 2.4.)
| Ки
|
(2.4) |
Ки
=
7. Определяем эффективное число электроприемников и реактивный коэффициент – Кр.
nэф.
==15,82, Кр
=1,0
8. Определяем для термического цеха:
Рр
; Qр
; SР
Рр.т.ц.
=1,0·305,3 = 305,3 (кВт)
Qр.т.ц.
= 122,77·1,0=122,77 (кВар)
Sр.т.ц.
== 329,1 (кВА)
2.1.3 Расчет силовой нагрузки сварного цеха
Исходные данные для расчета: таблица 2.1.
| Тип линии |
VH.B
|
Sнагр
|
N шт. |
Kз
|
ПВф |
| 1. Точечные машины -МТ – 810; VH
SН
|
220 |
20 |
3 |
2,2 |
0,2 |
| -МТ – 810; VH
SН
|
380 |
20 |
1 |
2,2 |
0,2 |
| -МТ – 1214; VH
SН
|
220 |
50 |
4 |
0,9 |
0,05 |
| -МТ – 1220; VH
SН
|
380 |
44 |
2 |
0,9 |
0,05 |
| -МТ – 1614; VH
SН
|
220 |
90 |
3 |
0,9 |
0,05 |
| -МТ – 2507; VH
SН
|
380 |
170 |
5 |
0,9 |
0,05 |
| 2. Роликовые машины: -МР – 4002; VH
SН
|
380 |
310 |
4 |
0,8 |
0,56 |
| 3. Стыковые машины: -МС – 1602; VH
SН
|
220 |
96,5 |
5 |
0,75 |
0,2 |
| -МС – 1602; VH
SН
|
380 |
96,5 |
2 |
0,75 |
0,2 |
| -МСО – 0801; VH
SН
|
380 |
310 |
3 |
0,75 |
0,2 |
| 3. Шовные машины - МШ-1601 ; - ПВ=20% |
380 |
75 |
2 |
0,7 |
0,50 |
| - МШ-1001 ; - ПВ=50% |
220 |
27 |
4 |
0,7 |
0,50 |
| - МШ-1202 ; - ПВ=20% |
380 |
80 |
2 |
0,7 |
0,20 |
| 4. Сварочные трансформаторы - однофазные: - ТДП-502У2; |
220 |
26,6 |
4 |
0,6 |
0,5 |
| - трехфазные ТДП-500; ПВ=60% |
380 |
32 |
3 |
0,6 |
0,6 |
Решение:
1. Определяем среднюю и эффективную мощности по формулам (2.5 ) и (2.6).
Для машин одноточечной, шовной и реальной сварок и дуговые аварийные аппараты:
| Sср.
|
(2.5) |
| Sэф.
|
(2.6) |
| Для машин стыковой сварки оплавлением с подогревом: Sср.
Sэф.
Данные расчета заносим в таблицу 2.1. |
(2.7) |
Таблица 2.1. Исходные и расчетные данные
| Тип линии |
VH.B
|
Sнагр
|
N шт. |
Kз
|
ПВф
|
Sср
|
Sэф
|
| 1. Точечные машины -МТ – 810; |
220 |
20 |
3 |
2,2 |
0,2 |
8,8 |
19,68 |
| -МТ – 810; |
380 |
20 |
1 |
2,2 |
0,2 |
8,8 |
19,68 |
| -МТ – 1214; |
220 |
50 |
4 |
0,9 |
0,05 |
2,25 |
10,06 |
| -МТ – 1220; |
380 |
44 |
2 |
0,9 |
0,05 |
1,98 |
8,85 |
| -МТ – 1614; |
220 |
90 |
3 |
0,9 |
0,05 |
4,05 |
18,11 |
| -МТ – 2507; |
380 |
170 |
5 |
0,9 |
0,05 |
7,65 |
34,21 |
| 2. Роликовые машины: -МР – 4002; |
380 |
310 |
4 |
0,8 |
0,56 |
138,88 |
185,59 |
| 3. Стыковые машины: -МС – 1602 |
220 |
96,5 |
5 |
0,75 |
0,2 |
19,3 |
14,33 |
| -МС – 1602 |
380 |
96,5 |
2 |
0,75 |
0,2 |
19,3 |
14,33 |
| -МСО – 0801 |
380 |
310 |
3 |
0,75 |
0,05 |
62 |
46,04 |
| 4. Шовные машины - МШ-1601; |
380 |
75 |
2 |
0,7 |
0,50 |
26,25 |
37,12 |
| - МШ-1001; |
220 |
27 |
4 |
0,7 |
0,50 |
9,45 |
13,36 |
| - МШ-1202; |
380 |
80 |
2 |
0,7 |
0,20 |
11,2 |
25,04 |
| 6.Сварочные трансформаторы - однофазные: - ТДП-502У2; |
220 |
26,6 |
4 |
0,6 |
0,5 |
7,98 |
11,29 |
| - трехфазные ТДП-500; |
380 |
32 |
3 |
0,6 |
0,6 |
11,52 |
14,87 |
2. Равномерно распределяем сварочные машины по фазам. Так как Кз
и ПВф
сильно отличаются друг от друга, то оценку нагрузок будем производить по Sэф
.
Рис.2. Равномерное распределение однофазных ЭП, работающих в ПКР.
3. В соответствии с рисунком имеем:
= 19,68+8,85+2∙185,59+14,33+46,04 = 460,08 (кВА)
= 8,85+2∙34,21+185,59+2∙46,04+25,04 = 379,98 (кВА)
= 3∙34,21+185,59+14,33+2∙37,12+25,04 = 401,83 (кВА)
4. Так как небаланс нагрузки более 15%, то S(3)
эф
определяем по формуле:
S(3)
эф
=
S(3)
эф
= = 1293,85 (кВА)
5. Далее находим нагрузку на 220 (В) и трехфазную нагрузку на 380 (В)
S(3)
эф.у
= 3·(10,06+18,11+14,33∙2+13,36+11,24∙4) = 345,45 (кВА)
6. Суммарная расчетная нагрузка сварочного участка с учетом трехфазных сварочных трансформаторов:
Sэф.∑
= S(3)
эф
+ S(3)
эф.у
+ Sэф.трех.
= 1293,85+345,45+14,87·3 = 1683,91 (кВА)
2.2 Расчет осветительной нагрузки
2.2.1 Расчет осветительной нагрузки механического цеха
Расчет осветительных нагрузок выполняем методом удельных мощностей.
По справочным материалам в зависимости от разряда зрительных работ, контраста объекта и фона, характеристики фона, типа источника света и принятой системы освещения определяется норма освещенности Ен.
Определяем установленную мощность источника света в соответствии с методом удельных мощностей по формуле:
| Руст.
|
(2.8) |
где: Руд.
– удельная мощность осветительных установок (Вт/м2
),
F – площадь освещенного помещения цеха (м2
).
| В свою очередь F = : (м2
|
(2.9) |
где: Sp – полная расчетная нагрузка (кВА).
- удельная мощность силовой нагрузки на 1 м2
площади (Вт/м 2
).
Из приложения 10 для механического цеха:
мех.ц.
= 250 (Вт/м 2
).
F = = 1534,928 (м2
)
Далее определяем Руст.
Руст.
= 4,9·1534,928 = 7,52 (кВт);
Далее определяем Рр.осв.мех.ц
.; Qр.осв.мех.ц.:
| Рр.осв.мех.ц.
|
(2.10) |
где: Кс
– коэффициент сырья, КПРА
– коэффициент, учитывающий потери в пускорегулирующей аппаратуре
Рр.ав.мех.ц.
= 0,9·1,1·7,52= 7,44 (Вт)
| Qр.ав.мех.ц.
|
(2.11) |
где: tg соответствует:
- для ЛЛ – (0,92ч0,98)
- для ДРЛ – (0,5ч0,68)
Q осв.мех.ц.
= 7,44·0,60 = 4,464 (квар.)
2.2.2 Расчет осветительной нагрузки термического цеха
1. Определяем площадь освещенного помещения.
Fт.ц.
= = = 822,75 (м2
);
2. Определяем установленную мощность источников света.
Руст.т.ц.
= Руд.
Fт.т.
= 4,5·822,75 = 3702,4 (Вт)
Руст.т.ц.
= 3,7 (кВт)
3. Определяем расчетные активную Рр.осв.
и реактивную Qр.осв.
нагрузок освещенных установок.
Рр.осв.т.ц.
= Руст.т.ц.
Кс
КПРА.
= 3,7·0,922·1,1 = 3,753 (кВт).
Qр. осв.т.ц.
= Рр.ав.т.ц.
tg = 3,753·0,60 = 2,252 (квар.);
2.2.3 Расчет осветительной нагрузки сварочного цеха
1. Определяем площадь освещаемого помещения.
Fсв.ц.
===3367,82 (м2
)
2. Определяем установленную мощность источников света.
Руст.св.ц.
=Р уд.
Fсв.ц.
= 4,75·3367,82 = 15997,145 (Вт) = 15,997 (кВт).
3. Определяем расчетную активную Рр.осв.
и реактивную Qр.осв.
нагрузки осветительных установок.
Рр.осв. св.ц.
= Руст.св.ц.
Кс
КПРА
= 15,997·0,91·1,1=16,013 (кВт);
Qр.осв.св.ц.
= Рр.осв.св.ц.
tg = 16,013·0,60=9,608 (квар.);
Далее рассчитываем годовой график нагрузки.
| Р- нагрузка
95 % - Т = 365·4 = 1460 (час) 90 % - Т = 365·4 = 1460 (час) 85 % - Т = 365·2 = 730 (час) 80 % - Т = 365·3 = 1095 (час) 75 % - Т = 365·2 = 730 (час) 70 % - Т = 365·2 = 730 (час) 65 % - Т = 365·1 = 365 (час) 60 % - Т = 365·6 = 2190 (час) |
Q
90 % - Q = 365·2 = 730 (час) 85 % - Q = 365·3 = 1095 (час) 80 % - Q = 365·6 = 2190 (час) 75 % - Q = 365·7 = 2555 (час) 70 % - Q = 365·4 = 1460 (час) 65 % - Q = 365·2 = 730 (час) |
По данному суточному графику нагрузки (рис.3.1) строим годовой график нагрузок, который представлен на рис.3.2.
|
|
|
| Рис. 3.1. График суточной нагрузки предприятия |
Рис. 3.2. График годовой нагрузки предприятия |
Для характеристики режимов работы ЭП применяются ряд коэффициентов.
3.1 Коэффициент использования КU
по основной мощности:
| КU
|
(3.1.) |
где: Рср
– средняя мощность, Рн
– номинальная мощность
КU
==0,777
3.2 Коэффициент максимума
КМ
==0,957
3.3 Коэффициент спроса
Кс
==0,903
3.4 Коэффициент заполнения графика
Кзг
==0,86
4. Проектирование освещения производственного здания
4.1. Выбор источников света
В качестве источников света выбираем лампы ртутные высокого давления типа ДРЛ. Для них имеем: cos φ= (0.5ч0.65)
Кпра
=1,1
4.2 Определение расположения светильников
По заданным размерам производственного помещения:
- длина (А) – 55 (м)
- ширина (В) – 35 (м)
- высота (С) – 14 (м)
Освещение выполнено лампами ДРЛ в светильниках РСП – 05/Г03;
4.2.1 Определяем расчетную высоту подвеса светильников
| h = H – hp
|
(4.1.) |
где: hp
= 0,8 (м) расчетная высота поверхности над полом
hc
= 1,2 (м) – расстояние светильника от перекрытия.
h = 14 – 0,8 – 1,2 = 12 (м)
Для светильника, имеющего глубокую кривую силы света (буква Г в обозначении светильника), находим значение = = 1; (La
= э
·h = 1·12 = 12 (м)).
4.2.2
При L
А
= 12 (м) в ряду можно поместить 5 светильников, тогда
2ℓ = 55 – 12·4 = 7 (м)
ℓ = 3,5 (м)
4.2.3
Применяем число светильников равное n
= 5, тогда
L
В
= = = 8(м).
Отношение К = = = 1,5
4.2.4
Находим число светильников в цехе N = 5·5 = 25 (шт.)
На рисунке 4.1. показана схема размещения светильников в разрезе.
Рис. 4.1. Схема размещения светильников в разрезе (размеры указаны в метрах).
4.3 Проектирование осветительных установок
Расчет проводим методом коэффициента использования. Суть метода состоит в том, что либо определяется освещенность в контрольных точках, либо – световой поток для выбранного источника света. Для характеристики использования светового потока вводится коэффициент использования η.
4.3.1
Из справочника [1] определяем коэффициенты отражения – pп
; pст
; pр
;
pп
= 0,7 pст
= 0,5 pр
= 0,1
4.3.2
Находим помещения:
| i = = 1,782 |
(4.2) |
где: h = h – hc
– hр
= 14–1.2–0.8 = 12 (м)
4.3.3
По приложению 15 определяем для i = 1,782; рн
= 0,7; pc
= 0,5; рp
= 0,1 коэффициент использования: η = 0,73
4.3.4
Из приложения 12 определяем освещенность и Кзап:
Е = 300 (лк); Кзап
= 1,5
Количество светильников определено ранее:
N = 25 (шт.) LА
= 12 (м); LВ
= 8 (м); ℓА
= 3,5 (м);
ℓВ
= 1,5 (м)
4.3.5
Определяем световой поток A
| Ф = |
(4.3) |
где: Ен
– нормируемая освещенность;
Кзап
– коэффициент запаса;
Z – коэффициент минимальной освещенности (для ДЛЛ Z = 1,15);
N – число светильников.
Ф = = 54585,6 (лм)
По значению Фр
в приложении 13 подбираем лампу ДРЛ, мощностью Р = 1000 (Вт) со световым потоком Фном
= 50000 (лм)
Ф > Фном
на 9,17%