11.1. Задачі


Задача 1. Визначити розрахункове навантаження силового устаткування на шинах РП будівельної ділянки. Перелік електроустаткування і вихідні дані для розрахунку наведені у табл. 11.1.

Розвязання задачі 1. Визначаємо сумарну потужність електроприймачів кожної групи

Рн.гр = Пгр Рн (11.1)

За довідковими даними (табл. 3.1) знаходимо значення коефіцієнта попи­та кп і коефіцієнта потужності cosq) для заданих груп електроприймачів.

За отриманими cosq груп електроприймачів визначаємо відповідні їм зна­чення tgq.

Визначаємо розрахункові навантаження груп електроприймачів:

Знаходимо розрахункові активну і реактивну потужності на шинах РП

де tgc^nj - середньовзажене значення коефіцієнта реактивної потужності визна­чається за значеннями tgq для груп електроприймачів.

Прийнявши код =1, за формулою (3.12) знаходимо розрахункову повну потужність на шинах РП.


Результати розрахунків заносимо у табл. 11.2.

Задача 2. На будівельному майданчику протягом року передбачається побудувати багатоквартирный цегельний будинок загальним об'ємом 12450 м . Визначити розрахункову потужність навантаження, якщо житловий будинок передбачається будувати при двозмінній роботі (зміна - вісім годин), коли мож­ливе максимальне число годин використання максимуму активної потужності на рік можна прийняти рівним Тмак = 4500 год.

Розвязання задачі 2. З довідкової табл. 3.2 знаходимо питому витрату енергії на 1 м3 спорудження (для кладочної конструкції житлового будинку до­рівнює 1500 кВт* год). З урахуванням цього значення знаходимо кількість елек­троенергії, споживану дільницею за рік

\Уріч = 12450 х 1500 = 18675000 кВт*год

і значення величини розрахункової потужності

Рр = 18675000/4500 = 4150 кВт.

Прийнявши середньозважене значення річного коефіцієнта потужності рівним 0,7, знаходимо повне розрахункове навантаження ділянки

Бр = 4150/0,7 = 5929 кВА.

Задача 3. Визначити розрахункове навантаження освітлення будівельно­го майданчика з установленою (номінальною) потужністю ламп розжарювання 2,5 кВт і ртутних ламп типу ДРЛ - 2 кВт. Коефіцієнт потужності для ламп роз­жарювання дорівнює одиниці, для ртутних ламп типу ДРЛ - 0,5.

Розвязання задачі 3. Оскільки на будівельному майданчику в основному виконується зовнішнє освітлення, приймаємо коефіцієнт попиту кп = 1. Тоді, з урахуванням коефіцієнтів ламп кл (див. 3.15), отримаємо розрахункову активну потужність освітлення:

Рр.осв = 1-2,5 + 1,12-2 = 4,74 кВт .

Розрахункову реактивну потужність визначимо, використовуючи коефіці­єнт потужності ламп, прийнятий для ламп розжарювання cosq) = 1 (tg = 0) і рту­тних ламп cosq = 0,5 (tg = 1,73).

= 2,5-0 + 1,12-2-1,73 = 3,88 кВАр.

Задача 4. Розрахувати кабельну лінію трифазної системи струмів напру­гою 380/220 В, призначену для живлення силового розподільного щита будіве­льного майданчика. Розрахункове навантаження шита Рр = 78 кВт при cosj = 0,75, довжина лінії /л =110 м.

Розвязання задачі 4.

Визначимо розрахунковий струм навантаження

За даними табл. Д.1.3 вибираємо чотирижильний кабель з алюмінієвими жилами на напругу до 660 В перерізом 95 мм , прокладка у повітрі. Довгостро­ково допустимий струм для цього кабелю ід = 183 А. Оскільки ід > ІР, то за умовою нагрівання кабель підходить.

Перевіримо обраний кабель на втрату напруги (7.5):

де R0 = 0,514 Ом/км; X0=0,35 Ом/км - для усіх перетинів кабельних ліній на­пругою до 1000 В.

Допустима втрата напруги в силових низьковольтних мережах АЦд £ 5%. У нашому випадку AU £ АЦд, отже, обраний нами за умовою нагрівання кабель підходить і за умовою втрати напруги.

Задача 5. Від трансформаторної підстанції з номінальною напругою на ни­зькій стороні 380/220 В прокладена лінія на будівельний майданчик (рис. 11.1). Еле­ктродвигуни, зазначені на схемі, короткозамкнуті, асинхронні (характеристики дви­гунів наведені в табл. 11.1). Освітлювалльне навантаження - симетричне.

Линия 2 Рр = 30 кВт coscp = 1,0

Рис. 11.1 - Розрахункова схема мережі


Мережу пропонується виконати:

від шин ТП до щитка РЩ-1 - чотирижильним кабелем з алюмінієвими жилами, прокладеним у повітрі;

освітлювальну - ізольованим проводом на роликах по стінах (відкрита чотирипроводна проводка);

від щитка РЩ-1 до щитка РЩ-2 - чотирипровідна проводка в газових трубах;

усі інші мережі - трипровідні в газових трубах.

Навантаження освітлювальної лінії 1 складає Рл1 = 20 кВт, лінії 2 Рл2 = 30 кВт. Потрібно підібрати плавкі вставки запобіжників і вибрати за умови нагрівання не­обхідні перетини проводів і кабелів. При розрахунку необхідно врахувати, що елек­тродвигун 1 може бути перевантажений.

Розвязання задачі 5.

Електродвигун 1. Номінальний струм двигуна

Вибираємо найближчий стандартний номінальний струм плавкої вставки (табл. 8.1.) ІВСТ= 35 А. З урахуванням того, що електродвигун 1 може переван­тажуватися в процесі експлуатації, проводка до нього повинна бути розрахова­на також на перевантаження:

I > 1,25      = 40 А.

За довідковими таблицями (див. табл. Д.1.2) вибираємо перетин однієї жили алюмінієвого ізольованого проводу для прокладки в газових трубах марки ПР-10 мм . Допустимий тривалий струм для цього проводу ід = 47 А. З ураху­ванням цього значення перевіримо обраний перетин проводу на захист плавкою вставкою від струмів короткого замикання:

Умова захисту від струмів короткого замикання виконується.

Електродвигун 2.

Вибираємо значення найближчої стандартної плавкої вставки /ВСТ = 80 А. З урахуванням коефіцієнта навантаження визначимо струм, що споживає дви­гун:

-спож = 0,8-ін = 0,8-28,3 = 22,6 А.

За значенням струму споживання вибираємо (табл.Д.1.2) перетин алюмі­нієвих ізольованих проводів у газових трубах s = 4 мм . Для даного проводу допустима тривалість струму ІдОП = 28 А.

Перевіримо обраний перетин проводу на захист від струмів короткого за­микання:

Умова захисту від струмів короткого замикання виконується.

Електродвигун 3.

Вибираємо стандартну плавку вставку (табл. 8.1) на номінальний струм ІВСТ = 45 А. З урахуванням коефіцієнта навантаження визначимо струм, що спо­живає двигун:

іспож = 0,9-ін = 0,9-19 = 17 А,

і перетин алюмінієвих ізольованих проводів у газових трубах (табл. Д.1.2) s = 2,5 мм . Допустима тривалість струму ІдОП = 19 А.

Перевіримо захист проводів від струмів короткого замикання:

Умова захисту від струмів короткого замикання виконується. Освітлювальна лінія 1

Вибираємо найближчий номінальний струм плавкої вставки (табл. 8.1) ІВСТ =160 А. За умови захисту від короткого замикання вибираємо перетин фаз­них алюмінієвих проводів в ізоляції:

3,0 > івст /ід = 160/60;           ід = 60А;         s = 10 мм2.

Таким чином, вибираємо перетин алюмінієвих в ізоляції фазних про-

22

водів 10 мм2, а нейтрального проводу 6 мм2. Освітлювальна лінія 2.

Вибираємо найближчий номінальний струм плавкої вставки /ВСТ =225 А. За умови захисту від короткого замикання вибираємо перетин фазних алюміні­євих проводів в ізоляції

3,0 > ІВСТ /ІД = 225/105;    ІД = 105 А;    S = 25 мм2.

Таким чином, вибираємо перетин алюмінієвих в ізоляції фазних про-

22

водів 25 мм , а нейтрального проводу 16 мм .

Ділянка мережі від щитка РЩ-1 до щитка РШ-2. Розрахунковий струм лі­нії:

ІР = 22,6 + 17 +45 = 84,6 А.

За даними табл. Д1.2 вибираємо S = 35 мм2; ІДОП = 85 А.

Беручі до уваги, що на цій ділянці максимальним пусковим буде струм від лінії освітелення і враховуючи (7.20), визначаємо номінальний струм плав­кої вставки:

Іпуск = 22,6 + 17 + 15-45 = 715 А,

ІВСТ > 715/2,5 = 238 А.

З урахуванням селективности номінальний струм плавкої вставки ^ВСТ = 350 А. За умови захисту від струмів короткого замикання уточнимо пере­тин алюмінієвого проводу

3,0 > ІВСТ /ІД = 350/120;     ІД = 120 А;     S = 50 мм2.

Таким чином, вибираємо для прокладки в газових трубах алюмінієвий провід в ізоляції перетином 50 мм , а нейтральний алюмінієвий провід в ізоляції перетином 35 мм2 .

Ділянка мережі, прокладена чотирижильним кабелем від ТП до РЩ-1:

ІР = 22,6 + 17 + 45 + 14,4 + 30 = 129 А;

ІПУСК = 22,6 + 17 + 45 + 14,4 + 675 = 759,4 А;

івст > 759,4/3,0 = 253 А .

З урахуванням селективності номінальний струм плавкої вставки /ВСТ = 400 А. За умови захисту від струмів короткого замикання, використовуючи табл.Д.1.3, визначимо перетин фазних жил кабелю

3,0 > івст /Ід = 400/156;         Ід = 156 А;

Вибираємо кабель марки АВВБ із перетином фазних жил 70 мм2.

Задача 6. Вибрати потужність і визначити втрати трансформатора, за умови що розрахункова потужність споживачів на будівельному майданчику складає Sр = 90 кВА.

Розвязання задачі 6.

Виходячи з умов задачі, електроспоживачі будівельного майданчика від­носяться до третьої категорії надійності. Уцьому випадку на підстанції буде за-діяно один трансформатор. По заданій потужності об'єкта визначаємо необхід­не значення сумарної номінальної потужності трансформатора підстанції:

Sн.тр = 90/1,05 = 86,7 кВА.

По довідковій таблиці потужностей силових трансформаторів підстанцій (див., наприклад, табл. Д3.1) вибираємо потужність трансформатора з найбли­жчим стандартним значенням потужності - 100 кВА (при виборі двох трансфо­рматорів береться найближча сумарна потужність стандартних значень потуж­ностей таких трансформаторів), і потім, скориставшись (7.28) і (7.29), визнача­ємо втрати в обраному трансформаторі:

АРт = 0,025*100 = 2,5 кВт;

А0т = 0,125*100 = 12,5 кВАр;

АSт = л/2,52 +12,52 = 12,75 кВт.

Оскільки сумарна потужність навантаження об'єкта і втрат у трансфор­маторі не перевищує допустиме тривале навантаження трансформатора

Sp + АSт £ Sн.т = 102,75 < 105 ,

потужність трансформатора вибрана правильно.

Задача 7. На будівельному майданчику встановлено бетономішалку з асинхронним двигуном, який має такі параметри: Рн = 5,0 кВт, ин= 380 В, cosq) = 0,8, ККД п = 0,94, кратність пускового струму кпс = 5. Вибрати переріз кабе­лю з алюмінієвими жилами для тимчасового підключення бетономішалки, пе­ревірити обраний переріз на втрату напруги при запуску двигуна, вибрати за­побіжник з плавкою встакою для захисту електродвигуна від коротких зами­кань. Відстань від РШ до бетономішалки l = 30 м.

Розвязання задачі 7.

Номінальний струм двигуна:

ном   S • U • cosjh   V3 • 380 • 0,8 • 0,94 ' Обираємо за табл.Д.1.3 трижильний кабель перерізом 2,5 мм , який допу­скає струм 22 А.

Активний опір кабелю:

R = r0-l = 28/2,5 0,03 = 0,336 Ом. Індуктивний опір кабелю, в силу його малості, до уваги не приймаємо.

Пусковий струм двигуна:

Ліуск = 5Іном = 5-10 = 50 А. Втрата напруги від пускового струму двигуна:

AU = R-Лпуск = 0,336-50 = 16,8 В, що становить в процентах від номінальної напруги:

DU % = —100% = 168100% = 4,4%. UH 380

Це менше допустимих 10%, тому алюмінієвий трижильний кабель з перерізу 2,5 мм підходить для підключення бетономішалки. Номінальний струм плавкої вставки:

ївст > І*?. = 50 = 31,3 А.

ест

За даними табл.8.1 вибираємо запобіжник ПР-2-60 з плавкою вставкою на

35 А.

Задача 8. Освітлювальне навантаження потужність 3,5 кВт підключено до РП будівельного майданчика, напруга мережі 220 В, відстань від РП до спо­живачів l = 55 м.

Обрати переріз алюмінієвого дроту линії освітлення і перевірити його за критерієм втрати напруги.

Розвязання задачі 8.

Номінальний струм лінії освітлення

Іл = P/U = 3,5-1000/220 = 15,9 А.

За даними табл. Д1.2 вибираємо алюмінієвий дріт з гумовою ізоляцією перерізом 2,5 мм (тривале допустиме навантаження 24 А). Активний опір провода

R = R0-l =28/2,5-55-10-3 = 0,616 Ом.

Втрата напруги на даній лінії

AU =2-RI = 2-0,616-15,9 = 19,59 В,

що становить в процентах від номінальної напруги:

AU      19 59

AU % = — • 100% = —-100% = 8,9%. UH 220

Втрата напруги перевищує допустиме для освітлювальних мереж значен-

2

ня 2,5%. Вибираємо дріт більшим перерізом 10 мм і повторюємо розрахунок:

R = R0-/ =28/10-55-10-3 = 0,154 Ом;

AU =2^Ід = 2-0,154-15,9 = 4,9 В;

AU 4,9

AU % = — • 100% = ^— • 100% = 2,23%.

UH 220


Авторы: 239 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я

Книги: 268 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я