Электроснабжение строительных площадей

Министерство образования  и науки Российской Федерации

Государственное образовательное  учреждение высшего профессионального  образования

Санкт-Петербургский Государственный  архитектурно-строительный университет

 

Строительный институт

Кафедра Автоматики и Электротехники

 

 

 

 

 

Курсовая  работа

на тему

“Электроснабжение строительных площадей”

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                Выполнила:

  ст. Сорокина Е.В.

                                                             гр. 6П-II

     Проверил :

             Новопашин В.Ф.

 

 

 

 

 

 

 

Санкт-Петербург

2012

 

 

Исходные  данные

Наименования групп электроприемников		Суммарная установленная  мощность Рн, кВт	cosφ	ПВ	Координаты
					Xi, м	Yi, м
БК	Башенный кран	1500	0,8	0,55	115	60
БСО	Вибраторы (ВБ) Растворнасосы (РН) Компрессоры (К)	30 40 50	0,75 0,55 0,7	0,7 0,75 0,7	15	60
СК	Ручной электроинструмент (РИ) Сварочные трансформаторы (СТ)	10   55	0,7   0,5	0,75   0,6	125	60

БК – башенный кран, 
БСО – бетоносмесительное отделение, 
СК – строящийся корпус.

1. Расчет мощности, потребляемой строительной площадкой.

Определим коэффициент спроса К_с из Приложения 1:

Наименования групп электроприемников		Коэффициент спроса Кс
БК	Башенный кран	0,3
БСО	Вибраторы (ВБ) Растворнасосы (РН) Компрессоры (К)	0,25 0,7 0,8
СК	Ручной электроинструмент (РИ) Сварочные трансформаторы (СТ)	0,25 0,3

 

Определим величины активных расчетных мощностей отдельных групп электроприемников:

• для башенного крана

;

 

• для вибраторов

;

 

• для растворнасосов

;

 

 

• для компрессоров

;

 

• для ручного электроинструмента

;

 

• для сварочных трансформаторов

 

 

 

Определим величину активной расчетной мощности всей строительной площадки:

 

Определим величины реактивных расчетных мощностей отдельных  групп электроприемников:

• для башенного крана

 

• для вибраторов

 

• для растворнасосов

 

• для компрессоров

 

• для ручного электроинструмента

 

• для сварочных трансформаторов

 

Определим величину реактивной расчетной мощности всей строительной площадки:

 

Определим расчетную полную мощность и cosφ всей строительной площадки:

 

 

Уточним величины рассчитанных мощностей с учетом коэффициента участия в максимуме нагрузки К_м, который принимаем равным 0,85:

 

 

 

или

 кВА

Таким образом, полная расчетная мощность всей строительной площадки S_расч.=кВА; исходя из этого значения в дальнейшем будет выбрана мощность трансформатора понижающей трансформаторной подстанции (см. пункт 3).

2. Выбор компенсирующих устройств для стройплощадки.

Выберем компенсирующее устройство для повышения коэффициента мощности электрооборудования строительной площадки, полученного в результате расчетов в пункте 1, от величины 0,765 до величины 0,95.

Рассчитаем реактивную мощность компенсирующего устройства:

,

где φ₁ – угол сдвига фаз до компенсации,

      φ₂ – угол сдвига фаз после компенсации.

Из таблицы  приложения 2 по результатам расчета выбираем для компенсации конденсаторные установки марки ККУ-0,38-У номинальной мощностью Q_н = 280 квар.

3. Выбор мощности силового трансформатора.

Рассчитаем реактивную мощность стройплощадки с учетом мощности компенсирующего устройства Q_ку:

 

Определим полную расчетную  мощность стройплощадки:

 

Используя приложение 3, проведем предварительный выбор трансформатора, исходя из того, что его мощность должна быть больше S’.

Выберем трансформатор типа ТМ-400/10 мощностью S_тр=400 кВА.

Рассчитаем потери в трансформаторе ΔР_тр и ΔQ_тр:

 

 

Определим общие расчетные  мощности стройплощадки:

 

 

 

Условие S_тр>S_общ выполняется, поэтому окончательно выбираем трансформатор типа ТМ-400/10 мощностью S_тр=400 кВА.

4. Определение центра нагрузок

Рассчитаем полные мощности отдельных групп электроприемников по данным, полученным в пункте 1:

• для башенного крана

 

• для бетоносмесительного отделения

 

 

 

• для строящегося корпуса

 

 

 

Определим координаты центра нагрузок:

 

 

 

Таким образом, получим координаты центра нагрузок X₀= м; Y₀=60 м, которые нанесем на план-схему строительной площадки, тем самым определим место расположения понижающей трансформаторной подстанции.

5. Выбор сечения кабелей, питающих электропотребители строительной площадки.

На плане строительной площадки нанесем помещения строящегося  корпуса и бетоносмесительного  отделения, кабельную линию, отметим  центр нагрузок, разместим в нем  трансформаторную подстанцию.

В соответствии с масштабом  определим длины кабельной линии. Для строящегося корпуса она  оказывается равной 28 м, а для бетоносмесительного отделения 82 м.

Расчетная активная мощность группы электроприемников, входящих в состав электрооборудования строящегося корпуса, определена в пункте 4 и составляет 10,415 кВт. Эта же величина для группы электроприемников бетоносмесительного отделения равна 63,99 кВт.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В соответствии с заданием выберем четырехжильный кабель марки  АВВГ, включающий в себя три токоведущие жилы и нулевой провод, так как нагрузка от работы агрегатов бетоносмесительного отделения может быть несимметричной.

Вычислим расчетный ток:

• для строящегося корпуса

 

 

• для бетоносмесительного отделения

 

 

По величине расчетного тока из таблицы приложения 4 и исходя из условия I_д≥I_р, где I_д – длительно допустимые токи, определим сечение жил кабеля

• для строящегося корпуса S=4,0 мм², т. е. выбираем кабель АВВГ 3x4+1x2,5. Расшифровка маркировки означает: силовой четырехжильный кабель с тремя токоведущими жилами из алюминия сечением 4,0 мм² и нулевой жилой сечением 2,5 мм²;
• для бетоносмесительного отделения S=50 мм², т. е. выбираем кабель АВВГ 3x50+1x25. Расшифровка маркировки означает: силовой четырехжильный кабель с тремя токоведущими жилами из алюминия сечением 50 мм² и нулевой жилой сечением 25 мм².

Выберем плавкую вставку предохранителя, соблюдая условие I_в≥I_р, где I_в – ток плавкой вставки предохранителя:

• для строящегося корпуса I_в=35А>I_р, т. е. выбираем предохранитель типа ПР-2-60 на 35А;
• для бетоносмесительного отделения I_в=160А>I_р, т. е. выбираем предохранитель типа ПР-2-200 на 160А;

Проверим правильность выбора сечения кабеля по условию допустимой величины потери напряжения; принимаем  эту величину равной 5%:

• для строящегося корпуса

 

 

 

• для бетоносмесительного отделения

 

 

 

Таким образом, в обоих случаях падение напряжения не превышает заданной величины, т. е. Δv%<Δv_доп%=5% и выбранное сечение кабеля отвечает требованиям пожаробезопасности и допустимой величины потерь напряжения в линии, и кабель АВВГ 3x4+1x2,5 может быть использован для питания строящегося корпуса, а кабель АВВГ 3x50+1x25 для питания бетоносмесительного отделения.