|
|
Типовые схемы, используемые при электроснабжении зданий и сооружений.Электроснабжение жилого дома осуществляется по взаиморезервируемым кабельным линиям от вновь построенной трансформаторной подстанции (ТП). Вопрос местоположения трансформаторной подстанции будет рассмотрен ниже в системах электроснабжения микрорайона города. Мощность трансформаторов ТП в нормальных условиях должна обеспечивать питание всех приемников электроэнергии. Мощность трансформаторов также выбирают с учетом экономически целесообразного режима работы и соответствующего обеспечения резервирования питания потребителей при отключении одного трансформатора и того, что нагрузка трансформаторов в нормальных условиях не должна (по нагреву) вызывать сокращение естественного срока его службы. Основными требованиями при выборе числа трансформаторов является надежность электроснабжения потребителей (учет категории приемников электроэнергии в отношении требуемой надежности), а также минимум затрат на трансформаторы с учетом динамики роста электрических нагрузок. Для выбора числа и мощности трансформаторов необходимо определить значение коэффициента загрузки Выбор мощности трансформатора производится по формуле:
где n – число трансформаторов на подстанции (n=2), S – мощность данной подстанции, Таким образом, для питания рассматриваемого дома необходимо два трансформатора мощностью 1000 кВА. При выборе схемы внешнего электроснабжения здания главной задачей является выбор между радиальной, магистральной или смешанной схемами. Схема радиального питания трансформаторов широко применяется в базовых отраслях промышленности. Радиальная схема надежнее, чем магистральная, и поэтому чаще применяется для электроснабжения потребителей I и II категории. В нашем здании установлены потребители I и II категории, следовательно, при любой аварии все они должны быть запитаны от резервного трансформатора по резервной линии. Магистральная схема отличается меньшей надежностью электроснабжения (что в некоторых случаях недопустимо), но она экономичнее за счет меньшего количества используемых ячеек и меньшей длины кабельных линий. Магистральные схемы в основном применяются для трансформаторов небольшой мощности. Не рекомендуется присоединять к одной магистрали более трех трансформаторов (по 1000 кВА). Схема внешнего электроснабжения жилого дома от трансформаторной подстанции к главному распределительному щиту №1 (ГРЩ №1), расположенному в секции №1, и ГРЩ №2, расположенному в секции №2 на первом этаже здания, представлена на рисунке 8.1.
Рисунок 8.1 – Схема внешнего электроснабжения жилого дома На схеме (рисунок 8.1) показаны вводные выключатели SQ1 и SQ2. Они установлены на границе балансовой принадлежности между электроснабжающей организацией и ГРЩ1, ГРЩ2. Установка вводных выключателей требуется в связи с тем, что ГРЩ1 и ГРЩ2 находятся в ведении другой эксплуатирующей организации. Также фактором необходимости установки коммутационной аппаратуры является создание видимого разрыва, необходимого при осмотрах и ремонтных работах. Как видно из схемы (рисунок 8.1), питание электроприёмников здания осуществляется двумя взаиморезервируемыми линиям, которые рассчитаны таким образом, чтобы обеспечить питание всех нагрузок в нормальном и аварийном режимах. При выходе из строя одного из питающих кабелей линии все электроприёмники с помощью перекрестных переключателей, установленных на панели вводного распределительного устройства (ВРУ), подключаются к линии с кабелями, оставшимися в работе. На схеме (рисунок 8.1) показаны также плавкие предохранители ПН2, предназначенные для защиты электрооборудования при перегрузках и коротких замыканиях. Рассчитаем сечение жил и количество вводных кабелей линий. Примем длину линий от трансформаторной подстанции до ГРЩ1 и ГРЩ2 известной и равной 80 метров. В дальнейшем при рассмотрении систем электроснабжения микрорайона города будет показано, откуда появляется это значение. Сечения жил вводных кабелей (1С-1, 2С-1 ввод 1 и 1С-2, 2С-2 ввод 2) должны выбираться по соответствующим расчетным электрическим нагрузкам ГРЩ1 (таблицы 8.3 и 8.4) и ГРЩ2 (таблицы 8.5 и 8.6) по условиям допустимого нагрева и допустимых потерь напряжения как в нормальном, так и в послеаварийном режимах работы, при соблюдений требований по механической прочности. Таблица 8.3 – Результаты расчета нагрузок жилого дома по ГРЩ№1 (жилая часть)
Таблица 8.4 – Результаты расчета нагрузок жилого дома по ГРЩ№1 (щит арендаторов ЩА№1)
Таблица 8.5 – Результаты расчета нагрузок жилого дома по ГРЩ№2 (жилая часть)
Таблица 8.6 – Результаты расчета нагрузок жилого дома по ГРЩ№2 (щит арендаторов ЩА№2)
Выбор сечений жил кабелей 380В. Для прокладки выбран кабель с пластмассовой изоляцией типа АПвзБбШп. Расчетный наибольший ток в нормальном режиме работы равен:
где Таким образом, ток кабелей: 1С-1, 1С-2 по ГРЩ№1
Ток кабелей: 2С-1, 2С-2 по ГРЩ№2
Далее проводится выбор сечений кабелей по нагреву. Выбираемые проводники должны удовлетворять условиям допустимого нагрева как в нормальном, так и в и послеаварийном режиме работы, а также во время ремонта и возможных неравномерностей распределения тока между кабелями. При расчете послеаварийным считается режим, при котором один из кабелей поврежден. Расчет наибольшего тока в послеаварийном режиме работы:
где Таким образом, в послеаварийном режиме работы ток кабелей: 1С-1, 1С-2
В послеаварийном режиме работы ток кабелей: 2С-1, 2С-2
Допустимый длительный ток для кабелей зависит способа прокладки, температуры среды прокладки и степени загрузки
где Таблица 8.7 – Поправочный коэффициент на количество работающих кабелей, лежащих рядом в земле (в трубах или без труб)
Таким образом, должны выполнятся условия
где Для первой секции дома и ГРЩ№1 условия (8.3) выполняются при n =6:
Для второй секции дома и ГРЩ№2 условия (8.3) выполняются при n =4:
Следовательно, выбираем к прокладке шесть кабелей сечением 240 мм2 к ГРЩ№1 первой секции дома и четыре кабеля сечением 240 мм2 к ГРЩ№2 второй секции дома (Рисунок 8.2). Рисунок 8.2 – План-схема дома с электрощитовыми ГРЩ1 и ГРЩ2 в секции 1 и 2 Затем после выбора сечения кабеля проводится его проверка по допустимым потерям напряжения. Допустимые потери напряжения в сетях 0,38 кВ в нормальных режимах не должны превышать 5%. Потери напряжения определяем по следующей формуле:
где
Таким образом, потери напряжения в линиях от ТП к ГРЩ№1, состоящих их шести кабелей составят:
Проверка по допустимым потерям напряжения для линии от ТП и ГРЩ№ 2 проводится аналогично. Выбранные кабели внешнего электроснабжения прокладываются в земляной траншее на глубине 0,8 м от планировочной отметки земли. При пересечении с инженерными коммуникациями и проезжими дорогами в соответствии с ГОСТ 1839-80 кабели должны прокладываться в асбестоцементных трубах диаметром 150 мм. Кабели внешнего электроснабжения вводятся в главные распределительные щиты (ГРЩ№1 и ГРЩ№2) жилого дома, которые комплектуются из панелей ЩО70. На рисунке 8.3 для примера показан план расстановки оборудования и прокладки кабелей в электрощитовой ГРЩ№1. ГРЩ№1 имеет две независимые друг от друга секции шин 112: с кабелями 1С-3, 1С-4, 1С-5 и кабелями 1С-6, 1С-7, 1С-35 до 1С-46. Предусматривается неавтоматическое (ручное) взаимное резервирование вводов и АВР для подключения потребителей 1-й категории кабелями от 1С-12 до 1С-34. Рисунок 8.3 – План расстановки оборудования и прокладки кабелей в электрощитовой ГРЩ№1 В электрощитовой ГРЩ№1 установлен понизительный трансформатор (ЯТП – 0,25 220/36В) (рисунок 8.3), такие же трансформаторы устанавливаются в машинных помещениях лифтов, тепловом пункте, водомерном пункте. Назначение питающих кабелей от 1С-1 до 1С-46 указано на схеме питания ГРЩ №1 (Рисунок 8.4). Электрические сети жилого дома выполняются сменяемыми проводами и кабелями с медными и алюминиевыми жилами (АВВГнг, ВВГнг). Маркировка силового кабеля АВВГнг расшифроывается следующим образом: А – алюминий (материал токопроводящей жилы); В – изоляция жил (из поливинилхлоридного пластиката); В – оболочка (из поливинилхлоридного пластиката); Г – голый (отсутствие защитного покрова); нг – не поддерживающий горение. Кабель АВВГнг используются для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках электрических сетей на номинальное напряжение переменного тока 0,66 кВ и 1кВ частотой 50 Гц. Для кабелей ВВГнг расшифровка аналогична АВВГнг только кабель медный так как в маркировке буква «А» отсутствует.
Для учёта расхода электроэнергии от электроприёмников в первой секции дома устанавливаются трёхфазные счётчики Р1 и Р2, включаемые через трансформатор тока Х1 и Х2 (рисунок 8.4). Счетчики Р3, Р4 и Р5 служат для учёта расхода электроэнергии от электроприёмников общественного назначения. Неавтоматическое (ручное) взаимное резервирование вводов осуществляется с помощью ключей SQ3 и SQ4. Для подавления радиопомех на каждой секции шин устанавливают по одному помехозащитному конденсатору С1 типа КЗ-05 ёмкостью 0,5 мкФ. Конденсаторы снабжены предохранителями и заземлены. Устройство автоматического включения резерва (АВР) подключенно к двум вводам, всегда обеспечивает бесперебойное электроснабжение потребителей первой категории (охранно-пожарная сигнализация, пожарный насос, система дымоудаления и подпора воздуха, лифты, аварийное освещение). В здании предусматриваются следующие виды освещения: рабочее; аварийное, эвакуационное; наружное. Рабочее освещение предусмотрено во всех помещениях. Эвакуационное освещение – в коридорах, лифтовых холлах, лестничных клетках. Аварийное освещение – ГРЩ, тепловой пункт, водомерный узел, машинные помещения лифтов, помещение консьержа, диспетчерской. Для наружного освещения на дворовых фасадах устанавливаются светильники на кронштейнах с ртутной лампой. Общее освещение помещений выполняется люминесцентными лампами и лампами накаливания. Предусматривается система управления эвакуационным и рабочим освещением лестничных клеток, коридоров, лифтовых холлов, подъездов и входов в дом из диспетчерского пункта автоматически: включение с наступлением темноты; отключение светильников с наступлением рассвета. Включение рабочего освещения на этажах и в лифтовых холлах осуществляется устройством кратковременного включения.Внутренние электрические сети, соединяющие электроприемники и питающие линии, выполняют согласно СП31-110-2003 «Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий». Ниже из этого документа даны некоторые положения.Горизонтальные участки питающих линий разрешается прокладывать в пустотах железобетонных конструкций (без труб) и в пластмассовых трубах в слое подготовки пола. При отсутствии подвала или техподполья разрешается прокладка этих линий в полу вышележащего этажа в пластмассовых трубах, уложенных в монолитный бетон.Стояки питающих линий квартир, групповых линий лестничного освещения в жилых зданиях должны, как правило, прокладываться скрыто, в каналах строительных конструкций (электроблоков). В этих же конструкциях рекомендуется размещать совмещенные этажные электрошкафы (щитки) и ящики для соединений и разветвлений проводников. Сети освещения шахт лифтов в пределах шахт должны прокладываться скрыто в вертикальных каналах железобетонных тюбингов или открыто изолированными проводами без применения труб.На рисунке 8.5 показаны кабели от С1-101 до С110, которые были отмечены на рисунке 8.3. Эти кабели прокладываются в щит арендаторов (ЩА), отмеченный на схеме рисунка 8.4. С помощью ЩА осуществляется электроснабжение встроенных помещений первого этажа 1 секции дома. Назначение питающих кабелей от С-101 до С-110 указано на схеме питания ЩА (рисунок 8.4). В каждом встроенном помещении установлены индивидуальные вводно-распределительные устройства (ВРУ).
Питание электроприемников осуществляется через установленные на каждом этаже распределительные щиты (ЩЭ). Пример схем электроснабжения щитов квартир (ЩК) от этажного распределительного щита (ЩЭ) для блока А первой секции дома представлен на рисунке 8.6 и блока Б первой секции дома – на рисунке 8.8. На рисунках 8.7 и 8.9 представлены схемы разводки стояков питающих линий для квартирных щитов (ЩК), а также рабочего и эвакуационного освещения. Электропроводка согласно п.2.1.31 правил устройства электроустановок (ПУЭ) должна обеспечивать возможность лёгкого распознавания по всей длине проводников по цветам: голубого цвета –для обозначения нулевого рабочего проводника; желто-зелёного цвета – для обозначения РЕ-защитного проводника («земля»); черного, коричневого, белого и др. цвета – для обозначения фазного проводника.
Рисунок 8.7 – Схемы разводки стояков питающих линий для блока Б первой секции дома и схемы освещения
Рисунок 8.9 – Схемы разводки стояков питающих линий для блока А первой секции дома В каждой квартире установлен квартирный щит (ЩК), включающий в себя 1-фазный двухтарифный счетчик электрической энергии ЦЭ2726-12 5-60А, автоматические выключатели, устройство защитного отключения. Пример схемы питания щита квартиры представлен на рисунке 8.10.
Для квартир является обязательным наличие автоматов защиты максимального тока в распределительном щитке (в нашем случае это выключатель автоматический ВА102 «С» 1п), которые устанавливаются на каждую электрическую группу (линию) и предназначены для защиты от коротких замыканий и длительных перегрузок.Главная их задача – при возникновении аварийного случая отключить линию так быстро, чтобы не успела загореться проводка. Время отключения должно быть не более 0,4 сек. Кроме автоматов максимального тока обязательно применение автоматов дифференциального тока – УЗО (устройство защитного отключения), которые служат для защиты как людей от прикосновения к токоведущим частям оборудования или проводки, так и самой электроустановки от различного рода утечек на землю (в нашем случае УЗО-01-2 63А 30 mА). Электропроводка квартиры выполняется обычно скрыто внутри стен, как правило, медными проводами определенных типов иногда используются алюминиевые провода. В каждую квартиру с газовыми плитами независимо от количества в ней комнат для питания осветительных и бытовых электроприёмников, как правило, проложены две однофазные группы (линии) с алюминиевыми проводами сечением 2,5 мм2. Одна питает общее освещение, другая – штепсельные розетки. Допускается и смешанное питание, при этом штепсельные розетки, устанавливаемые в квартире, должны присоединятся к разным групповым линиям. Там, где есть кухонные электрические плиты, предусматривается третья групповая линия для их питания. В нашем случае проводка дома выполнена медным кабелем ВВГ, для однокомнатных квартир предусмотрены четыре группы: «электроплита», «розетки на кухне», «розетки», «освещение»; для двух и трехкомнатных – пять групп: первые четыре такие же, как и у однокомнатных плюс еще одна дополнительная группа «розетки» (рисунок 8.10). Нормами СП31-110-2003 регламентировано число штепсельных розеток, устанавливаемых в квартирах: в жилых комнатах и общежитиях – одна розетка на каждые полные и неполные 6 м2 площади комнаты; в коридорах квартир –одна розетка на каждые полные и неполные 10 м2 площади; в общей комнате квартир, оборудованных кондиционерами, дополнительная розетка на ток 10 А для подключения кондиционера. В кухнях площадью до 8 м2 три штепсельные розетки на ток 6 А, а на 8 м2 и более – четыре для подключения холодильника, бытового прибора, надплитного фильтра, динамика радиовещания. Одна штепсельная розетка с заземляющим контактом: на ток 10 А для подключения бытового прибора мощностью 2,2 кВт, на ток 25А для подключения бытового прибора мощностью до 4 кВт или электроплиты мощностью до 5,8 кВт, на ток 40 А для подключения электроплиты мощностью от 5,9 до 8 кВт. Для примера на рисунке 8.11 представлен план прокладки кабелей в типовой трехкомнатной квартире блока А секции 1 жилого дома. Электроплита подключается к розетке в нижнем правом углу на плане. На рисунке 8.12 представлена осветительная группа той же квартиры. Рисунок 8.11 – План расстановки потребителей и прокладки кабелей в типовой трехкомнатной квартире блока А секции 1 жилого дома Рисунок 8.12 – План расстановки освещения и прокладки кабелей в типовой трехкомнатной квартире блока А секции 1 жилого дома Допускается установка розеток в ванных комнатах при условии, что они подключены через разделяющие трансформаторы мощностью 20 ВА, имеющие коэффициент трансформации 1:1. Эти трансформаторы служат для отделения электроприёмников от первичной сети и заземления. Подробнее о электропитании розеток ванный комнат будет рассмотрено ниже в вопросе «основы электробезопасности». Штепсельные розетки должны быть установлены на высоте 0,8-1 м от пола. При скрытой проводке розетки допускается устанавливать на высоте 0,3 м от пола, а также непосредственно над плинтусом или встроенными в плинтус, с защитными устройствами, закрывающими штепсельные гнёзда при вынутой вилке. Выводы по лекции Выделяют 3 категории потребителей электроэнергии по степени обеспечения надежности электроснабжения. В зависимости от категории надежности выбирается схема электроснабжения зданий: радиальная, магистральная или смешанная. Для определения расчетной нагрузки здания можно использовать различные методы: метод коэффициента проса и установленной мощности, коэффициента спроса и коэффициента максимума, удельной плотности нагрузок и др. Выбор сечений жил кабелей производится по условиям допустимого нагрева, потере напряжения и термической стойкости. Вопросы для самопроверки 1 Назовите и охарактеризуйте категории потребителей электрической энергии по степени обеспечения надежности электроснабжения. 2 Для какой категории зданий и сооружений используется самая простая схема электроснабжения, что она из себя представляет? 3 Разновидности питания зданий от двух разных трансформаторов. 4 По какой категории надежности должны быть запитаны: пожарная сигнализация зданий, системы дымоудаления и эвакуационное освещение? 5 Методы определения электрической нагрузки зданий и сооружений? 6 Назовите схемы внешнего электроснабжения здания и сооружений. Перечислите их достоинства и недостатки. 7 Где устанавливаются и для чего используются перекрестные переключатели? 9 Где устанавливается и для чего используется устройство автоматического включения резерва (АВР)? 10 Откуда осуществляется питание электроприемников на каждом этаже зданий и сооружений. Приведите пример схем электроснабжения щитов квартир. 11 Назначение и параметры автоматов дифференциального тока – УЗО. 
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: ©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|
и количество трансформаторов, устанавливаемых на каждой подстанции. Так как в здании в рассмативаемом примере представлены потребители I и II категории, то 
, а число трансформаторов должно быть не менее двух.
кВА
– коэффициент загрузки.
, (8.1)
– мощность нагрузки кабеля, кВА; 
– номинальное напряжение кабеля, кВ; n – количество кабелей.
А.
А.
,
– количество кабелей в послеаварийном режиме работы.
А.
А.
, (8.2)
– допустимый длительный ток для кабелей, определяемый по справочным данным. Возьмём кабель АПвзБбШп сечением 240 мм2 и 
А. Расшифровку типа кабеля приведем ниже при рассмотрении электроснабжения микрорайона города. 
– коэффициент прокладки, учитывающий число кабелей линии, проложенных в траншее (таблица 8.7).
– поправочный коэффициент на токи при расчетной температуре среды, в рассматриваемом случае, примем 
= 0,7 – коэффициент загрузки в нормальном режиме.
= 1,15 – коэффициент загрузки в послеаварийном режиме.
(8.3)
определяется по формуле (8.2) при 
= 1,15.
А,
А,
А,
А,
А,
А,
А,
А,
, (8.4)
, 
– соответственно, удельное активное и реактивное сопротивления кабеля. Электрические параметры кабеля АПвзБбШп 4х240: активное сопротивление жил – 0,13 Ом/км, индуктивное сопротивление – 0,077 Ом/км; l – длина линии, км. В нашем случае 
и 
для ГРЩ№1 определятся как сумма, соответственно, активных и реактивных мощностей, указанный в таблицах 8.3 и 8.4:
кВт,
кВАр.
В,
%.
