Проектирование осветительной установки телятника на 520 голов
принимаем SАв=2,5 мм2
Определяем потерю напряжения на расчетном участке.
Определяем суммарную потерю напряжения:
Суммарная потеря напряжения не превышает допустимого значения, значит сечение проводов выбрано правильно. Длины участков и мощности четвертой группы равны, значит и сечения проводов у них то же равны. Аналогично определяем сечение на оставшихся группах. Результаты заносим в таблицу.
Таблица 4. Выбор сечения проводов
Номер участка | l, м | P, кВт | М, кВтЧм | с | S, мм2 | SГОСТ, мм2 | DU,% |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
СО | 2 | 9.484 | 18.968 | 44 | 2.05 | 2.5 | 0.17 |
1гр ОA |
10 | 2.16 | 17.28 | 19.5 | 1.14 | 2.5 | 0.35 |
Аа | 57 | 06 | 30.49 | 19.5 | 1.56 | 2.5 | 0.62 |
Ав | 57 | 0.6 | 30.49 | 19.5 | 1.56 | 2.5 | 0.62 |
2 группа. ОL | 15 | 0.36 | 4.7 | 19.5 | 0.3 | 2.5 | 0.096 |
Pa1 | 12 | 0.2 | 1.77 | 19.5 | 0.15 | 2.5 | 0.03 |
LT | 28 | 0.836 | 23.4 | 19.5 | 0.85 | 2.5 | 0.48 |
Td1 | 70 | 0.5 | 3.14 | 19.5 | 0.13 | 2.5 | 0.06 |
3 группа OG |
1 | 1.4 | 1.4 | 19.5 | 0.36 | 2.5 | 0.028 |
GК=GK | 8 | 1.4 | 11.2 | 19.5 | 0.58 | 2.5 | 0.23 |
Кf=Mn | 64 | 0.6 | 18.47 | 19.5 | 0.67 | 2.5 | 0.38 |
Проверка проводов по допустимому току.
Найденные сечения проводов проверяем по допустимому нагреву, по условию: [1]
Значение расчетного тока для каждого участка сети определяем по формуле: [1]
, (2.2)
где Рi - расчетная нагрузка (включая ПРА), которая запитываться через данный участок Вт; m - число фаз сети; Uф - фазное напряжение, В; cosj - коэффициент мощности нагрузки.
Определяем ток на участке О - С:
(2.3)
Принимаем cosj лн=1; cosj лл=0,95; cosj роз=1.
A
Принимаем кабель 4АВВГ (1ґ2.5) Iд=19 А [1].
Условие выполняется.
Выбираем провод для первой группы:
A
Принимаем провод 3АВВГ (1ґ2.5) Iд=17 А [1].
Условие выполняется.
Аналогично рассчитываем другие группы, результаты заносим в электротехническую ведомость.
Таблица 5. Проверка сечения проводов на допустимый нагрев.
Номер участка. | cosj ср. взв | еР, Вт | m | Марка провода | I P, A | I ДОП, А |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
СО | 0.99 | 9882 | 3 | 4АВBГ 1ґ2.5 | 8.77 | 19 |
1 гр | 1 | 9904 | 2 | 3АВВГ 1ґ2.5 | 7.38 | 17 |
2группа | 0.99 | 1875 | 2 | 3АВВГ 1ґ2.5 | 4.3 | 17 |
3 группа | 1 | 1080 | 3 | 4АВВГ 1ґ2.5 | 2.45 | 17 |
2.4 Выбор осветительного щита
Все осветительные сети подлежат защите от токов короткого замыкания. Так же требуется защита от перегрузок. Для приема и распределения электроэнергии и защиты отходящих линий в осветительных сетях применяются вводные щиты. Щит выбирается в зависимости от окружающей среды, назначения и количества групп. Аппараты защиты устанавливаются на линиях, отходящих от щита управления. Для защиты отходящих линий устанавливаем автоматические выключатели.
Сначала выбираем силовой щит. Принимаем щит СП-62, с защитой групп предохранителями. Определяем ток плавкой вставки предохранителя:
IВіKЧIР (2.4)
где K - коэффициент, учитывающий пусковые токи (для газоразрядных ламп низкого давления и ламп накаливания мощностью до 300 Вт, K = 1, для других ламп K =1,4 [1]); I p - расчетный ток группы, А.
KЧIP=1Ч8.77=8.77 A
Принимаем ток плавкой вставки IB=10 А, проверяем сечение проводов:
IДі1.25ЧIB (2.5)
1.25Ч10=12.5 А, 12.5<19
условие выполняется, следовательно предохранитель выбран верно.
Ток уставки комбинированного и теплового расцепителей для защиты осветительных групп определяем по формуле: [1]
I к = I т = к/ · I р (2.6)
Для автомата на вводе: I кв = I тв = 1Ч8.77 = 8.77 А
Для автомата первой группы: I к1 = I т1 = 1Ч7.38 = 7.38 А
Для автомата второй группы: I к2 = I т2 = 1Ч7.38=7.38 А
Для автомата третьей группы: I к3 = I т3 = 1Ч2.45 = 2.45 А
Для приема, распределения электроэнергии и защиты отходящих линий выбираем вводно-распределительное устройство: щит СУ - 9442 - 13, степень защиты IP20. [1]
Автоматический выключатель на вводе в щит типа: АЕ 2016 с комбинированным расцепителем, ток номинальный расцепителя I н = 16 А. [1], принимаем ток установки равным 10 А.
Проверяем сечение проводов на соответствие расчетному току установки защитного аппарата: [1]
I доп і 1.25·I к (2.7)
где I к - ток комбинированного расцепителя автомата, А.
19 і 1.25 Ч 10
19 А і 12.5 А
Условие (27) выполняется, следовательно кабель выбран верно.
Проверяем сечение проводов в группе 2. Принимаем ток расцепителя 15А
1.25·I к=1.25Ч15=18.75 А
Так как в группе имеются розетки, то защищаем ее и от перегрузок, должно выполняться условие:
IДі0,66ЧIк
17>9.9
Условие соблюдается, следовательно автомат выбран верно.
Выбор автоматических выключателей для защиты остальных групп производим аналогично и результаты расчетов заносим в таблицу 6.
Таблица 6. Аппараты защиты.
Номер группы |
Расчетный ток, А | Марка автом. выключателя | Номинальный ток выключат. А | Номинальный ток расцепит. А |
1 | 7,38 | АЕ2026 | 16 | 10 |
2 | 4,3 | АЕ 2026 | 16 | 10 |
3 | 2,45 | АЕ 2016 | 10 | 5 |
3. Расчет технико-экономических показателей осветительной установки
Экономическую эффективность осветительной установки оценивают приведенными затратами:
З=ЕНЧК+Э (3.1)
где З - приведенные затраты по рассматриваемому варианту, руб.;
ЕН=0,15 - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений;
К - капитальные вложения на сооружение осветительной установки руб;
Э - годовые эксплуатационные расходы на систему искусственного освещения, руб.
Капитальные затраты на изготовление осветительной установки рассчитываются по формуле:
К=NЧ (КЛЧn+КС+КМ+aЧРЛЧКМЭЧnЧ10-3) (3.2)
где N - общее число светильников одного типа в осветительной установке, шт;
КЛ - цена одной лампы, руб.;
n - число ламп в одном светильнике;
КС - цена одного светильника, руб.;
КМ - стоимость монтажа одного светильника, руб.;
a - коэффициент, учитывающий потери энергии в ПРА, принимается
1,2 при люминесцентных лампах и 1,1 при лампах ДРЛ и ДРИ;
РЛ - мощность одной лампы, Вт;
КМЭ - стоимость монтажа электротехнической части осветительной
установки (щитки, сеть и др.) на 1 кВт установленной мощности ламп с учетом потерь в ПРА, ориентировочно принимаем 600 руб./кВт.
Стоимость монтажа светильника принимаем равной 25% от стоимости светильника.
Годовые эксплуатационные расходы по содержанию искусственного освещения определяются по формуле:
Э=ЭА+ЭО+ЭЭ (3.3)
где ЭА - годовые затраты на амортизацию системы освещения, руб.;
ЭО - годовые расходы на обслуживание и текущий ремонт
осветительной установки, руб.;
ЭЭ - стоимость израсходованной за год электрической энергии
с учетом потерь в ПРА и сетях, руб.
Амортизационные отчисления в размере 10% капитальных затрат, соответствующие 10-летнему сроку службы светильников, проводок и электрооборудования, рассчитываются по формуле:
ЭА=0,1ЧNЧ (КС+КМ+aЧРЛЧnЧ10-3) (3.4)
Годовые расходы на обслуживание и текущий ремонт осветительной установки складываются в основном из стоимости ламп и расходов на чистку светильников:
ЭО=ЭЛ+ЭЧ= (3.5)
где ЭЛ - стоимость сменяемых в течении года ламп, руб.;
ЭЧ - расходы на чистку светильников за год, руб.;
ТР - продолжительность работы осветительной установки в год, ч;
ТЛ - номинальный срок службы лампы, принимается для ламп
накаливания общего назначения 1000 ч, для люминесцентных
ламп 12000ч;
СЗ - стоимость работ по замене одной лампы, руб.;
n - количество чисток светильников в год [3] ;
С1 - стоимость одной чистки одного светильника, руб.
Принимаем стоимость замены одной лампы 0,7С1
Стоимость электрической энергии израсходованной за год определяется по формуле:
ЭЭ=aЧbЧРЛЧnЧТРЧЦЭЧ10-3 (3.6)
где b=0,1ЧDU - коэффициент, учитывающий потери электрической энергии в осветительных сетях;
DU - потери напряжения в осветительной сети до средних ламп,%;
ЦЭ - стоимость электрической энергии, руб. / (кВтЧч)
Так как отсутствуют данные потери напряжения, коэффициент принимаем равным 1,03 при лампах накаливания, 1,037 - при люминесцентных лампах. Пример расчета покажем на светильнике НСП01
Капитальные затраты:
К=38Ч (4Ч1+12+3+1,1Ч60Ч600Ч1Ч10-3) =880 руб.
Амортизационные отчисления:
ЭА=0,1Ч38Ч (12+3 +1,1Ч60Ч600Ч1Ч10-3) =72 руб.
Расходы на обслуживание и текущий ремонт:
ЭО=руб.
Стоимость электрической энергии, израсходованной за год:
ЭЭ=1Ч1,03Ч60Ч1Ч1860Ч10-3=126,4 руб.
Годовые эксплуатационные расходы:
Э=72+799+126,4=997,4 руб.
Экономическая эффективность осветительной установки:
З=0,15Ч880+997,4=1129,4
Остальные светильники считаем аналогично, данные сводим в таблицу
Таблица 7. Технико-экономические показатели осветительной установки.
Светильник | Количество | Кап. затраты | Экспл. расход | Эк. эффект. |
НСП21 | 5 | 115,8 | 131,2 | 148,6 |
НСП03М | 38 | 880 | 997,4 | 1129,4 |
ЛОП02 | 3 | 694 | 78,7 | 3456 |
ЛОП30 | 3 | 70,2 | 80,6 | 92,4 |
ИКУФ1 | 26 | 602,1 | 682,4 | 772,7 |
ЛПО21 | 5 | 230 | 114 | 359 |
Список литературы
Проектирование электрического освещения: Учебное пособие / Н.А. Фалилеев, В.Г. Ляпин; Всесоюзный с.-х. ин-т заоч. Образования М., 1989.97 с, Жилинский Ю.М., Кумин В.Д.
Электрическое освещение и облучение. - М.: Колос, 1982. - 272 с.
Справочная книга по светотехнике / Под ред. Ю.Б. Айзенберга. - М.: Энергоатомиздат, 1983. - 472 с.
Козинский В.А. Электрическое освещение и облучение. - М.: Агропромиздат, 1991. - 239 с.
Правила устройства электроустановок / Минэнерго СССР. - 6-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1986. - 648с.