Дипломная (вкр): Модернизация распределительной сети районной больницы микрорайона №8

Где n - число оборотов, об/мин

Для двигателя:

==76,4 рад/с

Для вентилятора:

==77,45 рад/с

МН= =143,98 Нм

Момент сопротивления вентилятора и частоты вращения находим в зависимости Мв от :

МВ= (3.8)

МВ==80,05 Нм

Момент сопротивлений определяем по выражению:

МС= (3.9)

МС==81,15 Нм

Т.к. МНМС, то двигатель преодолевает момент сопротивлений вентилятора. Основываясь на энергетические и экономические показатели окончательно выбираем двигатель Р=7,0 кВт.

Рассчитаем механическую характеристику двигателя, для чего определим скольжение:

SН= (3.10)н==0,014

Определим критический момент:

МК= (3.11)

где-кратность критического момента = 2,6

Пусковой момент:

МП= (3.12)

где - кратность пускового момента, =2,2

МП= Нм

Определим кратность пускового и критического моментов:

= (3.13)

l==1,18

Определим критическое скольжение:

Sк= (3.14)к=0,27

Для удобства построения механической характеристики двигателя находим вспомогательный коэффициент  по формуле:

= (3.15)

==17,58

Для построения механической характеристики используем полный закон Клосса:

М= (3.16)

Подставляя в данную формулу ряд значений скольжения от 1 до 0, определяем соответствующие значения момента и угловой скорости.

Результаты приведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1

Расчёт механической характеристики

На основании расчетной таблицы построим механическую характеристику выбранного электродвигателя (рис.3.2).

Рис. 3.2 - Механическая характеристика электродвигателя

3.2 Расчет электроосвещения

Одним из основных вопросов, решаемых при проектировании осветительной установки, от которого зависит не только ее экономичность, но и надежность действия, является выбор типа светильника [21].

Неправильный выбор светильника ведет за собой увеличение установленной мощности, а как следствие этого увеличение расходов на эксплуатацию осветительной установки.

Несоответствие конструктивного исполнения светильника условиям окружающей среды понижает надежность и долговечность действия осветительной установки, а в ряде случаев может явиться источником пожара или взрыва.

В гараже принимаем светильники НСП с лампами накаливания мощностью 100Вт.

Произведем расчет освещения методом коэффициента использования, принимаем коэффициент отражения в помещении принимаем: потолка ρпот=30%, пола ρп=10%, стен ρст=10%.

Определим расчетную высоту подвеса светильников, м:

НР=H-hC- hП (3.17)

где H - высота здания, м;С - расстояние от светильников до перекрытия, (0…0,6), м;П - высота расчетной поверхности над полом, (0), м

НР= 6- 0,6 - 0 = 5,4м

Оптимальное расстояние между светильниками:

LОПТ= λЭНР (3.19)ОПТ= λСВНР (3.20)

где λэ-относительное экономическое расстояние между светильниками;

λсв- относительное светотехническое расстояние между светильникам.

ОПТ= 0,8·5,4=4,32 мОПТ= 0,71·5,4=3,86 м

Для расчетов принимаем 3,86 м.

Количество светильников в ряду

 (3.21)

где А-длина помещения, м.

Принимаем количество светильников равным, 3 шт. при расстоянии между светильниками равным 3,5 м.

Число рядов светильников находят по формуле:

в= В/НР (3.22)

где В - ширина помещения, м;р - расчетная высота подвеса светильников, м;

в= 11,8/5,4=2,3

Принимаем 3 ряда светильников для рабочего освещения. Определим общее количество светильников, по формуле:

=na·nв (3.23)= 3·3 = 9шт

Для того чтобы определить мощность ламп, необходимо найти индекс помещения, по формуле:

 (3.24)

Коэффициент использования с учетом с учетом индекса помещения принимается равным приведенных выше коэффициентов отражения Uоу=0,53 [21].

Световой поток одной лампы определим по формуле:

Ф= (3.25)

где Ен - нормируемая освещённость, 50 лк;

Кз - коэффициент запаса, для ламп накаливания (1,15);- площадь участка, м²;- коэффициент неравномерности, для ламп накаливания (1,15);

Ф==957 лм

Выбираем лампу Б-220-100, Uл=220В, Фл=1090 лм [7].

Определим отклонение освещённости, от расчётной по формуле:

100% (3.26)

100%=12%

Отклонение от расчётной освещённости должно находиться в пределах от -10% до 20%. Отклонение не превышает допустимого значения.

Аналогично выполняется выбор светильников для остальных помещений, результаты выбора показаны в графической части проекта.

Потребителями электроэнергии в силовых установках являются электроприводы технологического оборудования длительного и кратковременного режимов работы [13].

.3 Выбор пускозащитной аппаратуры

Пускозащитная аппаратура выбирается по следующему алгоритму.

1) определяем номинальный ток линии, А по формуле:

 (3.27)

где РДВ - номинальная мощность двигателя, кВт;Н - номинальное напряжение сети, кВ;

cos φ -коэффициент мощности двигателя;

η - КПД двигателя.

Определяем пусковой ток:

 (3.28)

где - кратность пускового тока.

Выполним расчет найдем ток:

Определяем пусковой ток:

Для выбора магнитного пускателя, используют следующие условия:

Н.П.³UСЕТИ (3.29)

где UН.П. - номинальное напряжение пускателя, В;СЕТИ - напряжение сети, В.

) по соответствию номинального тока пускателя и рабочего тока линии:

Н.П.³IР.Л. (3.30)

) по соответствию номинального тока теплового реле и рабочего тока линии:

Н.Э.³IР.Л. (3.31)

Принимаем пускатель ПМЕ-214 для реверсивного электродвигателя, в котором имеется тепловое реле и проверяем перечисленные условия.

=380 В

³10,1 А

,5³10,1 А

Из перечисленных условий, следует , что окончательно принимаем магнитный пускатель ПМЕ-214 с номинальным напряжением 380В, током 25А, и током теплового расцепителя 12,5А.

Для того чтобы выбрать автоматический выключатель используются те же условия что и для выбора магнитного пускателя.

Выбираем и проверяем автоматический выключатель.

Проверка выбранного автомата:

По напряжению:

Н.АВТ ≥ UСЕТИ (3.32)

В ≥ 380В

По току:

Н.АВТ ≥ IР (3.33)

А ≥ 10,1 А

По току расцепителя:

Н.РАСЦ ≥ IР (3.34)

А ≥ 10,1А

Проверяем отсечку автоматического выключателя на не сбрасывание при пуске электродвигателя по формуле:

СБ.РАСЦ ≥ 1,25 · IМАХ (3.35)

·10 ≥ 1,25·55,55

А ≥ 69,43А

Условие выполняется, поэтому применяем автомат с током расцепителя равным 16А.

Для остальных двигателей автоматы выбираются аналогично.

Выполним выбор защитных аппаратов групповых распределительных линий.

Находим суммарный рабочий ток линии по которой питается группа приемников на линии 4-Н1, согласно расчетов представленных в графической части проекта.

Р = 0,66+0,66+0,66 = 1,98 А

Пиковый ток:

ПИК = 3,3 + 3,3 + 3,3 = 9,9 А

Плавкую вставку выбираем по условию отстройки от пикового тока по формуле:

Н.П.В. ≥ IПИК / α (3.36)

где α - коэффициент зависящий от условий пуска электродвигателей, для нормальных условий α = 2,5

IН.П.В≥ 9,9 /2,5 = 3,96 А

Для защиты групповой линии выбираем автоматический выключатель ВА51-25-3С25 с током теплового расцепителя 4А.

Проверяем выбранный автоматический выключатель по условиям сети:

а) по напряжению:

В > 380 В

б) по номинальному току:

А> 1,98 А

в) по току расцепителя:

А ≥ 1,98 А

Аналогичный расчет выполняется для всех групповых линий, результаты расчетов представлены в графической части проекта.

.4 Расчет осветительных электропроводок

Сечения проводов осветительной сети должны быть достаточными обеспечения требуемого напряжения у ламп, так как только при этом условии обеспечиваются заданные нормы освещенности и нормальный срок службы источников света. Сечения проводов должны быть также достаточными для распределения нагрузки по отдельным участкам без перегревания проводов сверх норм, что необходимо для создания условий пожарной безопасности [18].

В соответствии с этим расчет осветительных сетей производится:

По потерям напряжения.

По нагреву проводов.

Принятое сечение должно быть не менее сечения, регламентированного как наименьшее по условиям механической прочности для данных условий прокладки, так как без этого не может быть гарантирована не только пожарная безопасность, и электробезопасность осветительной установки [20].

Для начала объединим светильники в группы так, чтобы отклонения между нагрузками в фазах не превышали 10%. Далее рассчитаем нагрузки по групповым линиям и определим расчётные токи.

Приведём расчёт осветительной сети для группы №1:

Определим момент нагрузки в данной группе:

,  (3.37)

где - длина участка по которой протекает расчетная нагрузка;

- расчётная нагрузка в линии, кВт

3,5·10= 35

Произведём расчёт сечения проводника по допустимой потере напряжения:

 (3.38)

где- момент нагрузки, ;

 - коэффициент, зависящий от системы сети, рода тока и материала проводника,

46 - для силовой цепи, 7,7 - для осветительной цепи;

- допустимое отклонение напряжения у потребителя, =4% для силовой цепи, =2,5% для осветительной цепи

=1,8 мм²

В связи с условиями нагрева, по условиям окружающей среды принимаем кабель ВВГ 3х2,5 [5].

Проверим участок на действительную потерю напряжения:

, % (3.39)

%  2,5%

Проверим выбранный провод по нагреву:

 (3.40)

гдеIP- расчётный ток в линии, А;ДОП - длительно допустимый ток для кабеля ВВГ 3х2,5 составляет 31А [19]

 (3.41)

где номинальное напряжение линии, кВ;- коэффициент мощности;

 = 16,7 А

,7 A < 31 A

Проверим сечение кабеля по соответствию длительного тока проводника номинальному току аппарата защиты.

 (3.42)

где- коэффициент, зависящий от типа аппарата и вида защиты проводника (от короткого замыкания или перегрузки), = 1,22.…1,25;