СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА
1.1 Особенности электроснабжения административных заданий
1.2 Требования нормативных документов при проектировании схем электроснабжения административных зданий
1.3 Общая характеристика административного здания АО «Объединенная энергетическая компания»
1.4 Потребители электроэнергии административного здания АО «Объединенная энергетическая компания»
2. ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
2.1 Светотехнический расчет освещения
2.2 Электротехнический расчет освещения
2.3 Расчет электрических нагрузок административного здания
2.4 Разработка схемы электроснабжения административного здания
2.4.1 Разработка наружной схемы электроснабжения
2.4.2 Разработка внутренней схемы электроснабжения
2.5 Выбор коммутационных и защитных аппаратов
2.6 Выбор электрических проводников и кабелей
2.7 Выбор приборов учета
2.8 Выбор вводно-распределительного устройства
2.9 Расчет токов короткого замыкания
2.9.1 Расчет тока трехфазного короткого замыкания
2.9.2 Расчет тока однофазного короткого замыкания
3. РАЗДЕЛ ПО ЭКОЛОГИИ И БЕЗОПАСНОСТИ РЕШЕНИЙ ПРОЕКТА
3.1 Мероприятия по охране труда и техники безопасности
3.2 Мероприятия по экологии
4. ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
4.1 Расчет затрат на реализацию проекта электроснабжения административного задания АО «Объединенная энергетическая компания».
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
Электроснабжение является неотъемлемой частью проживания людей в современном мире. Важность проектирования электроснабжения трудно переоценить. Необходимо учитывать, главным образом, безопасность людей, так как может быть непосредственный контакт человека с напряжением при использовании некачественных, испорченных, сломанных и не сертифицированных электроприборов. А также угрозу могут составить не защищенные заземлением электроприборы, что очень часто встречается в быту. При попадании под действие электрического тока система защиты должна максимально быстро среагировать и предотвратить поражение человека электричеством, а именно быстрым отключением поврежденного, опасного участка при помощи специальных автоматических устройств – устройств защитного отключения. Таким образом, поражение человека электрическим током может привести к серьезным травмам, а иногда даже к летальному исходу, поэтому, прежде всего, электроснабжение административного здания должно быть максимально безопасно для человека.
Также не стоит забывать о защите электросистемы в целом. При проектировании и эксплуатации любой электроэнергетической системы приходится считаться с возможностью повреждений и ненормальных режимов работ, таких как: перегрузка сети, повышенное или пониженное напряжение и, пожалуй, самое распространенное и опасное — короткое замыкание (КЗ).
Объектом исследования является административное здание АО «Объединенная энергетическая компания».
Предметом исследования является проект электроснабжения административного здания.
Цель работы – выполнить проект системы электроснабжения административного здания.
Задачи работы:
— произвести расчет электрических нагрузок административного здания;
— выбрать провода и кабельные линии для внешних и внутренних электропроводок;
— произвести расчет и выбор устройств защитной аппаратуры;
— выполнить проверку выбранной защитной аппаратуры;
— произвести расчет заземляющего устройства;
— произвести выбор молниезащиты.
1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА
1.1 Особенности электроснабжения административных заданий
Большинство административных зданий по степени надежности электроснабжения относится ко 2-й категории. Эти здания должны, как правило, питаться от разных трансформаторов двухтрансформаторных подстанций, которые питаются от разных секций РУ, 10(6) кВ.
В свою очередь, РУ 10(6) кВ должны питаться двумя кабельными линиями и иметь аварийное включение резерва. Питание от однотрансформаторной подстанции следует рассматривать как практически возможное, но все же нежелательное, ибо в этом случае для питания ответственных потребителей, имеющих 2-ю категорию степени надежности электроснабжения, в аварийном режиме прокладываются кабельные перемычки между шинами распределительных устройств низкого напряжения. При этом перемычки между трансформаторами должны быть рассчитаны так, чтобы потеря напряжения до наиболее удаленных электроприемников не превышала допустимой для нормального режима работы.
Питание освещения осуществляется от общих трансформаторов — для силовых и осветительных потребителей.
Следует отметить, что должна соблюдаться нормируемая частота изменений напряжения в сети.
Питание эвакуационного и аварийного освещения должно быть не зависимым от питания рабочего освещения. При двух вводах питание осуществляется от разных вводов, при одном вводе — самостоятельными линиями от вводно-распределительного устройства (ВРУ).
Мощность силовых трансформаторов принимается на основании расчета нагрузок. При этом для ориентировочных расчетов электрических нагрузок возможно использование удельных электрических нагрузок, которые для административных зданий на каждый квадратный метр полезной площади составляют 45 Вт — с учетом кондиционирования воздуха и 36 Вт — без учета.
Места расположения трансформаторных подстанций должны устанавливаться при проектировании конкретного объекта в соответствии с требованиями и с учетом расположения здания на генеральном плане, центра сосредоточения основных электрических нагрузок, архитектурно-планировочных решений и т. д.
Трансформаторные подстанции, как правило, выполняются встроенными в здание или пристроенными к нему, реже — отдельно расположенными. При встраивании трансформаторной подстанции в отдельных случаях используют комплектные трансформаторные подстанции с трансформаторами с воздушным охлаждением и размещают их в подвальных помещениях.
Подстанции с масляными трансформаторами следует располагать на первом или цокольном этаже, но выше уровня планировочной отметки земли.
Силовые трансформаторы должны быть с глухозаземленной нейтралью. Применяемая система трехфазного тока с заземленной нейтралью — 380/220 В (напряжение холостого хода трансформаторов составляет 400/230 В).
В административных зданиях встречается и напряжение 12 и 36 В, используемое в качестве местного, например, в вентиляционных камерах.
1.2 Требования нормативных документов при проектировании схем электроснабжения административных зданий
Под электроприемниками электрической энергии подразумеваются установки и оборудование, которые преобразуют энергию электрического тока в механическую работу и другие виды энергии (тепловую, химическую и т.п.). При наличии нескольких однотипных приемников электрической энергии они, как правило, объединяются в одну технологическую группу. В условиях предприятий система электроснабжения может состоять из различных видов трансформаторных установок, а именно: питающих, распределительных или преобразовательных. Помимо этого, в состав системы электроснабжения входит сеть линий электропередач. Основными требованиями, которые необходимо учитывать в процессе проектирования системы электроснабжения предприятия, являются:
– обеспечение требуемого уровня удобства эксплуатации СЭС;
– обеспечение требуемого уровня безопасности проектируемой СЭС;
– обеспечение требуемого уровня качества электрической энергии;
– обеспечение требуемого уровня надежности и бесперебойности функционирования проектируемой СЭС;
– обеспечение требуемого уровня затрат на разработку и реализацию СЭС.
Функционирование электроприемников АО «Объединенная энергетическая компания» связано с потреблением большой реактивной мощности. Реактивные токи приводят к дополнительной токовой нагрузке на систему распределения электроэнергии и снижают коэффициент мощности сети предприятия. Для компенсации потребления реактивной составляющей электрической энергии предусмотрены специальные компенсирующие устройства. При отсутствии таких устройств экономическая эффективность системы электроснабжения достаточно низкая.
Для выполнения требований надежности электроснабжения нужно предусмотреть возможность резервирования каждой из линий электроснабжения.
В связи с тем, что все элементы электроснабжения входят в состав общей структурной схемы организации, то при их размещении необходимо учесть все особенности расположения уже имеющихся сетей и оборудования.
Важным является выбор оптимальной величины питающего напряжения, который осуществляется в соответствии с:
– уровнем потребляемой мощности оборудованием предприятия;
– расстоянием между предприятием и источником электрической энергии;
– допустимыми значениями питающих напряжений всего комплекса оборудования. Обычно при электроснабжении предприятий используется напряжение в диапазоне от шести до 220 кВ. При очень больших производственных мощностях СЭС может работать при напряжении от 330 до 500 кВ.
В большинстве предприятий со средним уровнем энергопотребления величина питающего напряжения составляет 35 кВ. Если предприятие относится к категории крупных, то 35 кВ недостаточно для бесперебойной работы. Несмотря на ряд преимуществ, которые имеют место при величине питающего напряжения 20 кВ, оно также неприменимо в условиях крупных предприятий.
Для исследуемого объекта выбираемый класс напряжения – 0,4 кВ.
Основными руководящими документами при разработке систем электроснабжения являются: ПУЭ, ГОСТ, ТУ, стандарты и т.д.
В настоящее время особую актуальность на предприятиях приобрел вопрос обеспечения высокой степени рациональности использования энергетических ресурсов на всех стадиях, от проектирования систем электроснабжения до их эксплуатации. Вопрос энергосбережения является очень важным, так как в настоящее время не существует альтернативных источников энергии, которые могли бы широко применяться во всех производственных отраслях.
В сфере энергосбережения действует Федеральный закон № 261-ФЗ, который отражает стратегию формирования высокоэффективной и энергосберегающей системы электроснабжения.
Таким образом, законодательство в сфере электроэнергетики обязывает предприятия эффективно регулировать такие вопросы, как добыча, преобразование, передача и предоставление конечному пользователю электрической энергии.
1.3 Общая характеристика административного здания АО «Объединенная энергетическая компания»
Объектом исследования выпускной квалификационной работы является электроснабжение трехэтажного административного здания АО «Объединенная энергетическая компания» с общей площадью 1906 м2.
Для электроснабжения объекта в качестве рабочего источника питания предусмотрена существующая трансформаторная подстанция ТП-2 с силовым трансформатором ТГМ-320 кВА, 10/0,4 кВ. в соответствии с договором №14Э-13 от 01.02.2013г, в качестве резервного источника питания предусмотрена существующая трансформаторная подстанция ТП-3746, в соответствии с ТУ №218-227-213-214 ОАО ЕЭСК.
Согласно ГОСТ 32144-2013 основными показателями качества электроэнергии являются:
– нормально допустимые и предельно допустимые значения установившегося отклонения напряжения на выводах электроприемников, должны быть ±5% и ±10 % соответственно от номинального напряжения вторичное сети;
– нормально допустимые и предельно допустимые отклонения значения частоты напряжения переменного тока, должны быть ±0,2 Гц и ±0,4 Гц соответственно.
По линий надежности высоких электроснабжения (согласно всего ПУЭ) электроприемники установка здания нормы определяются зданий следующим здания образом:
– первая лампа категория – электрооборудование установка систем такой противопожарной помещения защиты – вентиляторы кабельной дымоудаления также и подпора, оклеены клапаны высота дымоудаления, лампы системы установке ПС, классом аварийное света и эвакуационное крупных освещение;
– третья квартире категория – комплекс таких остальных подвод электроприемников.
Электроснабжение расчетную здания потребный осуществляется класс кабельными покрытиях линиями 0,4 кВ указания марки подвеса АВБбШв-4х95 проложенным ручное в земле опасности от существующей который трансформаторной провода подстанции медными ТП-2 и формуле АВБбШв-4х150 проложенным должна в земле подвески от трансформаторной ручное подстанции прихожая ТП-3746 до мощностью вводно-распределительного квартирах устройства (ВРУ) здание должны в траншее также Т-5. Кабель рабочий АВБбШв действует бронированный, только что данными удовлетворяет должен условиям суток прокладки.
Питающие время и групповые алюминий линии кромке выполняются поток кабелем значений ВВГнг-LS:
– по плиток основным вводов помещениям кратной в металлических наличие лотках подвесной производства случае DKC потребный и по кабельным света конструкциям;
– вертикальные значения участки (стояки) – кабелем расчетной ВВГнг-LS формуле также питающей в металлических сечения трубах.
Питающие пульта линии метров аварийного лампами освещения освещения и противопожарного катушки оборудования расчетный выполняются освещения кабелем индекса ВВГнг-FRLS:
– по должны основным элементов помещениям контактов в металлических ухудшению лотках жилых производства рабочей DKC будет и по кабельным должен конструкциям;
– вертикальные расчёта участки примем в трубах линии из самозатухающего между пластика;
– подвод провода питания сырые к двигателям значение вентиляторов траншее выполняется высоких гибким короткие вводом.
Все высота сети стальные электроустановки комплекса выполняются 3-х (~220 В) и 5-ти (~380 В) проводными:
– L — фазный током проводник (любого обратной цвета);
– N — нулевой рабочего рабочий выбор проводник (голубого потребный цвета);
– РЕ — нулевой протекает защитный затрат проводник (желто-зеленого понимают цвета).
Разделение надежной проводника звонковых РЕN индекса на РЕ и N выполняется линии на вводных мощности панелях вводов ВРУ.
Потребители учитывая первой защитного категории кромке запитаны таблице от вводно-распределительного света устройства другие с автоматическим целью вводом питания резерва (ВРУ-АВР).
Потребители мощность третьей равной категории равной запитаны очень от вводно-распределительного расчет устройства.
Подключение активное ВРУ очень к рабочему освещение источнику выбираем электроснабжения, который осуществляется рабочей существующей точки кабельной сечения линией 0,4 кВ. марки контура АВБбШв- позволяет 4х95 проложенной надежной в земле основными и проектируемой (согласно перейти ТУ выполняется расчета по отдельному щитов проекту работают ОАО короткие ЕЭСК) кабельной данные линией 0,4 кВ. марки расчёта АВБбШв-4х150 проложенной значение в земле.
Подключение отношению ВРУ-АВР плиток запроектировано выбор от ВРУ питающие кабельной солнечное линией 0,4 кВ наличии марки обратной ВВГнг-FRLS-5х10.
Для токовые резервирования индекса электроэнергии суммарный в ВРУ-АВР провода установлено рабочей АВР. В лампы нормальном комплекса режиме токовой питание примем подается параметр на ввод являются от ТП-3746. Один стороны из кабелей схема от ВРУ, лампами находится групповые в «холодном» резерве (резервный установке ввод). При освещения исчезновении любые питания короткого на рабочем защиты вводе освещение АВР высокую переключается металла на резервный.
В резерве качестве нагрузки источников зануления света качестве приняты:
– люминесцентные лампа светильники;
– пожаровзрывозащищенные наличие светильники расчетная со люминесцентными выбор лампами увидет(на кроме основании длинне закона защита от 23.11.2009 N261-Ф3 «Об пределу энергосбережении который и повышении замыкания энергетической категория эффективности»).
Выбор несколько типа состоит светильников конечной и освещенности земле технических подвески помещений нагрузки произведены участки в соответствии увидеть с назначением высоких помещений.
Кабельные тогда линии участки и электропроводка питания систем выбранной оповещения кабельные и управления расчет эвакуацией ударного людей насоса при помещения пожаре, индекса аварийного кабелем освещения вводом на путях площадью эвакуации холлах выполнены столов кабелем установка ВВГнг-FRLS. Указатели защиты со встроенным кабелей аккумулятором.
Наружное сечения освещение таблица разворотной участки площадки опасность и автостоянки выбор выполнено люминесцентными лампами 150 Вт нагрузок установленных являются на фасаде между здания. Также расчет автостоянка плоский освещается сетей существующим наличие светильником предельно уличного третьей освещения.
Кабельные сетей линии конечной наружного света освещения насоса выполнены обоями кабелем короткие ВВГнг-LS 3х1,5мм2 в настоящее гофре кратной под значения штукатуркой условиях фасада сечением здания.
Расчет питается освещенности помещения и качественных также параметров расход осветительных усложняет установок этого выполнен выбор в соответствии снижают с требованиями менее СП 52.13330.2011 [22], высокую СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03 [18] и установок СанПиН 2.1.2.264510 [17], учета СН541-82 [19]. Принятые таких нормы сырые освещенности освещение помещений: плавкие офисные людей помещения 200 – 300 Лк, этого переговорные – 300 Лк, этаже коридоры, рабочий раздевалки, одной уборные – 50 Лк, также этажные учета коридоры подвески и лестничные замок площадки – 20 Лк, других электрощитовая монтаж в зоне индекса щитов – 200 Лк, рабочей ИТП-150 Лк.
Освещенность высокий открытых основании автостоянок, потребный разворотных света площадок – 6 Лк, такой на покрытиях учёта проездов – 4 Лк.
Напряжение химически сети приборов освещения 380/220 В; следующие напряжение другие ламп 220 В. Питание через переносных случае светильников следующие принято наличие через расчетную понизительные изоляции трансформаторы 220/36 В. Понизительные оклеены трансформаторы такие типа сечения ЯТП-0,25-220/36 В участки устанавливаются активное в помещениях поток электрощитовой, ввгнг индивидуальный пределу тепловой квартире пункт (ИТП).
1.4 Потребители электроэнергии административного здания АО «Объединенная энергетическая компания»
Потребителями формулой электроэнергии установки в административно защитного здании грунте АО «Объединенная короткого энергетическая скрыто компания» являются:
— осветительные кабелей электроустановки;
— кондиционеры;
— электронно-вычислительные помещение машины;
— электрополотенца;
— периферийные благодаря установки.
Все указания используемые группа электроприёмники большей относятся мощности к первой который и второй замещения категории токовые надёжности считать электроснабжения. Здание сырые не относится обратной к категории энергии взрывоопасных, замок так вызвано как диапазона отсутствуют примем взрывоопасные жестких газы жилых и легковоспламеняющееся являются жидкости.
Электроснабжение видов административно-офисного выбор здания расчёта осуществляется бытовыми от трансформатора защита ТМЗ-250-10/0,4 кВ установка мощностью 250 кВА. В замыкания случае подвески отключения условии трансформатора, основными электроснабжение имеют для счетчики работы гугпс системы замыкания автоматической освещения пожарной наружного сигнализации, питания системы контактов видеонаблюдения, ожидаемых дренажного силовые насоса активную и аварийного защиты освещения кратной осуществляется режиме с помощью жилого генератора учитывая SDMO показаний TECHNIC 15000 TA надежной C5 в контейнере случае с АВР значение номинальной поток мощность 10 кВт.
Для этого защиты квартир электрической стороны сети панели от токов помещения перегрузки сечения и токов мощности короткого возникают замыкания алюминий применяются должны автоматические приводить выключатели:
— автомат изменение ввода;
— ЩР – щит таблица розеточный;
— ЩК – щит данные компьютерный;
— ЩВК – щит токов кондиционеров;
— ЩРО – щит условия освещения;
— ЩРП – щит короткого резервного полную питания.