Проектирование системы электроснабжения многоэтажного (административного) здания

Страницы: 1 2 3

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА МНОГОЭТАЖНОГО (АДМИНИСТРАТИВНОГО) ЗДАНИЯ ООО «МОНОЛИТ-СТРОЙ»
2. ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
2.1Расчет электрических нагрузок
2.2Выбор сечения проводов, кабелей и автоматов защиты
2.2.1Расчет мощности групповых сетей в квартире, выбор автоматов и проводов
2.2.2Выбор защитной аппаратуры
2.4Выбор приборов учета
2.5Выбор вводно-распределительного устройства
2.6Расчет токов короткого замыкания
2.6.1Расчет трехфазного короткого замыкания
2.6.2Расчет тока однофазного короткого замыкания
3.РАЗДЕЛ ПО ЭКОЛОГИИ И БЕЗОПАСНОСТИ РЕШЕНИЙ ПРОЕКТА
3.1Вопросы сохранения экологии при проектировании системы электроснабжения многоэтажного (административного) здания
3.2 Заземление
3.2.1Руководство по эксплуатации и обслуживанию заземляющих устройств
3.2.2Правила по соединению заземлителей
3.2.3Эксплуатация заземляющих устройств
3.2.4Расчет заземления
3.2.5Система уравнивания потенциалов
3.2.6Молниезащита
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ А
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
ПРИЛОЖЕНИЕ В
ПРИЛОЖЕНИЕ Г

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 жилого дома 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). Для защиты в жилых домах, а именно в квартирах, используются автоматические устройства — автоматические выключатели на различную мощность. Правильно выбранная и рассчитанная защита должна удовлетворять нормативным документам в части обеспечения требований селективности, быстродействия и чувствительности.
Объектом исследования является многоэтажное здание ООО Монолит-строй.
Предметом исследования является электрооборудование многоэтажного административного здания.
Цель работы – выполнить проект системы электроснабжения многоэтажного (административного) здания.
Задачи работы:
— произвести расчет электрических нагрузок многоквартирного жилого
дома;
— 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 МНОГОЭТАЖНОГО (АДМИНИСТРАТИВНОГО) ЗДАНИЯ ООО «МОНОЛИТ-СТРОЙ»

Полное фирменное название: Общество с Ограниченной Ответственностью «Монолит-Строй», оказывающее услуги в сфере оптово-розничной торговли строительными материалами, а также производстве строительной брусчатки.
ООО «Монолит-Строй» осуществляет свою деятельность на основании настоящего Устава и действующего законодательства РФ. Правовое положение общества регламентируется Уставом предприятия.
Имущество общества формируется за счет вкладов, полученных доходов и других законных источников.
Основной целью предприятия оптовой торговли является получение прибыли.
Учредительными документами общества оговорено, что оно имеет право заниматься предпринимательской, коммерческой, посреднической и торговой деятельностью. Учредителем данного общества являются физическое лицо — Дмитриев Василий Борисович.
ООО «Монолит-Строй» — это предприятие с пятилетним стажем успешной работы на рынке.
ООО «Монолит-Строй» осуществляет следующие виды деятельности:
— производственная;
— торгово-закупочная, коммерческая;
— посредническая деятельность;
— строительные, монтажные, пусконаладочные и отделочные работы;
— осуществление лицензионных видов деятельности не запрещенных законодательством РФ.
Как сказано выше, основным видом деятельности ООО «Монолит-Строй» является оптово-розничная деятельность по реализации строительных материалов. Основной целью является расширение ассортимента предлагаемых услуг, их высококачественное выполнение и расширение реализуемых товаров. Большой акцент делается на качество, высокие технологии выполнения работ и грамотность специалистов, исполняющих данные услуги, именно надежность и доброе имя, приобретенное за время существования, позволяют добиваться главной цели существования организации: увеличивают прибыль, товарооборот предприятия, тем самым, повышая его рентабельность, так как все материалы предоставляются самой фирмой.
Объектом электроснабжения является многоэтажное административное здание расположенное на строительной площадке Сколково творческий квартал «ЛОФТ».

2. ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

2.1 Расчет электрических нагрузок

Определение электрических нагрузок является первым этапом проектирования любой системы электрификации. Важно вычислить значения электрических нагрузок, поскольку именно они определяют выбор всех элементов, а также технико-экономические показатели проектируемой системы электрификации. От того насколько правильно будет произведена оценка ожидаемых нагрузок зависят капитальные затраты на электрификацию, расход цветного металла, потери электроэнергии и эксплуатационные затраты.
Неправильное определение или вообще отсутствие величины расчетной нагрузки – одно из часто встречающихся замечаний при проведении экспертизы проектов строительства и реконструкции. Несомненно, важно не допускать ошибок при определении электрических нагрузок, так как они приводят к аварийным режимам сетей и ухудшению технико-экономических показателей всего объекта проектирования.
Электрические нагрузки жилых помещений являются случайными и зависят от множества факторов, например, таких как: уклад жизни различных семей, набор электроприемников, материальный достаток семьи и др. Нагрузки жилых зданий существенно меняются в течение суток и в зависимости от времени года.
Так, электрическая нагрузка характеризует потребление электроэнергии отдельными приемниками, группой приемников в жилом доме или общественном помещении. Для расчета нагрузок используются коэффициенты спроса Кс и одновременности Ко, которые являются отношением наибольшей расчетной нагрузки в данной точке сети к установленной мощности электроприборов [20].

Питающие линии электроприемников жилых зданий и соответствующие им коэффициенты мощности приводятся в таблице 1.

Таблица 1 — Коэффициенты мощности

 

 

В настоящее время расчет электрических нагрузок жилых и общественных зданий должен выполняться согласно своду правил по проектированию и строительству СП 31-110-2003 «Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий» [20], который одобрен и рекомендован Госстроем России от 26.10. 2003г. № 194 и согласован: Госэнергонадзором России от 26.03.2003г.№ 32-01-07/41 и ГУГПС МЧС России от 26.10.2003г. №18/4/2834.

Перейдем к расчету электрической нагрузки для двадцати четырех квартирного жилого дома. Расчетная нагрузка питающих линий, вводов и на шинах РУ-0,4 кВ ТП от электроприемников квартир Р_p определяется по формуле (1).

= кв.уд. × n кВт,                                                                     (1)

где Р_кв.уд. — удельная нагрузка электроприемников квартир, принимаемая по таблице 6.1 [20] в зависимости от числа квартир, присоединенных к линии (ТП), типа кухонных плит, кВт/квартиру. Удельные электрические нагрузки установлены с учетом того, что расчетная неравномерность нагрузки при распределении ее по фазам трехфазных линий и вводов не превышает 15%;

n — количество квартир, в доме.

= 1.4 × 24 = 33,6 кВт. Для того, чтобы определить полную расчетную мощность S_p нужно воспользоваться следующей формулой:

= ² + ²                                                                                               (2)

 

Где Р — расчетная активная мощность, кВт;

— расчетная реактивная мощность, кВАр;

— полная расчетная мощность, кВA.

Коэффициент по справочным данным [20] из таблицы 1 равен 0.96.

рассчитывается по формуле представленной ниже,

= ( ).                                                                                  (3)

Пользуясь формулой (3), считаем .

= ( 0.96) = 0.29.

Находим расчетную реактивную мощность по формуле (4):

= Р× кВАр.                                                                                      (4)

Из полученных значений по формулам (1) и (3), рассчитываем реактивную мощность, используя формулу (4):

= 33,6 × 0,29 = 9,74 кВАр.

Считаем полную мощность, используя формулу (2).

 

= 33,62 + 9,742 = 35 кВА.

 

Таким образом, электрические нагрузки являются исходными данными для решения сложного комплекса технических и экономических вопросов, возникающих при проектировании электроснабжения зданий и сооружений. Определение электрических нагрузок составляет первый этап проектирования любой системы электроснабжения и производится с целью выбора и проверки токоведущих элементов и трансформаторов по нагреву и экономическим соображениям, расчета отклонений и колебаний напряжений, выбора компенсирующих установок, защитных устройств и так далее.

От правильной оценки ожидаемых электрических нагрузок зависит рациональность выбора схемы и всех элементов системы электроснабжения и ее технико-экономические показатели (капитальные вложения, ежегодные эксплуатационные расходы, расход цветного металла и потери электроэнергии).

 

2.1 Выбор сечения проводов, кабелей и автоматов защиты

 

Прежде чем перейти к выбору сечения рассмотрим общие принципы выбора проводов и кабелей. Чтобы спроектировать электропроводку необходимо выбрать тип провода или кабеля, который будем использовать, а также тип сечения токопроводящего проводника и способы их прокладки. В жилых домах используются, как правило, изолированные провода и кабели с медными жилами напряжением до 1000В.

Типы проводов и кабелей определяют следующие факторы:

— материал изоляции токоведущих жил (резина, поливинилхлорид, полиэтилен и пр.);

— есть ли общие оболочки и оплетки;

— горючесть изоляционного материала провода или кабеля;

• токоведущие жилы (медь, алюминий);
• гибкость токоведущей жилы;
• конструктивное выполнение (круглый, плоский, самонесущий и
• назначение (для водопогружных насосов; повышенной термической

стойкости и др.);

— напряжение (220, 380, 660 и 1000В);

— число токоведущих жил.

Особенности, на которые следует обращать внимание при выборе типа провода или кабеля:

• где планируется прокладка и способ монтажа (в земле, в грунте, в воздухе, в трубах, открыто без крепления, открыто на изоляторах, скрыто и др.);
• характеристика помещений (сухие, сырые, особо сырые, с химически активной средой и др.);
• влияние внешних воздействий (температура окружающей среды; наличие воды, пыли, коррозионно-активных и загрязняющих веществ, механические внешние воздействия, наличие флоры и фауны, солнечное излучение, конструкция здания);
• напряжения питающей сети.

Выбранные для электроснабжения проводники и защитные устройства должны удовлетворять следующим условиям:

• проводить расчетный ток;
• не перегреваться;
• выдерживать кратковременные перегрузки;
• падение напряжения не должно превышать нормативных значений;
• защита проводников от перегрузок и коротких замыканий должна происходить за счет защитных устройств, таких как автоматические выключатели.

Перейдем к выбору сечения проводов и кабелей. Сечение проводов и кабелей определяют, учитывая допустимый нагрев (нормального и аварийного режимов). Выбор сечения из условий допустимого нагрева сводится к пользованию соответствующими таблицами. В таблицах указано значение сечения кабеля и провода при длительных высоких токовых нагрузках. Для того чтобы предупредить преждевременный износ изоляции, гарантировать надежный контакт в местах соединения проводников и устранить различные аварийные ситуации.

Ниже представлена таблица 2 с указанием сечения токопроводящих жил и соответствующие им показатели токовых нагрузок [15].

Таблица 2 — Сечения жил проводов и соответствующие им токовые нагрузки

 

2.1.1   Расчет мощности групповых сетей в квартире, выбор автоматов и проводов

 

Расчет сечения провода будет зависеть от показателя суммарной мощности, потребляемой электрическими приборами в квартире. Она может рассчитываться индивидуально, или по средним характеристикам. В таблице 3 представлены средние характеристики для электроприборов.

Зная показатель мощности, определяем номинальную силу тока по формуле (6):

В настоящее время расчет электрических нагрузок жилых и общественных зданий должен выполняться согласно своду правил по проектированию и строительству СП 31-110-2003 «Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий» [20], который одобрен и рекомендован Госстроем России от 26.10. 2003г. № 194 и согласован: Госэнергонадзором России от 26.03.2003г.№ 32-01-07/41 и ГУГПС МЧС России от 26.10.2003г. №18/4/2834.

Перейдем к расчету электрической нагрузки для двадцати четырех квартирного жилого дома. Расчетная нагрузка питающих линий, вводов и на шинах РУ-0,4 кВ ТП от электроприемников квартир Р_p определяется по формуле (1).

= кв.уд. × n кВт,                                                                     (1)

где Р_кв.уд. — удельная нагрузка электроприемников квартир, принимаемая по таблице 6.1 [20] в зависимости от числа квартир, присоединенных к линии (ТП), типа кухонных плит, кВт/квартиру. Удельные электрические нагрузки установлены с учетом того, что расчетная неравномерность нагрузки при распределении ее по фазам трехфазных линий и вводов не превышает 15%;

n — количество квартир, в доме.

= 1.4 × 24 = 33,6 кВт.

Для того, чтобы определить полную расчетную мощность S_p нужно воспользоваться следующей формулой:

= ² + ²                                                                                               (2)

 

Где Р — расчетная активная мощность, кВт;

— расчетная реактивная мощность, кВАр;

— полная расчетная мощность, кВA.

Коэффициент по справочным данным [20] из таблицы 1 равен 0.96.

рассчитывается по формуле представленной ниже,

= ( ).                                                                                  (3)

Пользуясь формулой (3), считаем .

= ( 0.96) = 0.29.

Находим расчетную реактивную мощность по формуле (4):

= Р× кВАр.                                                                                      (4)

Из полученных значений по формулам (1) и (3), рассчитываем реактивную мощность, используя формулу (4):

= 33,6 × 0,29 = 9,74 кВАр.

Считаем полную мощность, используя формулу (2).

 

= 33,62 + 9,742 = 35 кВА.

 

Таким образом, электрические нагрузки являются исходными данными для решения сложного комплекса технических и экономических вопросов, возникающих при проектировании электроснабжения зданий и сооружений. Определение электрических нагрузок составляет первый этап проектирования любой системы электроснабжения и производится с целью выбора и проверки токоведущих элементов и трансформаторов по нагреву и экономическим соображениям, расчета отклонений и колебаний напряжений, выбора компенсирующих установок, защитных устройств и так далее.

От правильной оценки ожидаемых электрических нагрузок зависит рациональность выбора схемы и всех элементов системы электроснабжения и ее технико-экономические показатели (капитальные вложения, ежегодные эксплуатационные расходы, расход цветного металла и потери электроэнергии).

 

2.1   Выбор сечения проводов, кабелей и автоматов защиты

 

Прежде чем перейти к выбору сечения рассмотрим общие принципы выбора проводов и кабелей. Чтобы спроектировать электропроводку необходимо выбрать тип провода или кабеля, который будем использовать, а также тип сечения токопроводящего проводника и способы их прокладки. В жилых домах используются, как правило, изолированные провода и кабели с медными жилами напряжением до 1000В.

Типы проводов и кабелей определяют следующие факторы:

— материал изоляции токоведущих жил (резина, поливинилхлорид, полиэтилен и пр.);

— есть ли общие оболочки и оплетки;

— горючесть изоляционного материала провода или кабеля;

• токоведущие жилы (медь, алюминий);
• гибкость токоведущей жилы;
• конструктивное выполнение (круглый, плоский, самонесущий и
• назначение (для водопогружных насосов; повышенной термической

стойкости и др.);

— напряжение (220, 380, 660 и 1000В);

— число токоведущих жил.

Особенности, на которые следует обращать внимание при выборе типа провода или кабеля:

• где планируется прокладка и способ монтажа (в земле, в грунте, в воздухе, в трубах, открыто без крепления, открыто на изоляторах, скрыто и др.);
• характеристика помещений (сухие, сырые, особо сырые, с химически активной средой и др.);
• влияние внешних воздействий (температура окружающей среды; наличие воды, пыли, коррозионно-активных и загрязняющих веществ, механические внешние воздействия, наличие флоры и фауны, солнечное излучение, конструкция здания);
• напряжения питающей сети.

Выбранные для электроснабжения проводники и защитные устройства должны удовлетворять следующим условиям:

• проводить расчетный ток;
• не перегреваться;
• выдерживать кратковременные перегрузки;
• падение напряжения не должно превышать нормативных значений;
• защита проводников от перегрузок и коротких замыканий должна происходить за счет защитных устройств, таких как автоматические выключатели.

Перейдем к выбору сечения проводов и кабелей. Сечение проводов и кабелей определяют, учитывая допустимый нагрев (нормального и аварийного режимов). Выбор сечения из условий допустимого нагрева сводится к пользованию соответствующими таблицами. В таблицах указано значение сечения кабеля и провода при длительных высоких токовых нагрузках. Для того чтобы предупредить преждевременный износ изоляции, гарантировать надежный контакт в местах соединения проводников и устранить различные аварийные ситуации.

Ниже представлена таблица 2 с указанием сечения токопроводящих жил и соответствующие им показатели токовых нагрузок [15].

Таблица 2 — Сечения жил проводов и соответствующие им токовые нагрузки

 

Страницы: 1 2 3