Курсовая работа на тему: "Проектирование электрического освещения".
Здравствуйте уважаемые посетители сайта "Помощь электрикам". Рассчмотрим в данной статье курсовую работу на тему: "Проектирование электрического освещения".
Пример выполнения контрольной работы по дисциплине «Электрическое освещение»
1. Данные для расчета
Размеры помещения. Таблица 1
|
№ п.п. |
Наименование |
Обозначение |
Ед. измерения |
Величина |
|
1 |
Длина помещения |
А |
метр |
60 |
|
2 |
Ширина ряда светильников |
b |
метр |
12 |
|
3 |
Рабочая высота |
h |
метр |
8,5 |
|
4 |
Количество рядов светильников |
n´ |
ряд |
4 |
Исходные данные. Таблица 2
|
№ п.п. |
Наименование |
Обозначение |
Ед. измерения |
Величина |
|
1 |
Освещенность |
Е |
люкс |
200 |
|
2 |
Длина магистральной линии |
L1 |
метр |
40 |
|
3 |
Длина линии Р2 |
L2 |
метр |
20 |
|
4 |
Длина линии Р1 |
L3 |
метр |
30 |
|
5 |
Активная мощность |
Р1 |
киловатт |
3 |
|
6 |
Активная мощность |
Р2 |
киловатт |
1,5 |
Трансформатор. Таблица 3
|
№ п.п. |
Наименование |
Обозначение |
Ед. измерения |
Величина |
|
1 |
Полная номинальная мощность |
SН |
кВА |
630 |
|
2 |
Коэффициент мощности |
cosφ |
- |
0,9 |
|
3 |
Коэффициент загрузки трансформатора |
β |
- |
0,7 |
3
Рис.1. Размещение светильников на плане цеха: 1,2-магистральные щитки; 3,4,5-осветительные щитки; 6-щиток аварийного освещения; а-расстояние между колоннами; b-расстояние между пролетами; Р1,Р2-дополнительная нагрузка.
2. Светотехнический расчет
Определяем ширину помещения
; м
Определяем число светильников
,
где - число рядов; . -количество ламп в ряду; .
шт.
Определяем индекс помещения
;
4
Принимаем коэффициенты отражения потолка, стен, пола
ρп=50%; ρс=30%; ρр=10%;
По таблице 5-9 с.134 [1] определяем коэффициент использования светового потока для светильников с лампами ДРЛ
Определяем площадь помещения
; м2
Определяем световой поток светильника
,
где k-коэффициент запаса; k=1,5; z-коэффициент равномерности освещения; z=1,15;
лм
По выбранному световому потоку выбирается ближайшая стандартная лампа, поток которой не должен отличаться от расчетного больше, чем на -10-+20%. табл. 4.23, 9.5 [2]. Выбираем лампу ДРЛ-400 с номинальным потоком Ф=23000 лм, стандартный светильник РСП08/Л00.
Определяем установленную мощность светильников
; кВт
В целях уменьшения коэффициента пульсации подключаем светильники к разным фазам:
Для ЩО №1 1 ряд - АВС, 2 ряд - ВСА, 3 ряд - САВ, 4 ряд - АВС.
Для ЩО №2 1 ряд - BCA, 2 ряд - CAB, 3 ряд - ABC, 4 ряд - BCA.
3. Определяем расчетные мощности каждого участка
Рис.2. Схема сети освещения
5
Определяем расчетную мощность участков 1…8
;
кВт
Определяем расчетную мощность участка 9
; кВт
Определяем расчетную мощность участка 10
; кВт
Определяем расчетную мощность участка 11
; кВт
Определяем расчетную мощность участка 12
; кВт
Определяем расчетную мощность участка 13
; кВт
Определяем расчетную мощность участка 14
; кВт
Определяем расчетные токи каждого участка
Определяем расчетный ток участков 1…8
;
А
Определяем расчетный ток участка 9
; А
Определяем расчетный ток участка 10
; А
6
Определяем расчетный ток участка 11
; А
Определяем расчетный ток участка 12
; А
Определяем расчетный ток участка 13
; А
Определяем расчетный ток участка 14
; А
4. Определяем минимальные сечения фаз линий из условий допустимого нагрева по таблице П4.
Принимаем, что линии 11-14 выполнены 4-жильным алюминиевым кабелем, проложенным в воздухе, марки АВВГ:
Сечения и допустимые токи участков 11-14 Таблица 4
|
№ п.п. |
Участок |
Обозначение участка |
Сечение жил, мм2 |
Ток допустимый, А |
|
1 |
11 |
S11 |
16 |
54 |
|
2 |
12 |
S12 |
16 |
54 |
|
3 |
13 |
S13 |
4 |
24 |
|
4 |
14 |
S14 |
70 |
126 |
Линии 9,10 выполнены 3-жильными проводами (двухфазный с нулем) с резиновой и пластмассовой изоляцией, марки АПВ:
Сечения и допустимые токи участков 9,10 Таблица 5
|
№ п.п. |
Участок |
Обозначение участка |
Сечение жил, мм2 |
Ток допустимый, А |
|
1 |
9 |
S9 |
4 |
23 |
|
2 |
10 |
S10 |
2,5 |
19 |
7
Линии 1-8 выполнены 4-жильными проводами с резиновой и пластмассовой изоляцией, марки АПВ.
Сечения и допустимые токи участков 1-8 Таблица 6
|
№ п.п. |
Участок |
Обозначение участка |
Сечение жил, мм2 |
Ток допустимый, А |
|
1 |
1 |
S1 |
4 |
32 |
|
2 |
2 |
S2 |
4 |
32 |
|
3 |
3 |
S3 |
4 |
32 |
|
4 |
4 |
S4 |
4 |
32 |
|
5 |
5 |
S5 |
4 |
32 |
|
6 |
6 |
S6 |
4 |
32 |
|
7 |
7 |
S7 |
4 |
32 |
|
8 |
8 |
S8 |
4 |
32 |
5. Выбираем осветительный шинопровод
Определяем ток наиболее нагруженной части (левой)
; А
Принимаем шинопровод для групповых сетях ШОС-80 с А
Рис.3. Схема подключения светильников к шинопроводу
Определяем моменты для различных фаз т.к. нагрузка на шинопровод несимметрична
Определяем момент на фазе А
; кВт·м
Определяем момент на фазе В
; кВт·м
Определяем момент на фазе С
; кВт·м
Наибольший момент нагрузки будет в фазе А, тогда по таблице справочных данных выбираем значение коэффициента , для однофазной линии с алюминиевыми проводниками.
8
Определяем потерю напряжения для наиболее удаленной лампы в фазе А:
,
где - сечение фазных проводников; мм2.
%
Определяем полную потерю напряжения с учетом индуктивного сопротивления шинопровода и реактивных нагрузок лампы
,
где -коэффициент для алюминиевых проводников сечением 4 мм2; .
%
6. Определяем моменты нагрузок всех линий
Определяем момент нагрузки до магистрального щитка:
; кВт·м
Определяем момент нагрузки до осветительного щитка 3
; кВт·м
Определяем момент нагрузки до осветительного щитка 2
; кВт·м
Определяем момент нагрузки до осветительного щитка 1
; кВт·м
Определяем момент нагрузки до светильников 1,4,5,8
; кВт·м
Определяем момент нагрузки до светильников 2,3,6,7
; кВт·м
Определяем момент нагрузки для нагрузки 9
; кВт·м
Определяем момент нагрузки для нагрузки 10
; кВт·м
9
Определяем полный момент нагрузки
,
где -коэффициент приведения моментов;
кВт·м
Полученные данные вносим в таблицу
Расчетные данные. Таблица 7
|
№ линий |
Наименование потребителя |
PP, кВт |
IP, А |
L, м |
SФ, мм2 |
S0, мм2 |
М, кВт·м |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
1 |
ШОС-80 |
3,6 |
0,5 |
10,91 |
24,5 |
4 |
2,5 |
88,2 |
|
2 |
ШОС-80 |
3,6 |
0,5 |
10,91 |
19 |
4 |
2,5 |
68,4 |
|
3 |
ШОС-80 |
3,6 |
0,5 |
10,91 |
19 |
4 |
2,5 |
68,4 |
|
4 |
ШОС-80 |
3,6 |
0,5 |
10,91 |
24,5 |
4 |
2,5 |
88,2 |
|
5 |
ШОС-80 |
3,6 |
0,5 |
10,91 |
24,5 |
4 |
2,5 |
88,2 |
|
6 |
ШОС-80 |
3,6 |
0,5 |
10,91 |
19 |
4 |
2,5 |
68,4 |
|
7 |
ШОС-80 |
3,6 |
0,5 |
10,91 |
19 |
4 |
2,5 |
68,4 |
|
8 |
ШОС-80 |
3,6 |
0,5 |
10,91 |
24,5 |
4 |
2,5 |
88,2 |
|
9 |
АПВ |
3 |
0,5 |
13,64 |
30 |
4 |
2,5 |
90 |
|
10 |
АПВ |
1,5 |
0,5 |
6,82 |
20 |
2,5 |
2,5 |
30 |
|
11 |
Осветительный щиток 1 |
15,84 |
0,5 |
48 |
80,5 |
16 |
10 |
1275,12 |
|
12 |
Осветительный щиток 2 |
15,84 |
0,5 |
48 |
56,5 |
16 |
10 |
894,96 |
|
13 |
Осветительный щиток 3 |
4,95 |
0,5 |
15 |
37,5 |
4 |
2,5 |
185,63 |
|
14 |
Магистральный щиток |
36,63 |
0,5 |
111 |
40 |
70 |
25 |
1465,2 |
7. Проводим расчет на минимум проводникового материала
Располагаемая потеря напряжения определена по диаграмме отклонений напряжения силовой сети цеха для максимального режима работы и допустимому уровню напряжения у наиболее удаленных ламп или по табл. П3 методических указаний и . Значение
необходимо уменьшить, учитывая потери в фазе А
Определяем потерю напряжения с учетом потерь в фазе А
;
Определяем сечение на участке 14
,
где с-коэффициент для алюминиевых проводников трехфазной линии с нулем; с=44.
мм2
10
Так как определяющим является условие нагрева, принимаем мм2.
Определяем действительные потери на участке 14
; %
Определяем располагаемую потерю напряжения для последующих участков 1-13
; %
Определяем сечение на участке 11
; мм2
Так как определяющим является условие нагрева, принимаем мм2
Определяем сечение на участке 12
; мм2
Так как определяющим является условие нагрева, принимаем мм2
Определяем сечение на участке 13
; мм2
Так как определяющим является условие нагрева, принимаем мм2
Определяем действительные потери напряжения на участке 11
; %
Определяем располагаемую потерю напряжения для участков 1-4
; %
Определим сечение на участке 1,4
; мм2
Определим сечение на участке 2,3
; мм2
11
С учетом условий нагрева и механической прочности принимаем мм2
Определяем действительные потери на участке 12
; %
Определяем располагаемую потерю напряжения для участков 5-8
; %
Определим сечение на участке 5,8
; мм2
Определим сечение на участке 6,7
; мм2
С учетом условий нагрева и механической прочности принимаем мм2
Определяем действительные потери на участке 13
; %
Определяем располагаемую потерю напряжения для участков 9-10
; %
Определим сечение на участке 9
,
где с-коэффициент для алюминиевых проводников двухфазной линии с нулем; с=19,6.
мм2
Определим сечение на участке 10
; мм2
С учетом условий нагрева и механической прочности принимаем
12
Выбираем сечение нулевых проводников из условия
Сечение проводников участков сети. Таблица 8
|
Проводник |
Сечение проводника участка с номером, мм2 |
|||||||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
|
|
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
2,5 |
16 |
16 |
4 |
70 |
|
|
2,5 |
2,5 |
2,5 |
2,5 |
2,5 |
2,5 |
2,5 |
2,5 |
2,5 |
2,5 |
10 |
10 |
2,5 |
25 |
|
8. Выбор осветительных щитков и магистрального шкафа рабочего освещения
Выбираем осветительный щиток для участка 11
Принимаем осветительный щиток ОЩВГ-6 УХЛ 4
Основные технические характеристики ОЩВГ-6 УХЛ 4 для участка 11. Таблица 9
|
№ п.п. |
Технические характеристики |
Нормативное значение |
|
1 |
Номинальное напряжение, В |
380 |
|
2 |
Номинальная частота, Гц |
50 |
|
3 |
Род тока |
переменный |
|
4 |
Тип вводного автоматического выключателя |
ВА 47-29 |
|
5 |
Номинальный ток вводного аппарата, А |
50 |
|
6 |
Тип автоматического выключателя на отходящих линиях |
ВА 47-29 |
|
7 |
Номинальный ток выключателей на отходящих линиях, А |
13 |
|
8 |
Количество автоматических выключателей |
4 |
|
9 |
Климатическое исполнение |
УХЛ 4 |
Рис.4. Структура условного обозначения осветительного щитка
13
Выбираем осветительный щиток для участка 12
Принимаем осветительный щиток ОЩВГ-6 УХЛ 4
Основные технические характеристики ОЩВГ-6 УХЛ 4 для участка 12. Таблица 10
|
№ п.п. |
Технические характеристики |
Нормативное значение |
|
1 |
Номинальное напряжение, В |
380 |
|
2 |
Номинальная частота, Гц |
50 |
|
3 |
Род тока |
переменный |
|
4 |
Тип вводного автоматического выключателя |
ВА 47-29 |
|
5 |
Номинальный ток вводного аппарата, А |
50 |
|
6 |
Тип автоматического выключателя на отходящих линиях |
ВА 47-29 |
|
7 |
Номинальный ток выключателей на отходящих линиях, А |
13 |
|
8 |
Количество автоматических выключателей |
4 |
|
9 |
Климатическое исполнение |
УХЛ 4 |
Выбираем осветительный щиток для участка 13
Принимаем осветительный щиток ОЩВГ-6 УХЛ 4
Основные технические характеристики ОЩВГ-6 УХЛ 4 для участка 13. Таблица 11
|
№ п.п. |
Технические характеристики |
Нормативное значение |
|
1 |
Номинальное напряжение, В |
380 |
|
2 |
Номинальная частота, Гц |
50 |
|
3 |
Род тока |
переменный |
|
4 |
Тип вводного автоматического выключателя |
ВА 47-29 |
|
5 |
Номинальный ток вводного аппарата, А |
20 |
|
6 |
Тип автоматического выключателя на отходящих линиях |
ВА 47-29 |
|
7 |
Номинальный ток выключателей на отходящих линиях, А |
8; 16 |
|
8 |
Количество автоматических выключателей |
2 |
|
9 |
Климатическое исполнение |
УХЛ 4 |
Принимаем шкаф распределительный ПР1-3056-54 УХЛ 4
Основные технические характеристики ПР1-3056-54 УХЛ 4 для магистрали. Таблица 12
|
№ п.п. |
Технические характеристики |
Нормативное значение |
|
1 |
Номинальное напряжение, В |
380 |
|
2 |
Номинальная частота, Гц |
50 |
|
3 |
Род тока |
переменный |
|
4 |
Тип вводного автоматического выключателя |
ВА 57Ф35 |
|
5 |
Номинальный ток вводного аппарата, А |
125 |
|
6 |
Тип автоматического выключателя на отходящих линиях |
ВА 47-29 |
|
7 |
Номинальный ток выключателей на отходящих линиях, А |
63, 63, 25 |
|
8 |
Количество автоматических выключателей |
3 |
|
9 |
Климатическое исполнение |
УХЛ 4 |
14
Рис.5. Структура условного обозначения распределительного шкафа
9. Расчет аварийного освещения
Аварийное освещение выполним лампами накаливания
По таблице 5-5 с.130 [1] определяем коэффициент использования светового потока для светильников с лампами накаливания
Определяем световой поток светильника
,
где k-коэффициент запаса; k=1,5; z-коэффициент равномерности освещения; z=1,15;
лм
По выбранному световому потоку выбирается ближайшая стандартная лампа, поток которой не должен отличаться от расчетного больше, чем на -10-+20%. табл. 2.3, 9.5 [2]. Выбираем лампу ЛН 25 с номинальным потоком Ф=220 лм, стандартный светильник НСП07.
Определяем расчетные мощности участков
; кВт
Определяем расчетные токи
; А
15
Определяем минимальные сечения фаз линий из условий допустимого нагрева по таблице П4.
Линии 1-5 выполнены 4-жильным кабелем марки АВВГ.
Сечения и допустимые токи участков 1-5 Таблица 13
|
№ п.п. |
Участок |
Обозначение участка |
Сечение жил, мм2 |
Ток допустимый, А |
|
1 |
1 |
S1 |
2,5 |
17 |
|
2 |
2 |
S2 |
2,5 |
17 |
|
3 |
3 |
S3 |
2,5 |
17 |
|
4 |
4 |
S4 |
2,5 |
17 |
|
5 |
5 |
S5 |
2,5 |
17 |
10. Выбор осветительного щитка и магистрального шкафа аварийного освещения
Выбираем осветительный щиток аварийного освещения
Принимаем осветительный щиток ОЩВГ-6 УХЛ 4
Основные технические характеристики ОЩВГ-6 УХЛ 4 для аварийного освещения. Таблица 14
|
№ п.п. |
Технические характеристики |
Нормативное значение |
|
1 |
Номинальное напряжение, В |
220 |
|
2 |
Номинальная частота, Гц |
50 |
|
3 |
Род тока |
переменный |
|
4 |
Тип вводного автоматического выключателя |
ВА 47-29 |
|
5 |
Номинальный ток вводного аппарата, А |
6 |
|
6 |
Тип автоматического выключателя на отходящих линиях |
ВА 47-29 |
|
7 |
Номинальный ток выключателей на отходящих линиях, А |
1,0 |
|
8 |
Количество автоматических выключателей |
5 |
|
9 |
Климатическое исполнение |
УХЛ 4 |
Выбираем магистральный щиток
Принимаем шкаф распределительный ПР1-3050-54 УХЛ 4
Основные технические характеристики ПР1-3050-54 УХЛ 4 для магистрали. Таблица 15
|
№ п.п. |
Технические характеристики |
Нормативное значение |
|
1 |
Номинальное напряжение, В |
380 |
|
2 |
Номинальная частота, Гц |
50 |
|
3 |
Род тока |
переменный |
|
4 |
Тип вводного автоматического выключателя |
ВА 57Ф35 |
|
5 |
Номинальный ток вводного аппарата, А |
16 |
|
6 |
Тип автоматического выключателя на отходящих линиях |
ВА 47-29 |
|
7 |
Номинальный ток выключателей на отходящих линиях, А |
10 |
|
8 |
Количество автоматических выключателей |
1 |
|
9 |
Климатическое исполнение |
УХЛ 4 |
16
11. Список использованных источников
1. Справочная книга для проектирования электрического освещения. Под редакцией
Г.М. Кнорринга, Л., «Энергия», 1976 г., 384 с., ил.
2. Методические указания
3. http://www.kazan-electro.ru/ru/cshitki/
4. http://zao-tehnolog.ru/page156768
5. http://www.elsfera.ru/electrotehnika?page=shop.browse&category_id=15
6. http://www.elshkaf.ru/products-17.html
17