Электроснабжение строительных площадей

Федеральное агентство по образованию

Санкт-Петербургский  Государственный

Архитектурно-Строительный университет

 

Автомобильно-дорожный институт 
 

Кафедра Автоматики и Электротехники 
 
 
 
 
 
 

КУРСОВАЯ  РАБОТА 
 

ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ  СТРОИТЕЛЬНЫХ ПЛОЩАДЕЙ 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Санкт-Петербург

2011

ОГЛАВЛЕНИЕ 
 

ЗАДАНИЕ на расчет электроснабжения строительной площадки - 3 - 

1. РАСЧЕТ МОЩНОСТИ, ПОТРЕБЛЯЕМОЙ СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКОЙ - 4 - 

2. ВЫБОР КОМПЕНСИРУЮЩИХ УСТРОЙСТВ ДЛЯ СТРОЙПЛОЩАДКИ  - 7 - 

3. ВЫБОР МОЩНОСТИ СИЛОВОГО ТРАНСФОРМАТОРА - 8 - 

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЦЕНТРА НАГРУЗОК - 9 - 

5. ВЫБОР СЕЧЕНИЯ КАБЕЛЕЙ, ПИТАЮЩИХ ЭЛЕКТРОПОТРЕБИТЕЛИ СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКИ - 11 - 

ВЫВОДЫ - 12 - 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ЗАДАНИЕ НА РАСЧЕТ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКИ 
 

   В соответствии с исходными  данными рассчитать мощность, потребляемую строительной площадкой; выбрать необходимые  компенсирующие устройства; выбрать силовой  трансформатор понижающей трансформаторной подстанции и определить его  месторасположение  на строительной площадке; рассчитать сечение  силового кабеля марки  АВВГ на номинальное  напряжение 380В для  питания строящегося  корпуса и бетоносмесительного  отделения по радиальной схеме, нагрузку при  этом принять трехфазной несимметричной. 
 

   Объекты строительной площадки

                                                                            Таблица П6-I 

 
 

      Исходные  данные для расчета

                                                                            Таблица П6-2 

 
 

 

                                                                            Таблица П6-3 

 

РАСЧЕТ  МОЩНОСТИ, ПОТРЕБЛЯЕМОЙ СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКОЙ 
 

         Исходные  данные для расчета  мощностей 

 

   1. Определяем величины активных расчетных мощностей отдельных групп электроприемников: 

   – для башенного крана

 

   – для вибраторов

   

 

   – для растворнасосов

     

  – для компрессоров

     

   – для ручного электроинструмента

 

   – для сварочных трансформаторов

 
 
 

   2. Определяем величину активной расчетной мощности всей строительной площадки: 

     

   3. Определяем величины реактивных расчетных мощностей отдельных групп электроприемников: 

   – для башенного крана

   tgφбк= 0,62     (cosφ=0,85)

     

   – для вибраторов

   tgφвб= 1,17     (cosφ=0,65)

     

   – для растворонасосов

   tgφрн= 1,98    (cosφ=0,45)

     

   – для компрессоров

   tgφк= 1,33     (cosφ=0,6)

     

   – для ручного электроинструмента

   tgφри= 1,33     (cosφ=0,6)

     

   – для сварочных трансформаторов

   tgφст= 2,29    (cosφ=0,4)

     

   4. Определяем величину реактивной расчетной мощности всей строительной площадки: 

     

   5. Определяем расчетную полную мощность и cosφ всей строительной площадки: 

   

     
 
 

      

      

   6. Уточняем величины рассчитанных мощностей с учетом коэффициента участия в максимуме нагрузки Км, который принимаем равным 0,85: 

   

   

     

      или   

 
 
 
 

   Полная расчетная мощность всей строительной площадки Sрасч=361,46 кВА. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ВЫБОР КОМПЕНСИРУЮЩИХ УСТРОЙСТВ  ДЛЯ СТРОЙПЛОЩАДКИ

 
 

   Выбираем  компенсирующее устройство для повышения  коэффициента мощности электрооборудования  строительной площадки, полученного  в результате расчетов  от величины 0,79 до величины 0,94.

   

   

   Рассчитываем  реактивную мощность компенсирующего  устройства:

   

   tg φ₁= 0,88 ( cosφ=0,75)

   tg φ₂= 0,36 ( cosφ=0,94) 
 
 

   Из  таблицы Приложения 2 по результатам расчета  выбираем для компенсации  косинусные конденсаторные установки типа ККУ-0,38-у номинальной мощностью Qн=280 кВАр.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  

  

  ВЫБОР МОЩНОСТИ СИЛОВОГО ТРАНСФОРМАТОРА 
 

   Р расч=269,42 кВт;  Q расч=240,97 кВАр; S расч=361,46 кВА; Q ку=139,29 кВАр 

   1. Рассчитываем реактивную мощность стройплощадки с учетом мощности компенсирующего устройства Qку: 

     

   2. Определяем полную расчетную мощность стройплощадки: 

     

   3. По результатам, полученным в п.2, используя Приложение 3, проводим предварительный выбор трансформатора, исходя из того, что его мощность должна быть больше S´. 

   Выбираем  трансформатор типа ТМ-400/10 мощностью Sтр=400 кВА. 

   4. Рассчитываем потери в трансформаторе ΔРтр и ΔQтр: 

   

     

   5. Определяем общие расчетные мощности стройплощадки: 

   

     

     

   6. Проверяем соотношение S тр ≥ S общ.

    

      Sтр=400 кВА > Sобщ=314,99 кВА 
 
 

   Выбор  трансформатора типа ТМ-400/10 мощностью Sтр=400 кВА оптимален. 
 
 
 
 
 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЦЕНТРА НАГРУЗОК

 
 

      Исходные  данные 

 
 

   1. Рассчитываем полные мощности отдельных групп электроприемников по данным раздела I: 

      – для башенного крана

        

      – для бетоносмесительного отделения

        кВт

       кВАр

        

      – для строящегося корпуса

       кВт

       кВАр

        

   2. Координаты центра нагрузок: 

 

 

    
 

   Координаты центра нагрузок Х₀=56,83м; Y₀=67,07м, которые наносим на план-схему строительной площадки, тем самым определяем место расположения понижающей трансформаторной подстанции.

   См. схему на миллиметровой бумаге. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ВЫБОР СЕЧЕНИЯ КАБЕЛЕЙ, ПИТАЮЩИХ ЭЛЕКТРОПОТРЕБИТЕЛИ СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКИ

 
 

   Рассчитываем  сечение трехфазного кабеля марки  АВВГ с прокладкой его в траншее  на номинальное напряжение 380В для  питания бетоносмесительного отделения  строительной площадки по радиальной схеме на основании полученных  результатов. 

   1. На плане строительной площадки наносим башенный кран, помещение бетоносмесительного отделения и строящийся корпус, кабельные линии, отмечаем центр нагрузок, размещаем в нем трансформаторную подстанцию. В соответствии с масштабом, определяем длину кабельной линии. 

   Кабель к бетоносмесительному отделению: 73 м 

   2. Расчетная активная мощность группы электроприемников: 

   Бетоносмесительное  отделение: 74,07 кВт 

   3. В соответствии с заданием выбираем четырехжильные кабели марки АВВГ, каждый из которых включает в себя три токоведущие жилы и нулевой провод, так как нагрузка нессиметричная. 

     Вычисляем расчетные токи: 

   – бетоносмесительное отделение

  ,

 где

   По  величине расчетного тока из таблицы Приложения 4, исходя из условия , выбираем , а значит, сечение жил кабеля . 

   Для бетоносмесительного  отделения выбираем кабель АВВГ 3х95+1х35. Расшифровка маркировки: силовой четырехжильный кабель с тремя токоведущими жилами из алюминия сечением 95 мм² и нулевой жилой сечением 35 мм². 
 

   4. Выбираем плавкую вставку предохранителя, соблюдая условие из таблицы Приложения 5: 

   – бетоносмесительное отделение

    , ,

Для бетоносмесительного  отделения выбираем предохранитель типа ПР-2-350 на 220 А. 
 

   5. Проверяем правильность выбора сечения кабеля по условию допустимой величины потери напряжения; принимаем эту величину равной 5%.  (Необходимые данные берем из таблицы приложения 4):

     

   

•               

                  

           где   
 
 

   Таким образом, падение напряжения не превышает заданной величины, т.е. и выбранные сечения кабелей отвечают требованиям пожарной безопасности и допустимой величины потерь напряжения в линии, а выбранные кабели АВВГ могут быть использованы для питания потребителей строительной площадки.

ВЫВОДЫ

 

   1. Полная расчетная мощность всей строительной площадки S расч= 361,46 кВА. 

   2. Компенсирующее устройство для повышения коэффициента мощности электрооборудования строительной площадки – косинусные конденсаторные установки типа ККУ-0,38-у номинальной мощностью Qн=280 кВАр. 

   3. По рассчитанной мощности  для трансформаторной подстанции выбран силовой трансформатор типа ТМ-400/10 мощностью Sтр=400 кВА. 

   4. Оптимальное место расположения трансформаторной подстанции с координатами центра электрических нагрузок Х₀=59,06м; Y₀=80м. 

   5. Выбраны кабели АВВГ, питающие электропотребители строительной площадки, сечение которых отвечают требованиям пожаробезопасности и допустимой величины потерь напряжения в линии:

   для бетоносмесительного отделения – кабель АВВГ 3х95+1х35;