Как рассчитать электроснабжение строительной площадки?

Как рассчитать электроснабжение строительной площадки?

Рассмотрим последовательность расчета электрической нагрузки стройплощадки с электроустановками, перечень которых приведен в табл.1.

Таблица 1 – Перечень электроприемников стройплощадки

Кран башенный КБ-405

Помещения для охраны

Трансформатор нагрева бетона

Расчет производим в соответствии с [53], [54].

Суммарная номинальная мощность электродвигателей машин, механизмов и устройств определяется по формуле:

, (1)

где – мощность i — й машины, механизма, установки, кВт.

кВт.

Технологические процессы (оттаивание грунта, электропрогрев бетона и др.). Потребляемая мощность для технологических процессов

, (2)

где – потребляемая мощность j-го технологического процесса, кВт.

кВт.

Осветительные приборы и устройства для внутреннего освещения, суммарная мощность которых составит

, (3)

где – мощность k-го осветительного прибора или установки, кВт.

кВт.

Осветительные приборы и устройства для наружного освещения объектов и территории, суммарная мощность которых

, (4)

где – мощность l-го осветительного прибора или установки, кВт.

кВт.

Сварочные трансформаторы, мощность которых

, (5)

где – мощность m -го сварочного трансформатора, кВт.

кВт.

Общий показатель требуемой мощности для строительной площадки составит:

для активной мощности

, (6)

для реактивной мощности

, (7)

для полной мощности

, (8)

где α – коэффициент потери мощности в сетях в зависимости от их протяженности, сечения и др. (равен 1,05 – 1,1); tg j 1 – коэффициент реактивной мощности для группы силовых потребителей электромоторов ( cos j 1=0,7); tg j 2 – коэффициент реактивной мощности для технологических потребителей ( cos j 2=0,8); K 1 – коэффициент одновременности работы электромоторов (до 5 шт. – 0,6; 6 – 8 шт. – 0,5; более 8 шт. – 0,4); K 2 – то же, для технологических потребителей (принимается равным 0,4); K 3 – то же, для внутреннего освещения (равен 0,8); K 4 – то же, для наружного освещения (равен 0,9); K 5 – то же, для сварочных трансформаторов (до 3 шт. – 0,8; 3 – 5 шт. – 0,6; 5 – 8 шт. – 0,5 и более 8 шт. – 0,4).

В соответствии с (6)-(8):

кВт;

квар ;

кВ∙А.

Результаты расчета сведены в табл.2.

Таблица 2 – Результаты расчета нагрузок стройплощадки

Установленная
мощность
P ном , кВт

Расчет потребности строительной площадки в электроэнергии

Электроэнергия на стройплощадке расходуется в основном на производственные и технологические нужды, к которым относятся, подогрев строительных материалов и электропрогрев бетона зимой, оттаивание мерзлого грунта, сушка штукатурки, электросварка, приведение в действие электродвигателей строительных машин, механизмов, установок, внутреннее освещение помещений и наружное освещение строительной площадки. Временное электроснабжение строительной площадки осуществляется от стационарных или передвижных источников электроэнергии. Наиболее целесообразным и экономичным для нужд временного электроснабжения строительной площадки является использование существующих линий энергосети, однако для данного линейного объекта это не наиболее эффективный способ и поэтому необходимо применять трансформаторы.

Для расчета требуемой мощности необходимо выявить всех потребителей электроэнергии. Расчёт расхода электроэнергии на строительной площадке оформляем в виде табл. 6.3.

Таблица 6.3 Ведомость расчета расхода электроэнергии на строительной площадке

Наименование работ и потребителей электроэнергии

Количество работ (потребителей)

Удельная мощность на единицу работ, кВт

Расход электро энегии, кВт

Мелкие переносные механизмы

Машины для нанесения битумных мастик

  • — бытовые помещения
  • — закрытые склады
  • — территория производства СМР
  • — главные проходы и проезды
  • — открытые склады
  • 70
  • 122,5
  • 545,4
  • 334180
  • 2,2
  • 594
  • 0,012
  • 0,006
  • 0,003
  • 0,004
  • 0,005
  • 0,002
  • 0,84
  • 0,74
  • 1,64
  • 1336,72
  • 0,011
  • 1,19

После определения требуемой мощности электроэнергии по всем группам потребителей производим расчёт требуемой мощности трансформатора, ориентируясь на максимальное потребление электроэнергии одновременно всеми работающими потребителями.

Расчётная мощность трансформатора , кВт определяем по формуле:

где — коэффициент, учитывающий потери электроэнергии в сети в зависимости от её протяженности, сечения и т. п., принимаем =1,05

— мощность i-го силового потребителя электроэнергии (машины, установки), кВт;

— мощность, необходимая для j-го технологического потребителя, кВт;

— мощность l-го устройства внутреннего освещения; определяется по удельной мощности на 1 м 2 площади помещения, кВт;

— мощность x-го устройства наружного освещения; принимается на 1м 2 площади участка (в зависимости от характера выполняемых работ) и на 1км дороги, кВт;

cos ц1, cos ц2 — коэффициенты мощности, зависящие от характера, количества и загрузки потребителей электроэнергией;

m, n, o, s — число соответствующих потребителей электроэнергии.

По данной мощности подбираем электропоезд Ч-2500 мощностью 2500квт. Выбор схемы временной сети электроснабжения (кольцевой или радикальной) зависит от вида строительных работ и потребителей электроэнергии. Экономически целесообразно питание по кольцевой схеме машин, механизмов, сварочных аппаратов, технологического оборудования и строительных процессов (электропрогрев бетона, грунта и т.п.), однако в условиях линейно-протяженного объекта это нецелесообразно и поэтому питание на строительной площадке будет осуществляться по радиальной схеме.

Число ламп-прожекторов n, шт. при освещении площадок, помещений, дорог находим по формуле:

где с удельная мощность ламп-прожекторов, кВт/м 2 . лк (кВт/км.лк);

принимается с=0,2ч0,4 кВт/м 2 .лк (кВт/км.лк);

E — освещенность площадок, помещений, дорог, лк;

So — площадь, подлежащая освещению, м 2 ;

Pл — мощность ламп-прожекторов, принимается Pл=500, 1000 или 1500 кВт.

При освещении дорог, расстояние между прожекторными мачтами в зависимости от мощности прожекторов составляет 80 — 250 м.

Число ламп-прожекторов для освещения территории производства СМР составляет 78шт (4шт по ширине через 51м и 35шт по длине через 63м), а для освещения дороги — 35шт.

Электроснабжение строительной площадки.

Снабжение строительной площадки электроэнергией является одним из решающих факторов обеспечивающих нормальный ход строительных работ. В настоящее время на каждого рабочего занятого в строительстве приходится >4 тыс.кв.т в год электроэнергии потребляемой на производственные нужды.

Проектирование временного электроснабжения – одна из основных задач в организации строительной площадки. Общие требования к проектированию электроснабжения строительного объекта:

1. Обеспечение электроэнергии в потребном количестве, и необходимого качества (напряжения, частоты тока );

2. Гибкость электрической схемы – возможность питания потребителей на всех участках строительства;

3. Минимизация затрат на временные устройства и минимальные потери в сети.

Проект временного электроснабжения разрабатывается в следующем порядке:

— подсчитывают мощность источников электроэнергии, необходимую для удовлетворения потребности строительства на разных его стадиях;

— выявляют источники получения электроэнергии;

— решают вопросы о величине напряжения высоковольтных и низковольтных сетей, количестве, мощности, типах и расположении трансформаторных подстанций, типах и сечении проводов.

Потребность в электроэнергии при разработке ПОС, когда еще не известны отдельные потребители этой энергии определяют по укрупненным показателям в кВа на млн. рублей годовой программы СМР (ЦНИИАМТ расчет нормативов для составления ПОС ч. I, м. стройиздат 1973г.).

Потребную электрическую мощность рассчитывают по формуле: ; где р – нормативная потребность в электроэнергии на 1 млн. в год объема СМР для данной отрасли и промышленности; С – годовой объем СМР (по календарному плану строительства).

К1 – К 0 учитывающий изменения сметной стоимости.

Более точный расчет электроэнергии выполняется на стадии разработки ППР когда детально выявляются потребители, характер и объемы СМР, число и мощность выбранных строительных машин и механизмов. Расход электроэнергии может быть определен в этом случае по формуле:

Р – требуемая мощность источника электроэнергии или трансформатора кВТ;

К – К 0 учитывающий потери мощности в сети (принимается равным 1.05 – 1.1);

Рс – мощность отдельных машин и установок, кВт (принимается по справочнику);

Рn – мощность требуемая для производства отдельных видов СМР в кВт. (по справочнику);

Ров – мощность требуемая для внутреннего освещения , кВт;

Рон – мощность требуемая для наружного освещения, кВт;

– коэффициент мощности который зависит от характера нагрузки и числа потребителей (по справочнику);

К1, К2, К3 – коэффициент спроса зависящий от числа потребителей и степени их загрузки (по справочнику).

Значения для некоторых группКс потребителя потребителя
Краны башенные и мостовые0.20.5
Лебедки подъемники и др. мелкие механизмы0.150.5
Механизмы непрерывного транспорта0.60.7
Экскаваторы с электроприводом0.50.6
Компрессоры, насосы, вентиляторы0.70.8
Мелкие строительные механизмы0.150.6
Сварочные трансформаторы0.350.4
Сварочные генераторы однопостовые0.350.6
Тоже многопостовые0.70.75
Сварочные машины для стыковой сварки0.350.7
Растворные узлы0.50.65
Бетонные заводы0.450.65
РММ0.30.65
Установки электропрогрева0.50.85
Электроосвещение наружное
Электроосвещение внутреннее0.8

Значение Кс относится к группе машин при наличии 1 – 2 машин Кс следует увеличивать до 0.7 – 0.75.

Для расчета потребной мощности электрической установки по приведенной формуле необходимо располагать календарным графиком строительства, номенклатурой строительных машин и установок, данными о выборе производства работ и стройгенпланов.

(график работы строительных машин и график потребности в энергии). Величины нагрузок электродвигателей строительных машин принимают по паспортам с учетом коэффициента одновременности их работы и коэффициента мощности. Потребную мощность ламп накаливания для наружного освещения и освещения помещений подсчитывают на основе норм освещенности (СН 81-70), СНиП II – A.8-72 и СНиП II – А.9-71 или упрощенным способом по удельным показателям мощности на освещенную площадь.

Удельные показатели мощности.

потребителиСреднее освещение, лкУдельная мощность на М 2 площади
Территория строительства в районе производства работ0.4Вт
Проходы и проезды
Главные5кВт/км
второстепенные2.5 кВт/км
Освещение
Охранное0.51.5кВт/км
аварийное0.20.7кВт/км
Механизированные работы1кВт
Монтаж строительных конструкций и кам. кл-ка3Вт
Такелажные работы, склады2Вт
Свайные работы0.6Вт
Бетонные, растворные и дроб. Сортир.заводы сушилки, компрессорные и насосные станции, котельные гаражи, депо5Вт
Отделочные работы15Вт
Механические, арматурные, столярные, малярные цехи и мастерские15Вт
Конторские и общественные помещения15Вт
Общежития и квартиры14Вт

Число прожекторов для строительных площадок можно рассчитать по формуле:

— удельная мощность (при освещенности прож. ПЗС – 35 принимают =0.25 – 0.4 Вт/м 2 лк.;ПЗС=45– =0.2/0.3Вт/м 2 лк.)

– освещенность, лк.см. таблица выше;

– размер площади подлежащий освещению М 2 ;

– мощность лампы прожектора (ПЗС-35 Рл=500 и 1000Вт; ПЗС-45 Рл=100 и 1500Вт).

Для освещения открытых пространств прожекторы группами (по 3-4 и более) устанавливают по контуру площадки на высоте, зависящей от силы света ламп (7м. при лампах 200Вт, до 25м. при лампах 1500Вт) расстояние между прожекторами 80-250м.

Потребную мощность для технологических целей (электросварки, элетропрогрева, искусственной сушки и т.д.) определяют для каждого вида работ на основе технологических расчетов или по справочным данным.

Выявив потребителей и определив требуемую мощность, выбирают источники получения электроэнергии, для чего используют данные об объемах и порядке развертывания работ, о потреблении электроэнергии в различные периоды строительства и сведения о размещении потребителей на строительной площадке. Кроме того, необходимо иметь данные экономических изысканий о существовании возможности получения электроэнергии в районе строительства. Источником получения электроэнергии могут служить существующие электрические сети высокого напряжения (наивыгоднейшее решение), а так же передвижные или временные перевозные электростанции контейнерного типа.

Строительную площадку снабжают электроэнергией поступающей от постоянных источников через трансформаторную подстанцию. Для этой цели обычно используют однотрансформаторные комплектные перевозные или передвижные подстанции с напряжением на низкой стороне 380/220В и радиусом действия 400-700м. экономичными являются открытые трансформаторные подстанции устанавливаемые на деревянных П образных опорах.

При большой отдаленности строительства от ЛЭП для энергоснабжения используют временные электростанции, перевозные или передвижные. Из перевозных электростанций применяют дизельные автоматизированные электростанции мощностью 2×100кВт., а также передвижные электростанции, смонтированные в фургонах. Разводящую низковольтную временную электросеть на строительных площадках устраивают по радиальной, кольцевой или смешанной схемах. Радиальная схема основана на одностороннем питании каждого потребителя от трансформаторной подстанции или распределяющего пункта. Наиболее надежные кольцевые магистральные схемы с двухсторонним питанием.

Электроснабжение строительной площадки от внешних источников производится, как правило, по воздушным линиям электропередач. Если по условиям производства работ и требованию ТБ нельзя сооружать временные воздушные линии, прокладывают электрический кабель. При устройстве и эксплуатации сетей временного электроснабжения для уменьшения затрат труда и снижения стоимости работ, целесообразно применять различные инвентарные приспособления и устройства, инвентарные элементы электрических сетей, переносные опоры, сборно-разборные стояки и т.д.

(Радиус действия одного щита СГП-50м)

Временное теплоснабжение.

Теплоснабжение на строительной площадке осуществляется для выполнения СМР (прогрев бетона, оттаивание грунта, отопление тепляков) в том числе:

— отопления и сушки строительных объектов;

— отопления и горячего водоснабжения временных сонитарно-бытовых и административно-хозяйственных строений;

— обеспечения производств. установок (подогрев воды и заполнителей на БРУ, пропарочные камеры и т.п.).

Проектирование временного теплоснабжения выполняется в следующем порядке:

— Рассчитывается потребность в тепле по отдельным потребителям и суммарный расход по объекту в целом;

— Определяются источники снабжения теплом и подсчитывается потребность в топливе;

— Рассчитываются и проектируются трассы теплопроводов;

— Подбираются локальные агрегаты и приборы для отопления, сушки, подогрева, подачи пара и т.п.

В ПОС намечаются лишь общие решения по теплоснабжению на основе расчетов по укрупненным показателям на 1 млн.руб.

Уточнение и детализация в проекте производится при разработке ППР.

Расчет потребности в тепле.

Расчет потребности в тепле на технологические нужды и для выполнения работ в зимних условиях производят по действующим нормам с учетом принятой технологии производства работ. Общую потребность в тепле Qобщ. (кДж) определяют суммированием расчетного расхода по отдельным потребителям с введением повышающих коэффициентов К1 – на неучтенные расходы тепла и К2 – на потери в сети примерно равным 1.15.

Qот – количество тепла на отопление зданий и тепляков;

Qтех – то же, на технологические нужды;

Объемы работ выбираются по расчетной части. Обеспечение производств, предприятий рассчитывают с учетом их эксплуатационной характеристики и интенсивности работы.

Расход тепла для отопления зданий Qот по укрупненным показателям (в ПОС)или по формуле (в ППР)

расчетных температур нар-ного воздуха:(при tн≥10°; =1.2; при tн≥-20°; =1.1; при ≥30°; =1; при tн≥-40° =0.9);

q – удельная относительная характеристика зданий кДж/м 3 ·ч·град;

V – объем зданий по наружному обмеру м 3 .

Расход тепла на технологические цели устанавливают каждый раз специальными расчетами исходя из заданных объемов и сроков работ, принятых режимов и других условий, определяющих количество тепла и интенсивность его потребления.

Источником временного теплоснабжения является как правило существующие или проектируемые теплосети котельных строящегося предприятия или ТЭЦ. Временные котельные применяются при отсутствии и невозможности использования действующего постоянного источника теплоснабжения или при его недостаточности (особенно для сушки зданий).

Определить общие поверхности F(м 2 ) нагрева котлов временных котельных можно по формуле:

1.2 – коэффициент запаса;

Qобщ – общая потребность в тепле кДж/ч;

q – удельный теплосъем котла, кДж/м 2 ч (по справочникам).

3.9.4. Расчет потребности строительной площадки в электроэнергии

Электроэнергия на строительной площадке потребляется для питания машин, т.е. производственных нужд, для наружного и внутреннего освещения и на технологические нужды. Расчет расхода электроэнергии надо выполнять на день максимального ее потребления по календарному графику.

Общую потребную мощность трансформаторов, необходимых для обеспечения электроэнергией строительной площадки, следует определять по формуле:

, где

a — коэффициент, учитывающий потери мощности в низковольтной сети (a = 1.05);

cos φ — коэффициент мощности (Приложение 16);

Рс — силовая мощность машины или установки, КВт (Приложение 17);

Pт — потребная мощность на технологические нужды, кВт (Приложение 17);

Pов — потребная мощность, необходимая для внутреннего освещения, кВт (Приложение 18);

Силовую мощность машин и установок следует принимать по таблице «Ведомости потребности в строительных машинах», а потребная мощность на технологические периоды — по технологической карте. Площадь внутреннего освещения надо принимать по табл. 11, наружного — определяется по стройгенплану. Нормативы потребности электроэнергии для внутреннего и наружного освещения принимать по данным Приложения 18.

Расчет потребности строительства в электроэнергии необходимо производить по табл. 12.

Таблица 12. Ведомость расчета потребления электроэнергии

Норма на ед. изм. или

установленная мощность, кВт

Общая установленная мощность, кВт

По величине требуемой мощности трансформатора надо подобрать источник электроснабжения строительной площадки (Приложение 19), указать место его установки и подключения к постоянной сети.

Электроэнергия на строительной площадке потребляется на питание машин, т.е. производственных нужд, для наружного и внутреннего освещения и на технологические нужды.

Общая мощность, требуемая для стройплощадки определяется по формуле:

, где

— требуемая мощность источника энергии или трансформатора, кВт.

— коэффициент, учитывающий потери мощности в сети //

— мощность отдельных машин и установок, кВт / Приложение 17/.

— мощность необходимая для производства отдельных видов СМР, кВт.

— мощность, требуемая для внутреннего освещения

— мощность, требуемая для наружного освещения

,, — коэффициенты мощности спроса, зависящие от характера загрузки и числа потребителей и степени их загрузки.

— коэффициент, зависящий от характера загрузки и числа потребителей.

Общая мощность, кВт

Для технологических нужд используем сварочный трансформатор СТЭ-24 мощностью 54 кВт.

Общая мощность, кВт

1. Внутреннее освещение

закрытые склады и навесы

2. Наружное освещение

места производства каменных работ

освещение открытых складов

Освещение строительной площадки

Общая максимальная мощность

Принимаем силовой трансформатор типа ТМ-100/6 мощностью 100 кВт, максимальное напряжение 6,3 кВ.

3.9.5 Расчет искусственного охранного освещения строительной площадки

Количество светильников для искусственного освещения надо подбирать в зависимости от освещаемой площади и мощности ламп накаливания.

Количество светильников (прожекторов) следует рассчитывать по формуле:

, где

E — нормируемая освещенность в люксах (Приложение 18);

k — коэффициент запаса, равный 1.5;

S — освещаемая площадь, м 2 ;

F — световой поток ламп накаливания (Приложение 20);

n — к.п.д. прожектора (0.35-0.38);

v — коэффициент использования светового потока (при освещении

больших площадей 0.9 малых — 0.7-0.8);

z — коэффициент неравномерности освещения (0.75).

Типы светильников и их технические характеристики можно определить по Приложению 21.

3.9.6 Организация строительной площадки и строительного хозяйства

При разработке графической части стройгенплана следует пользоваться нормами проектирования, приведенными в Приложениях 22-25. Рекомендуется следующая последовательность разработки графической части стройгенплана:

нанести в выбранном масштабе строящееся здание и расположенные близлежащие постоянные здания и сооружения; наметить трассы постоянных дорог и инженерных коммуникаций (масштаб 1:500 — 1:1000);

разместить у строящегося здания строительные краны и подъемники, наметить пути их перемещения; определить зоны работы кранов и подъемников и опасные зоны для нахождения людей (Приложение 22);

привязать временные подъездные автодороги с учетом зоны действия строительных кранов;

в непосредственной близости от подъездных дорог в зоне работы кранов разместить открытые складские площадки, установить навесы и закрытые склады; организовать площадки укрупнительной сборки конструкций;

расположить инвентарные административные и санитарно-бытовые временные здания, производственные помещения на участке строительной площадки вне зоны действия кранов в удалении от рабочих мест не далее, м: гардеробные, умывальные, душевые — 500, помещения для обогрева рабочих — 150, уборные — 100, питьевые установки — 75. Пункты питания располагать не ближе 25 м от туалетов, выгребных ям, мусоросборников. Указать пути подъезда и подхода к временным зданиям;

нанести трассы временных сетей электроснабжения и электроосвещения, водоснабжения, телефонизации и диспетчерской связи, подключить их к источникам потребления (Приложения 24, 25);

с учетом выполненных проработок определить границы территории строительной площадки и ее ограничение.

На стройгенплане должны быть указаны места приема бункеров с раствором и бетоном, установки противопожарных щитов, стендов производственных показателей и информации, размещения наглядной агитации по безопасному производству работ и противопожарной техники, отмечены точки подключения временных сетей к постоянным.

Все элементы временного строительного хозяйства (дороги, коммуникации, ограждения, машины и механизмы и др.) на стройгенплане следует показывать условными обозначениями с их расшифровкой в табл. 13 (согласно Приложение 26).

Таблица 13. Условные обозначения

Строящемуся объекту, временным зданиям и сооружениям, площадкам, складам на стройгенплане надо присваивать цифровые обозначения и составлять экспликацию (табл. 14).

Таблица 14. Экспликация временных зданий и сооружений

Наименование зданий и сооружений

Общая площадь, м 2

В пояснительной записке в этом разделе следует обосновать принятые решения по размещению временных объектов и сооружений на строительной площадке с учетом правил техники безопасности, охраны труда и пожарной безопасности. Надо, также, описать конструкцию временной автодороги, при необходимости привести расчет привязки подкрановых путей для башенного крана и мест проходок и стоянок для самоходного крана, расчет радиуса опасной зоны работы крана и другие расчеты.

Необходимо описать требуемые мероприятия по технике безопасности при организации стройплощадки и осуществления строительства в соответствии со СНиП III-4-80** «Техника безопасности в строительстве».

Следует указать на требования по ограждению площадки и опасных зон, организация стока с поверхности, устройству пересечений автомобильных и железных дорог, складированию и хранению материалов и конструкций, соблюдению противопожарных мероприятий (установка гидрантов, противопожарных щитов, запасных резервуаров). Указываются места проходов и проездов в опасных зонах, наглядной агитации по безопасности труда и противопожарной технике.

3.9.7 Проектирование графика подготовительных работ

К ним относятся работы по срезке растительного слоя грунта, планировке площадки строительства, установке временных зданий и сооружений, устройству ограждения строительной площадки, прокладке дорог, сетей энергоснабжения и другие виды работ, которые должны быть выполнены до начала основного периода строительства (см. раздел 3.9 настоящих методических указаний).

Со ссылкой на положения ДБН 3.01.01-85 «Организация строительного производства» в пояснительной записке дается описание работ по подготовке строительного производства и последовательность их выполнения, выделяются внутриплощадочные работы, выполняемые в подготовительный период.

График работ подготовительного периода необходимо строить на основе определенных номенклатуры и объемов работ и укрупненных норм затрат труда на устройство временных сооружений.

Номенклатуру и объемы работ следует определять по данным ранее выполненных расчетов (табл. 10, 11) и замерами на стройгенплане (протяженность дорог, сетей водо- и энергоснабжения, ограждения, площади складских площадок, временных зданий и сооружений и т.п.). Расчет и проектирование графика необходимо выполнять в табличной форме (табл. 15).

Таблица 15. График работ подготовительного периода

Раздел 1. Расчет мощности, потребляемой строительной площадкой

Расчет производится с целью объективной оценки электрической нагрузки строительной площадки. От правильной оценки зависит стоимость сетей электроснабжения строительной площадки, затраты на их сооружение, величина потерь электроэнергии и эксплуатационных расходов.

При этом если допущена ошибка в сторону уменьшения расчетных нагрузок, то это вызовет повышение потерь электроэнергии в сети, ускорит износ электрооборудования. При завышении расчетных электрических нагрузок возрастут капитальные затраты на сооружение сетей электроснабжения, будет неполно использоваться электрооборудование и линии электроснабжения.

В настоящее время для определения расчетных (ожидаемых) нагрузок применяют такие методы, как:

· метод установленной мощности и коэффициента спроса;

· метода упорядоченных диаграмм нагрузок;

· метод удельного расхода электроэнергии на единицу продукции, и др.

Одним из наиболее простых и достаточно распространенных является метод установленной мощности и коэффициента спроса.

Рассмотрим основные положения этого метода.

Под установленной мощность электроприемника, работающего в продолжительном режиме (ПВ = 1), понимают номинальную активную мощность Pн, указанную заводом-изготовителем в его паспорте:

.

Если задана полная номинальная мощность, то номинальную активную мощность Pн можно рассчитать по формуле:

,

где Sн – номинальная полная мощность электроприемника, кВА; cosφн – его номинальный коэффициент мощности.

Здесь и далее под ПВ (продолжительностью включения) понимают отношение времени работы электроприемника tр к времени полного цикла tц, т. е.

Для определения установленной мощности электроприемника, работающего в поворотно-кратковременном режиме (ПВ

· строительные машины и механизмы, а следовательно, и электрооборудование, далеко не всегда загружается в процессе работы до своей номинальной мощности;

· группы однородных механизмов (краны, сварочные аппараты, насосы, компрессоры и т. д.) работают таким образом, что максимальные их нагрузки не совпадают по времени. Так, например, в какой–то момент времени один из башенных кранов стройплощадки поднимает груз максимальной массы, а другой в это время опускает свободный крюк и т. д.

Отсюда следует, что расчетная мощность Pр группы однородных потребителей электроэнергии, работающих с переменной нагрузкой, всегда меньше ее установленной мощности.

Для каждой группы однородных электроприемников выделяют поэтому определенное соотношение между величинами расчетной Pр и установленной Pу мощностями, которое называют коэффициентом спроса Kс

.

Этот коэффициент является статистической характеристикой объекта и определяется по справочным таблицам (см. прил. 1).

Алгоритм расчета потребляемой стройплощадкой мощности по методу установленной мощности и коэффициента спроса следующий:

1. Все потребители электрической энергии разбиваются на группы однородных по режиму работы приемников.

2. Определяется величина расчетной активной мощности для каждой из групп потребителей. Если электродвигатели строительных машин и механизмов работают в продолжительном режиме (ПВ = I),

расчет ведется по формуле:

, (1)

где Кс – коэффициент спроса потребителей электроэнергии; Рн – установленная мощность отдельного электроприемника; n – число электроприемников данной группы.

Если электрические двигатели строительных механизмов и машин работают в повторно–кратковременном режиме (ПВ

cosφн – его паспортный коэффициент мощности.

1. Определяется расчетная активная мощность всей стройплощадки как сумма расчетных активных мощностей отдельных групп электроприемников по формуле:

, (4)

где m – число приемников электрической энергии.

2. Определяются реактивные расчетные мощности для каждой из групп потребителей электроэнергии по формуле:

, (5)

где φ – угол фазового сдвига.

3. Определяется расчетная реактивная мощность всей строительной площадки как сумма расчетных реактивных мощностей отдельных групп электроприемников по формуле:

. (6)

4. Определяется расчетная полная мощность всей стройплощадки по формуле:

. (7)

5. Определяется коэффициент мощности стройплощадки по формуле:

. (8)

6.Расчетные мощности уточняются с учетом несовпадения во времени максимумов нагрузки отдельных групп потребителей. Это несовпадение оценивается коэффициентом участия в максимуме нагрузки Km , принимаемым равным 0,8–0,9.

Таким образом, окончательные значения расчетных мощностей вычисляются по формулам:

; (9)

; (10)

. (11)

Полученные значения используются при выборе трансформаторов понижающей трансформаторной подстанции, подающей электроэнергию на стройплощадку.

Пример I. Определить расчетные активную, реактивную и полную мощности, потребляемые строительной площадкой, согласно данным, приведенным в табл. 1.

Исходные данные для расчета мощностей

ЗаданоОпределено из прил. 1
Наименования групп электроприемниковСуммарная установленная мощность Рн, кВтcosφПВКоэффициент спроса Kс
БКБашенный кран0,50,250,3
БСОВибраторы (ВБ) Растворонасосы (РН) Компрессоры (К)8,2 6,20,5 0,8 0,80,25 1,0 1,00,25 0,7 0,8
СКРучной электроинструмент (РИ) Сварочные трансформаторы (СТ)4,4 = 64,0 кВА0,4 0,40,4 0,60,25 0,3

Примечание. БК – башенный кран; БСО – бетоносмесительное отделение; СК – строящийся корпус.

1.Определяем величины активных расчетных мощностей отдельных групп электроприемников по формулам (1), (2), (3):

– для башенного крана:

;

.

;

.

.

.

– для ручного электроинструмента:

;

.

– для сварочных трансформаторов:

;

.

2. Определяем величину активной расчетной мощности всей

строительной площадки по формуле (4):

3. Определяем величины реактивных расчетных мощностей отдельных групп электроприемников по формуле (5):

– для башенного крана:

– для ручного электроинструмента:

– для сварочных трансформаторов:

4. Определяем величину реактивной расчетной мощности всей строительной площадки по формуле (6):

5. Определяем расчетную полную мощность и cosφ всей строительной площадки по формулам (7) и (8):

;

.

6. Уточняем величины расчетных мощностей с учетом коэффициента участия в максимуме нагрузки Kм, который принимаем равным 0,85 по формулам (9), (10), (11):

.

Таким образом, полная расчетная мощность всей строительной площадки Sрасч = 70,2 кВА; исходя из этого значения можно выбрать мощность трансформатора понижающей трансформаторной подстанции (подробнее см. Раздел 3).

Последнее изменение этой страницы: 2016-08-26; Нарушение авторского права страницы

Читайте также:  Обзор электрических тепловентиляторов для дома
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Загрузка ...