Вопрос 16. Определение расчетных электрических нагрузок в осветительной сети с газоразрядными лампами

ОТВЕТ:

Расчетные нагрузки в осветительных сетях определяются по методу коэффициента спроса:

Р_Р = Р_УСТ К_С К_ПРА,

где Р_УСТ – суммарная установленная мощность ИС, подключенных к рассчитываемой сети (определяется светотехническим расчетом);

К_С – коэффициент спроса;

К_ПРА – коэффициент увеличения установленной мощности в сетях с РЛ за счет дополнительных потерь в ПРА.

Коэффициент спроса зависит от участка осветительной сети, для которого определяется расчетная нагрузка.

Для групповых сетей, сетей аварийного и наружного освещения коэффициент спроса К_С = 1, т.е. предполагается, что все светильники таких сетей могут быть включены одновременно.

Для питающих и распределительных сетей К_С меняется в пределах 0,6…1,0 в зависимости от назначения освещаемых зданий (помещений), а также от суммарной мощности освещения.

К_ПРА зависит от типа используемых ИС и применяемых ПРА. Он может лежать в пределах от 1,05 до 1,40, уменьшаясь с увеличением мощности ИС.

После определения расчетной мощности ОУ могут быть найдены расчетные токи, которые зависят от системы сети:

– однофазная с нулем

– двухфазная с нулем

– трехфазная с нулем

В формулах принято: Р_Р – расчетная нагрузка, кВт; U_ф – фазное напряжение, В; U_л – линейное (межфазное) напряжение, В; cosj – коэффициент мощности нагрузки.

Коэффициент мощности в групповых сетях с ЛН равен единице, с ЛЛ – 0,92, с РЛ высокого давления – от 0,32 до 0,6 при отсутствии местной компенсации и 0,9 – при её наличии (см. п. 2.3). В питающих сетях для ЛН он равен 1,0, для РЛ составляет 0,9…0,92.

ВОПРОС 17. Выбор сечения проводников осветительной сети по методу моментов.

ОТВЕТ:

Выбор сечения по допустимым потерям напряжения зависит от конфигурации сети и осуществляется по методу моментов.

1. Для одной нагрузки

,

где q_Р – расчетное сечение проводника, мм²;

М = P l – момент нагрузки, кВт·м;

P – мощность нагрузки, кВт;

l – длина участка, м;

С – коэффициент, зависящий от материала проводников и схемы сети и учитывающий применение в формуле несистемных единиц, кВт·м/мм²·%;

U_Д – допустимая потеря напряжения, %.

После определения расчётного сечения выбирается ближайшее большее стандартное сечение проводника.

2. Для нескольких нагрузок, подключенных к магистральной схеме, с разными длинами участков между нагрузками (рис. 32)

,

где q_Р – расчетное сечение на всех участках сети, мм²;

∑M – суммарный момент нагрузки магистральной сети, кВт·м:

∑M = l ₁(P₁ + P₂ + P₃ + P₄ +…+ Р_n) + l ₂(P₂ + P₃ + P₄ +…+ Р_n) + l ₃(P₃ + P₄ +…+ + Р_n) +…+ l _nP_n.

После определения расчётного сечения на всех участках выбирается одинаковое ближайшее большее стандартное сечение проводника.

Фактическая потеря напряжения в сети 2,23 %.

Коэффициент учета реактивной составляющей К_р определён по таблице с учётом того, что питающая линия выполнена кабелем, а cos φ = 0,9, потому что в сети с РЛ должна быть предусмотрена групповая компенсация реактивной мощности.

При расчете разветвленных осветительных сетей выбор сечения производится, исходя из принципа минимального расхода проводникового материала. Суть его заключается в следующем. При одновременном расчете потерь напряжения в питающей и групповой сети общие допустимые потери напряжения можно распределить по-разному между отдельными звеньями сети. При разных соотношениях потерь напряжения на различных участках сети будет изменяться и общий расход металла в проводах. Эта разница будет тем ощутимее, чем разветвленнее осветительная сеть. Сечение проводов начального участка сети определяется по допустимым потерям напряжения ∆U_Д от начала данного участка до конца сети по приведенному моменту нагрузки, который находится по формуле:

М_П = ΣМ + Σαm,

где М_П – приведенный момент нагрузки, кВт·м;

ΣМ – сумма моментов рассчитываемого участка сети и всех последующих по направлению передачи мощности участков с той же системой сети, что и на данном участке, кВт·м;

Σαm – сумма моментов нагрузки всех участков сети, питаемых через рассчитываемый участок, но с иным числом проводов, чем на данном участке, скорректированная на коэффициент приведения моментов a от последующих участков (ответвлений) к рассчитываемому (линии), принимаемый по табл 19, кВт·м.

По приведенному моменту нагрузки М_П и ранее определённым допустимым потерям напряжения ∆U_Д определяется расчётное сечение q_Р.

Расчётная формула в этом случае имеет вид: q_Р = М_П/С ∆U_Д.

После определения расчётного сечения q_Р оно округляется до ближайшего стандартного q_СТ, которое и принимается за сечение начального участка. По моменту нагрузки этого участка находятся фактические потери напряжения на нем.

Фактические потери напряжения на i-м участке сети, определяются после выбора стандартного сечения:

,

где М_i = Р_iΣ l _i– момент нагрузки на i –м участке;

q_СТi – стандартное сечение проводника на i – м участке, мм²;

К_Рi – коэффициент увеличения потерь напряжения в осветительной сети за счет реактивной составляющей передаваемой мощности.

После нахождения фактической потери напряжения на головном участке ∆U_Ф1 определяется допустимая (располагаемая) потеря напряжения на последующих участках: ∆U_{Д ПОС} = ∆U_Д – ∆U_Ф1.

В дальнейшем расчёт повторяется для остальных участков.

В целом алгоритм выбора сечений проводников по методу моментов таков.

1. Расчет начинается с головного участка, при этом в формуле определения расчётного сечения коэффициент С берется для расчетного участка.

2. После нахождения расчётного сечения выбирается стандартное сечение ближайшее (в любую сторону) по отношению к расчетному, и определяется фактическая потеря напряжения на первом участке.

3. Определяется располагаемая (допустимая) потеря напряжения для участков, расположенных за первым.

4. Далее расчет повторяется в том же порядке для всех последующих участков, на последнем участке стандартное сечение обязательно должно быть больше расчетного.