СПбГАСУ
Кафедра электроэнергетики и электротехники
Методические указания
для выполнения курсовой работы по дисциплине
«Электрооборудование зданий»
на тему: «Расчёт электрооборудования жилого здания»
Разработал: Воронков Б.Н.
Оформление: Паршуков А.А.
Софронов А.Н.
Санкт–Петербург
2015
Введение.
Высокие темпы строительства в России и большой объём ежегодно вводимых жилых зданий предъявляют серьезные требования к качеству работы инженерных сетей и оборудования, в том числе электрооборудования зданий. В связи с этим, инженер по специальности «Электрооборудование и электроснабжение строительства» должен обладать не только знанием, но и умением применять новейшее электрооборудование для конкретных объектов строительства, используя современные методики и правила, а также действующую Нормативную документацию.
Данные методические указания содержат базовые сведения для проектирования электрооборудования зданий: определение расчётных мощностей электрооборудования жилых зданий, расчёт сечений электропроводящих жил кабелей и проводов по значениям расчётных мощностей и токов, выбор вида и типов аппаратов защиты электрических сетей.
Методические указания предназначены для студентов, обучающихся по направлению «Электроэнергетика и электротехника».
Исходные данные приведены в таблице вариантов курсовых работ. Для пояснения вопросов размещения электрических устройств и связей между ними приведен пример схемы электроснабжения жилого здания. С целью углублённого ознакомления с предложенным в методических указаниях материалом дан список литературных источников.
Варианты курсовых работ
|
№ Варианта |
Количество этажей здания |
Количество секций в здании |
Количество квартир в секции |
Площадь квартир в одной секции |
Вид плиты и мощность
|
Вид силового эл. оборудования; лифт пассажир. (л.п.), грузовой(л.г.), насос пожар.(н.п.)и мощность, кВт |
Коэф. мощности |
Допустимая потеря напряжения |
Расстояние от ГРЩ до дальних стояков, м | ||
|
м² |
м² |
Cosφ квартир |
Cosφ сил. оборуд-я. |
∆Uдоп,% | |||||||
|
1 |
5 |
12 |
4 |
2×80 |
2×30 |
Газовая |
н.п. 12×5,5 |
0,95 |
0,9 |
1,8 |
80 |
|
2 |
8 |
6 |
6 |
3×35 |
3×110 |
Электр. 3×4 и 3×10 кВт |
л.п. 6×5 л.г. 6×7 |
0,96 |
0,85 |
1,9 |
40 |
|
3 |
9 |
8 |
4 |
2×60 |
2×40 |
Электр. 4,5 кВт |
л.п. 8×4,5 л.г. 8×7 |
0,97 |
0,9 |
1,9 |
50 |
|
4 |
12 |
6 |
4 |
2×50 |
2×50 |
Электр. 4 кВт |
л.п. 3×6 л.г. 3×8 |
0,98 |
0,85 |
2,0 |
30 |
|
5 |
16 |
4 |
3 |
1×40 |
2×50 |
Электр. 5 кВт |
л.п. 2×5 л.г. 2×8 |
0,98 |
0,9 |
2,2 |
20 |
|
6 |
5 |
10 |
2 |
1×90 |
1×70 |
Газовая |
н.п. 10×5 |
0,97 |
0,85 |
1,7 |
70 |
|
7 |
8 |
8 |
4 |
2×60 |
2×40 |
Электр. 5 кВт |
л.п. 4×5,5 л.г. 4×7 |
0,96 |
0,85 |
1,9 |
40 |
|
8 |
9 |
6 |
2 |
1×70 |
1×80 |
Электр. 5 кВт |
л.п. 3×5 л.г. 3×7 |
0,95 |
0,9 |
1,9 |
30 |
|
9 |
12 |
3 |
4 |
2×90 |
2×30 |
Электр. 6 кВт |
л.п. 3×4,5 л.г. 2×7 |
0,94 |
0,85 |
2,0 |
30 |
|
10 |
16 |
4 |
5 |
3×35 |
2×105 |
Электр. 3×3 и 3×9 кВт |
л.п. 3×4,5 л.г. 3×7 |
0,95 |
0,9 |
2,2 |
20 |
|
11 |
5 |
8 |
4 |
2×80 |
2×30 |
Газовая |
н.п. 8×5 |
0,96 |
0,88 |
1,7 |
55 |
|
12 |
8 |
4 |
4 |
2×80 |
2×40 |
Электр. 5 кВт |
л.п. 4×6,5 л.г. 4×8 |
0,97 |
0,8 |
1,9 |
40 |
|
13 |
9 |
8 |
5 |
2×40 |
3×40 |
Электр. 4 кВт |
л.п. 5×5 л.г. 5×6,5 |
0,97 |
0,85 |
1,9 |
60 |
|
14 |
12 |
4 |
4 |
2×70 |
2×80 |
Электр. 6 кВт |
л.п. 3×4,5 л.г. 3×7 |
0,96 |
0,9 |
2,1 |
35 |
|
15 |
16 |
3 |
3 |
2×40 |
1×30 |
Электр. 3 кВт |
л.п. 3×5,5 л.г. 3×7,5 |
0,95 |
0,9 |
2,4 |
30 |
|
16 |
5 |
6 |
2 |
1×120 |
1×90 |
Газовая |
н.п. 6×6 |
0,97 |
0,8 |
1,9 |
65 |
|
17 |
12 |
6 |
4 |
2×65 |
2×45 |
Электр. 4 кВт |
л.п. 3×4,5 л.г. 3×8 |
0,96 |
0,85 |
2,0 |
60 |
|
18 |
25 |
8 |
2 |
1×90 |
1×65 |
Электр. 6 кВт |
л.п. 4×6 л.г. 4×7 |
0,98 |
0,8 |
2,8 |
70 |
|
19 |
5 |
10 |
2 |
1×60 |
1×40 |
Газовая |
н.п. 10×4 |
0,95 |
0,85 |
1,8 |
80 |
|
20 |
8 |
6 |
4 |
2×45 |
2×70 |
Газовая |
л.п. 6×5 л.г. 6×7 |
0,96 |
0,8 |
1,9 |
45 |
|
21 |
9 |
6 |
6 |
3×35 |
3×100 |
Электр. 3×4 и 3×9 кВт |
л.п. 5×5 л.г. 5×6 |
0,98 |
0,9 |
2,0 |
50 |
|
22 |
12 |
5 |
4 |
2×50 |
2×70 |
Электр. 5 кВт |
л.п. 4×6 л.г. 4×7 |
0,96 |
0,8 |
2,1 |
40 |
|
23 |
5 |
6 |
2 |
1×50 |
1×55 |
Газовая |
н.п.. 6×3 |
0,96 |
0,8 |
1,8 |
40 |
|
24 |
8 |
4 |
4 |
2×90 |
2×110 |
Газовая |
л.п. 4×4,5 л.г. 4×6 |
0,96 |
0,85 |
1,9 |
30 |
|
25 |
9 |
7 |
6 |
3×80 |
3×35 |
Электр. 4,5 кВт |
л.п. 6×5 л.г. 6×7 |
0,97 |
0,9 |
2,0 |
70 |
|
26 |
12 |
3 |
4 |
2×40 |
2×55 |
Электр. 5 кВт |
л.п. 6×5,5 л.г. 6×7,5 |
0,97 |
0,85 |
2,1 |
35 |
|
27 |
25 |
3 |
2 |
1×70 |
1×95 |
Электр. 6 кВт |
л.п. 3×5 л.г. 3×9 |
0,96 |
0,9 |
2,7 |
30 |
|
28 |
10 |
6 |
4 |
2×75 |
2×45 |
Газовая |
л.п. 6×5 л.г. 6×7 |
0,96 |
0,9 |
1,9 |
65 |
|
29 |
25 |
4 |
4 |
2×65 |
2×55 |
Электр. 7 кВт |
л.п. 2×5 л.г. 2×9 |
0,98 |
0,8 |
2,8 |
30 |
|
30 |
10 |
4 |
4 |
2×55 |
2×35 |
Электр. 4кВт |
л.п. 4×5 л.г. 4×8 |
0,96 |
0,9 |
2,0 |
35 |
Рис. 1. Пример схемы электроснабжения жилого здания 8 этажей, 4 секции
Примечание:жилые 5-этажные здания с газовыми плитами снабжаются электроэнергией по одному кабельному вводу.
Раздел 1. Расчет мощностей, потребляемых электрооборудованием жилого здания
1.1 Расчет мощностей, расходуемой электропотребителями квартир.
Расчетная
электрическая мощность на каждую
квартиру привязана в инструкции РД
34.20.185-95[1] в виде так называемой удельной
расчетной электрической нагрузки
,
величина которой зависит от площади
квартиры, количество квартир в доме и
других показателей.
Рассчитываем мощность, потребляемую квартирами 1-го стояка по формуле:
,
(1)
где n-число квартир, подключаемых к первому стояку, т.е. первой вертикальной магистрали электроснабжения.
–удельная мощность
каждой квартиры, кВт.
–определяем по
таблице №1.
Удельная расчетная электрическая нагрузка электроприемников квартир жилых зданий, кВт/квартира
Таблица1
|
№ п/п |
Потребители электроэнергии |
Количество квартир | |||||||||||||
|
1-3 |
6 |
9 |
12 |
15 |
18 |
24 |
40 |
60 |
100 |
200 |
400 |
600 |
1000 | ||
|
1 |
Квартиры с плитами*: – на природном газе – на сжиженном газе (в том числе при групповых установках) и на твердом топливе – электрической мощностью до 8,5 кВт |
4,5
6
10 |
2,8
3,4
5,9 |
2,3
2,9
4,9 |
2
2,5
4,3 |
1,8
2,2
3,9 |
1,65
2
3,7 |
1,4
1,8
3,1 |
1,2
1,4
2,6 |
1,05
1,3
2,1 |
0,85
1,08
1,5 |
0,77
1
1,36 |
0,71
0,92
1,27 |
0,69
0,84
1,23 |
0,67
0,76
1,19 |
|
2 |
Квартиры повышенной комфортности с электрическими плитами мощностью до 10,5 кВт** |
14 |
8,1 |
6,7 |
5,9 |
5,3 |
4,9 |
4,2 |
3,3 |
2,8 |
1,95 |
1,83 |
1,72 |
1,67 |
1,62 |
|
3 |
Домики на участках садоводческих товариществ |
4 |
2,3 |
1,7 |
1,4 |
1,2 |
1,1 |
0,9 |
0,76 |
0,69 |
0,61 |
0,58 |
0,54 |
0,51 |
0,46 |
*в заданиях по типовым
проектам
**рекомендуемые значения
Примечания:
1. Удельные расчетные нагрузки для промежуточного числа квартир определяется интерполяцией.
2. Удельные расчетные нагрузки квартир включают в себя нагрузку освещения общедомовых помещений (лестничных клеток, подполий, технических этажей, чердаков и т.д.)
3. Удельные расчетные нагрузки приведены для квартир средней общей площадью 70 м² (квартиры от 35 до 90м²) в зданиях по типовым проектам и 150м² (квартиры от 100 до 300м²) в зданиях по индивидуальным проектам с квартирами повышенной комфортности.
4. Допускается определить расчетную электрическую нагрузку квартир повышенной комфортности по проекту внутреннего электрооборудования квартиры (здания) в зависимости от набора устанавливаемых приборов и режима их работы, характеризующегося средней вероятностью включения (коэффициентом спроса) и несовпадения хозяйственных работ в квартире.
5. Удельные расчетные нагрузки не учитывают покомнатное расселение семей в квартире.
6. Удельные расчетные нагрузки не учитывают общедомовую силовую нагрузку, осветительную и силовую нагрузки встроенных (пристроенных) помещений общественного назначения, нагрузку рекламы, а также применение в квартирах электрического отопления, электроводонагревателей и бытовых кондиционеров (для элитных квартир нагрузка кондиционеров учитывается).
Мощность, которая подводится по линии №1 к стоякам 1 и 2, а так же мощность линии №2 к стоякам 3 и 4, рассчитывается для суммарного количества квартир двух стояков:
кВт,
(2)
где
,
-удельная
мощность выбирается по табл. 1 для
количества квартир
.
Мощности остальных стояков определяем аналогично.
Распределяем нагрузку на питающие линии в следующем порядке:
– квартиры общедомовое рабочее освещение подключаем к 1-му вводу;
– лифты и аварийное освещение дома подключаем ко 2-му вводу.
Общая нагрузка на вводе №1 от квартир:
,
(3)
где
– общее количество квартир в доме
–удельная мощность
для числа квартир
кВт,
находим по
табл. 1.
1.2. Расчёт мощности общедомового рабочего освещения.
Рабочее общедомовое освещение лестничных клеток, чердака и подвала условно принимаем по 4 люминесцентных ламп по 10 Вт на этаже в каждой паре секций.
Таким образом, мощность рабочего освещения одной пары секций дома:
,
где:
– количество этажей,
– количество ламп на каждой паре секций
одного этажа,
– 0,01 кВт: мощность 1-ой лампы.
Общая мощность рабочего освещения всего дома:
,
(4)
где:
–
количество пар секций дома.
1.3. Расчёт мощности аварийного освещения.
Мощность аварийного освещения принимаем в объёме 20% от рабочего:
,
(5)
1.4. Расчёт мощности, потребляемой лифтами.
Мощность лифтов с учётом коэффициента спроса определяем по формуле:
,
(6)
где:
–
коэффициент спроса, который определяется
по табл. 2,
–суммарная мощность
электродвигателей лифтов.
. Коэффициенты
спроса
для лифтов.
Таблица 2
|
№ п/п |
Число лифтовых установок |
| |
|
До 12 |
12 и выше | ||
|
1 |
2-3 |
0,8 |
0,9 |
|
2 |
4-5 |
0,7 |
0,8 |
|
3 |
6 |
0,65 |
0,75 |
|
4 |
10 |
0,5 |
0,6 |
|
5 |
20 |
0,4 |
0,5 |
|
6 |
25 и св. |
0,35 |
0,4 |
для домов высотой
(этажей)
1.5. Расчёт потребляемой мощности на вводе 1:
,
(7)
где:
–
общая нагрузка на вводе от квартир,
–
коэффициент спроса,
=0,6,
–
мощность рабочего освещения.
1.6. Расчёт потребителей мощности на вводе 2:
,
(8)
где:
–
расчётная мощность лифтов,
–
мощность аварийного освещения.
1.7. Определение мощности на каждом вводе при аварии на одном из них:
Для случая питания
квартир и силовых потребителей от разных
вводов расчёт мощности
в аварийном режиме ведем по формуле:
.
(9)
В том числе, если
<
,
принимаем
.