Основные расчетные уравнения.
Под расчетной электрической мощностью понимают такую мощность, при длительном потреблении которой элементы системы электроснабжения нагреваются до такой температуры, какой бы они достигли при потреблении действительной, изменяющейся во времени, мощности.
Определение расчетной электрической мощности – один из наиболее ответственных этапов проектирования системы электроснабжения, поскольку завышение расчетной мощности вызывает неоправданный рост средств, вкладываемых в энергетическое строительство, а ее занижение – создает условия для возникновения аварийных режимов в системе электроснабжения из-за перегрузки ее элементов.
Существует несколько методов расчета электрических нагрузок. Наименее трудоемким из них, при достаточной для практических целей точности, является метод коэффициента спроса. Коэффициент спроса kС является статической характеристикой, определяющей долю потребляемой мощности РР в установленной (паспортной) РУ. Величина коэффициента спроса изменяется в диапазоне от 0 до 1 для различных групп электроприемников в зависимости от их фактической загрузки, режима работы.
Расчетная электрическая мощность находится в следующей последовательности:
Определяется расчетная активная мощность для всех групп электроприемников по формуле
(1);
Определяется расчетная реактивная мощность для всех групп электроприемников по формуле
(2),
где
- коэффициент реактивной мощности,
определяемый по заданному значению
;
Определяется расчетная полная мощность для всех групп электроприемников по формуле
(3);
Определяется расчетная полная мощность для всех групп электроприемников с учетом коэффициента совмещения максимумов по формуле
(4),
где kСМ – коэффициент совмещения максимумов нагрузки, принимаемый для вновь строящихся объектов равным 0,85.
Все расчеты для удобства дальнейшего проектирования желательно свести в таблицу.
Светотехнические расчеты.
Как правило, перед определением расчетной электрической мощности выполняют расчет электрического освещения, цель которого состоит в определении количества и мощности источников освещения (светильников, прожекторов и т.п.), необходимых для создания на проектируемом объекте нормируемой освещенности и определения высоты установки прожекторов для ограничения их слепящего действия.
В соответствии со Строительными нормами и правилами (СНиП) различают следующие виды освещения:
рабочее освещение, предназначенное для создания нормальных условий работы;
аварийное освещение, обеспечивающее нормальные условия для продолжения работы при аварийном отключении основного рабочего освещения;
аварийное эвакуационное освещение, предназначенное для создания нормальных условий для эвакуации людей при отключении освещения;
охранное освещение, обеспечивающее освещение объекта в нерабочее время.
В большинстве случаев аварийное освещение проектируется как общее. При этом либо к светильникам рабочего (основного) освещения устанавливаются специальные светильники, либо на часть светильников рабочего освещения возлагаются функции аварийного освещения. Охранное освещение выполняет свои функции при нормальном, а не при аварийном режиме работы.
Надлежащее освещение объекта осуществляется светильниками или прожекторами, выбираемыми с учетом светотехнических, экономических, эстетических требований, а так же по условиям их защиты от воздействия окружающей среды. Светильник - устройство, состоящее из источника света (например, электрической лампы) и осветительной арматуры (конструкции служащей для распределения светового потока, защиты глаз от слепящего действия источника света и защиты лампы от воздействия окружающей среды). Прожектор представляет собой осветительный прибор, состоящий из источника света и оптического устройства, предназначенного для перераспределения светового потока источника света. Главным отличием прожектора от светильника является значительно бóльшая концентрация светового потока, что позволяет обеспечить нормируемую освещенность для удаленных объектов. Прожекторы используют для освещения открытых пространств (например, освещения строительных площадок, светового оформления фасадов зданий и т.д.).
В настоящее время наибольшее распространенными электрическими источниками света являются лампы накаливания и газоразрядные лампы (низкого и высокого давления). Лампы накаливания, не смотря на ряд недостатков (низкие светоотдачу и к.п.д., относительно небольшой срок службы и т.д.), дешевы, просты и удобны в эксплуатации (могут работать практически в любых внешних условиях и не требуют специальных пускорегулирующих устройств). Газоразрядные лампы, по сравнению с лампами накаливания, имеют ряд преимуществ (на порядок больший срок службы, меньшую чувствительность к колебаниям напряжения, более высокие светоотдачу и к.п.д. и т.д.). Однако они дороже из-за необходимости использования для их работы специальных пускорегулировочных устройств. Эти лампы чувствительны к изменениям условий окружающей среды (влажности, температуры и т.д.).
Лампы накаливания используются в светильниках и прожекторах для освещения с повышенными требованиями к оформлению интеръеров (архивы, помещения звукозаписи и т.п.) и объектов с тяжелыми условиями окружающей среды (повышенная влажность, температура, химически активная среда и т.п.). Электрическое освещение общественных зданий выполняется, как правило, газоразрядными лампами низкого давления (люминесцентными). Газоразрядные лампы высокого давления типа ДРЛ (дуговая, ртутная, с люминофором) и ДРИ (дуговая, ртутная, с йодидами металлов) применяются для освещения производственных помещений, спортзалов, стадионов, наружного освещения населенных пунктов и т.п.
Существует несколько методов расчета электрического освещения: точечный метод, метод коэффициента использования светового потока, метод удельной мощности. Последний из перечисленных методов является наиболее простым и достаточно точным с практической точки зрения.
Количество источников освещения согласно методу удельной мощности рассчитывается по формуле:
(5),
где EН – минимальная освещенность, нормируемая для определенного вида производимых работ в соответствии со СНиП, лк;
m – коэффициент светоотдачи, учитывающий к.п.д. прожектора, светоотдачу источника света и коэффициент использования светового;
SП – площадь освещаемого объекта, м2;
kЗ – коэффициент запаса, учитывающий загрязнение осветительной арматуры (принимается равным 1,5 для ламп накаливания и 1,7 – для газоразрядных ламп типа ДРЛ, ДРИ);
РЛ – мощность лампы светильника, являющаяся паспортным данным, Вт.
Общая мощность освещения определяется произведением количества светильников на номинальную мощность ламп, установленных в них.
Для ограничения слепящего действия прожектора высота его установки в метрах должна быть не менее
(6),
где J – максимальная сила света прожектора, кд.