Тема: Расчет полной мощности электрооборудования и средств механизации стройплощадки. Выбор источника электроснабжения

Цель: Научиться определять полную электрическую мощность строительной площадки и выбирать источник ее электроснабжения.

В результате выполнения практического занятия у студента формируются компетенции ПК-9 (умение работать с нормативной базой в области инженерных изысканий, проектирования зданий, сооружений, инженерных систем и оборудования, планировки и застройки населенных мест), ПК-11 (умение проводить предварительное технико-экономическое обоснование проектных расчетов, разрабатывать проектную и рабочую техническую документацию, оформлять законченные проектно-конструкторские работы, контролировать соответствие разрабатываемых проектов и технической документации зданию, стандартам, техническим условиям и другим нормативным документам), ПК-19 (способность составлять отчеты по выполненным работам, участвовать во внедрении результатов исследований и практических разработок), ПК-20 (умение применять правила и технологии монтажа, наладки, испытания и сдачи в эксплуатацию конструкций, инженерных систем и оборудования строительных объектов, образцов продукции, выпускаемой предприятием), ПК-22 (умение проводить оценку технического состояния и остаточного ресурса строительных объектов).

Актуальность темы практического занятия заключается в необходимости определять источник электроснабжения строительной площадки.

Теоретическая часть.

Рассмотрим расчет полной мощности электрооборудования и средств механизации стройплощадки, а также выбор источника электроснабжения на примере.

На рисунке 9.1 представлен пример план-схемы строительной площадки, предназначенной для постройки жилого 12 этажного дома из монолитного железобетона, на которой указаны места расположения используемого при строительстве электрооборудования и средств механизации (таблица 9.1).

Рисунок 9.1 – План-схема строительной площадки жилого дома

Таблица 9.1 – Перечень электрооборудования строительной площадки

№ на плане	Наименование	, кВт	Примечание
1, 2	Сварочные трансформаторы (ТД-300)		ПВ=25%
	Токарно-винторезный станок (16Р20Н)
	Трубогибочный станок	2, 2
	Ножницы механические	3, 2
6, 11	Транспортер грузовой
7, 27	Кран-погрузчик (РБК-3.40)	18, 5	ПВ=50%
	Башенный кран (КБ-100.3 А-1)	41, 5	ПВ=60%
9, 10, 19, 20, 22	Насосы раствора (С-317 А)
12, 13, 14	Малярная станция (СО-115)
15, 16	Трансформаторы термообработки (ТСДЗ-63)	50, 4	ПВ=40%
17, 18	Насос водно поршневой (А50НС6, 3-7, 5)	7, 5
21, 23	Подъемник мачтовый грузовой (ПМГ-1000)		ПВ=60%
	Станок-резак по металлу
	Станок наждачный	1, 5	1 фазный
	Вертикально-сверлильный станок	1, 2	1 фазный

В таблице указана номинальная (активная) мощность , потребляемая электрооборудованием. В примечании сокращение ПВ – означает продолжительность включения. Мощность трёхфазного оборудования, работающего в повторно-кратковременном режиме, приводим к длительному режиму:

,

где − приведенная к длительному режиму мощность, кВт; − паспортная активная мощность, кВт; ПВ берется в о.е. Так, согласно таблице 9.1 для сварочных трансформаторов, кранов, подъёмников и трансформаторов термообработки бетона имеем:

кВт; кВт; кВт; кВт; кВт.

Имеющуюся на стройплощадке однофазную нагрузку (наждачный и вертикально-сверлильный станок) необходимо привести к условной трёхфазной мощности. Принимаем, что однофазные приёмники включаются на фазное напряжение, тогда:

,

где − условная трёхфазная мощность; − мощность наиболее загруженной фазы. Тогда

кВт; кВт.

Примем, без расчета, что для нашей строительной площадке требуется

кВт; кВт; кВт.

Приведем мощность освещения к условной трёхфазной мощности:

кВт; кВт;

кВт.

Очевидно, что в течении строительства объекта общая потребляемая мощность на строительной площадке постоянно изменяется, этот процесс принято характеризовать графиком нагрузки электрооборудования строительной площадки (таблица 9.2).

Таблица 9.2 – График работы потребителей электроэнергии на стройплощадке (из календарного плана строительства)

Потребители	Кварталы строительства
I	II	III	IV
1, 2 Сварочные трансформаторы (ТД-300)
3 Токарно-винторезный станок (16Р20Н)
4 Трубогибочный станок
5 Ножницы механические
6, 11 Транспортер грузовой
7, 27 Кран-погрузчик (РБК-3.40)
8 Башенный кран (КБ-100.3 А-1)
9, 10, 19, 20, 22 Насосы раствора (С-317 А)
12, 13, 14 Малярная станция (СО-115)
15, 16 Трансформаторы термообработки (ТСДЗ-63)
17, 18 Насос водяно поршневой (А50НС6, 3-7, 5)
21, 23 Подъемник мачтовый грузовой (ПМГ-1000)
24 Станок-резак по металлу
25 Станок наждачный
26 Вертикально-сверлильный станок
общее равномерное освещение
локализованное освещение
внутреннее освещение

Расчет полной мощности стройплощадки. Выбор источника электроснабжения.

Существуют различные методы определения расчетных нагрузок (полной мощности стройплощадки): метод коэффициента спроса и коэффициента максимума; метод коэффициента спроса и установленной мощности; метод удельной плотности нагрузок и др.

Рассмотрим методкоэффициента спроса и коэффициента максимума. Строительные машины и механизмы, используемые на строительной площадке, характеризуются номинальной потребляемой (активной) мощностью, она приводится в паспортных данных на соответствующее электрооборудование, также в паспорте должны быть сведения о величине напряжении питания. В таблице 9.1 – паспортная мощность соответствующего электрооборудования.

Для работы электрооборудования помимо активной мощности необходима реактивная, которая определяет полную мощность, получаемую от трансформаторной подстанции. Для ее определения используется коэффициент мощности электрооборудования соsφ . Общепринятые средние значения соsφ для различных механизмов строительных объектов (таблица 9.2).

Таблица 9.2 – Средние значения и соsφ для механизмов строительных объектов

Характеристика нагрузок		cos φ
Экскаваторы с электроприводом	0, 4 – 0, 6	0, 5 – 0, 6
Краны башенные и козловые	0, 2	0, 5
Механизмы непрерывного транспорта (транспортеры, шнеки)	0, 6 – 0, 65	0, 6 – 0, 75
Электросварочные агрегаты:
сварочные трансформаторы	0, 35	0, 4
однопостовые двигатель-генераторы	0, 35	0.6
точечные, шовные и стыковые машины	0, 35	0, 65
Насосы, вентиляторы, компрессоры	0, 7	0, 8
Растворные узлы	0, 2	0, 65
Бетономешалки	0, 4	0.7
Цехи холодной обработки металлов	0, 2	0, 65
Цехи горячей обработки металлов	0, 3	0.65
Пилорамы	0, 65	0, 75
Переносные механизмы	0, 1	0, 45
Электрическое освещение	0.9	1, 0

 

Для осветительной нагрузки соsφ принимают равным единице. В таблице 9.2 приведен параметр – коэффициент спроса характерной группы приемников, значение которого можно найти в справочной литературе. Коэффициент спроса учитывает одновременность работы электроприемников в группе и коэффициент их загрузки.

Используя данные о потребляемых активных мощностях на строительной площадке и данные таблицы 9.2, определим полную мощность, получаемую от трансформаторной подстанции каждым потребителем:

.

Таким образом,

кВА; кВА; кВА;

кВА; кВА; кВА;

кВА; кВА;

кВА; кВА;

кВА; кВА; кВА;

кВА; кВА;

кВА.

Расчет полной мощности стройплощадки. На основе календарного графика работы потребителей электроэнергии на стройплощадке найдем потребляемые мощности строительной площадкой для каждого периода (этапа) строительства (рисунок 9.2):

; ; .

Рисунок 9.2 – График электрической нагрузки стройплощадки

В соответствии с графиком электрической нагрузки (рисунок 9.2) максимальная электронагрузка стройплощадки приходится на 4 квартал строительства. В связи с этим суммарная электронагрузка строительной площадки определяется для 4 квартала с учетом коэффициента спроса потребителей и потребляемой мощности каждого из потребителей, использующихся в этот период строительства:

,

где – коэффициент максимумов (совпадения максимумов нагрузок), принимается в диапазоне 0, 75…0, 85. Примем .

Таким образом,

Выбор источника электроснабжения. На основании полученной мощности выбирается трансформаторная подстанция. Шкала мощностей трансформаторов стандартная и выбирается из ряда: 25, 40, 63, 100, 160, 250, 400, 630, 1000 кВА и 10 – кратная этим мощностям до 80000 кВА включительно. Выбираем комплектную трансформаторную подстанцию наружной установки марки КТПН-160/6(10)/0.4, мощностью 160 кВА, напряжением 10 кВ на стороне ВН (высокого напряжения), напряжением 0, 4 кВ на стороне НН (низкого напряжения), габаритными размерами 2000× 2540× 3400 мм.

Задания

1. Определить полную мощность стройплощадки. Если для работы на ней используется электрооборудование согласно таблицы 9.3.

Таблица 9.3 – Перечень электрооборудования строительной площадки

№	Наименование	, кВт	Примечание
	Сварочный трансформатор (ТД-300)		Пв=25%
	Транспортер грузовой
	Башенный кран (КБ-100.3 А-1)	41, 5	Пв=60%
	Насос раствора (С-317 А)
	Малярная станция (СО-115)
	Трансформатор термообработки (ТСДЗ-63)	50, 4	Пв=40%

Для всех видов освещения, строительной площадке требуется: кВт; кВт; кВт. График нагрузки потребителей электроэнергии на стройплощадке известен из календарного плана строительства (рисунок 9.4)

Таблица 9.4 – График работы потребителей электроэнергии на стройплощадке (из календарного плана строительства)

 

Потребители	Кварталы строительства
I	II	III	IV
Сварочный трансформаторы (ТД-300)
Транспортер грузовой
Башенный кран (КБ-100.3 А-1)
Насос раствора (С-317 А)
Малярная станция (СО-115)
Трансформатор термообработки (ТСДЗ-63)
общее равномерное освещение
локализованное освещение
внутреннее освещение

2. Для исходных данных задачи 1 произвести выбор источника электроснабжения из стандартного ряда мощностей трансформаторов: 25, 40, 63, 100, 160, 250, 400, 630, 1000 кВА и 10 – кратная этим мощностям до 80000 кВА включительно. При этом необходимо выбирать комплектные трансформаторные подстанций (КТП), которые допускают перемещение с одного места на другое в связи с ходом строительства и перемещением строительных работ на другие объекты.

Контрольные вопросы

1. Назовите электрооборудование используемое на строительной площадке?

2. Как мощность трёхфазного оборудования, работающего в повторно-кратковременном режиме, приводят к длительному режиму?

3 Как однофазную нагрузку привести к условной трёхфазной мощности?

4 Что показывает график нагрузкиэлектрооборудования?

5 Поясните суть расчета полной мощности стройплощадки?

6 Что показывает коэффициент мощности электрооборудования?

7 Как рассчитать полную мощности стройплощадки методом коэффициента использования и коэффициента максимума?

8 Как выбирается источник электроснабжения строительной площадки?

9 Какие существуют схемы систем электроснабжения строительной площадки?

10 Как определяют схему системы электроснабжения?

 

Список литературы, рекомендуемый к использованию по данной теме

Основная литература

1. Щербаков, Е. Ф. Электроснабжение объектов строительства: учебное пособие / Е. Ф. Щербаков, Д. С. Александров, А. Л. Дубов. – Ульяновск: УлГТУ, 2011. – 404 с. – ISBN 978-5-9795-0897-9.

 

Дополнительная литература

2. Цигельман И.Е. Электроснабжение гражданских зданий и коммунальных предприятий. – М.: Высшая школа, 1988. – 319 с.

 

Практическое занятие 10

⇐ Предыдущая12345678Следующая ⇒

Поделиться: