Реконструкция системы электроснабжения средней общеобразовательной школы №74 г. Тольятти
|
Аннотация
Введение 6
1 Характеристика объекта ВКР 8
1.1 Общая характеристика объекта 8
1.2 Характеристика системы электроснабжения 9
1.3 Характеристика внутреннего освещения 16
1.4 Характеристика наружного освещения 17
1.5 Характеристика аварийного освещения 19
1.6 Задачи ВКР 20
2 Разработка системы внутреннего рабочего и аварийного освещения 22
2.1 Светотехнический расчет и выбор светильников системы рабочего
освещения 22
2.2 Схема управления и электрический расчет системы рабочего освещения
28
2.3 Светотехнический расчет системы аварийного освещения 31
2.4 Схема управления и электрический расчет системы аварийного
освещения 35
3 Разработка системы наружного освещения 37
3.1 Выбор светильников и светотехнический расчет системы наружного
освещения 37
3.2 Схема управления и электрический расчёт системы наружного
освещения 41
4 Расчет силовых нагрузок здания 43
5 Выбор кабельной продукции, щитового оборудования и аппаратов защиты.
Организация учета электроэнергии 52
5.1 Выбор марки и сечения кабелей 52
5.2 Выбор щитового оборудования 58
5.3 Организация учёта электроэнергии 61
6 Расчет токов короткого замыкания 63
7 Проверка аппаратов защиты и кабелей на предельную отключающую
способность 70
8 Мероприятия по организации заземления и уравнению потенциала 71
8.1 Расчет заземляющего устройства 71
8.2 Система уравнивания потенциала и система заземления 74
Заключение 76
Список используемых источников 78
Введение 6
1 Характеристика объекта ВКР 8
1.1 Общая характеристика объекта 8
1.2 Характеристика системы электроснабжения 9
1.3 Характеристика внутреннего освещения 16
1.4 Характеристика наружного освещения 17
1.5 Характеристика аварийного освещения 19
1.6 Задачи ВКР 20
2 Разработка системы внутреннего рабочего и аварийного освещения 22
2.1 Светотехнический расчет и выбор светильников системы рабочего
освещения 22
2.2 Схема управления и электрический расчет системы рабочего освещения
28
2.3 Светотехнический расчет системы аварийного освещения 31
2.4 Схема управления и электрический расчет системы аварийного
освещения 35
3 Разработка системы наружного освещения 37
3.1 Выбор светильников и светотехнический расчет системы наружного
освещения 37
3.2 Схема управления и электрический расчёт системы наружного
освещения 41
4 Расчет силовых нагрузок здания 43
5 Выбор кабельной продукции, щитового оборудования и аппаратов защиты.
Организация учета электроэнергии 52
5.1 Выбор марки и сечения кабелей 52
5.2 Выбор щитового оборудования 58
5.3 Организация учёта электроэнергии 61
6 Расчет токов короткого замыкания 63
7 Проверка аппаратов защиты и кабелей на предельную отключающую
способность 70
8 Мероприятия по организации заземления и уравнению потенциала 71
8.1 Расчет заземляющего устройства 71
8.2 Система уравнивания потенциала и система заземления 74
Заключение 76
Список используемых источников 78
Образование является важнейшей частью жизни каждого человека. Необходимость получать всё новые знания сопровождает человека всю жизнь. Благодаря знаниям каждый человек постигает мир, строит отношения, получает первый опыт. Образование составляет невероятно важный общественный институт. И главным местом получения знаний была и остается школа. Именно в школе каждый человек не только получается навыки и знания, но также начинает принимать образы поведения, проявляет свое мышление, формирует свои интересы и выбирает цель в дальнейшей жизни. Именно школа в основном формирует личность каждого.
Во времена советского союза к образованию относились очень внимательно. Постоянно строились новые школы, в которых обучали базовым наукам, а также готовили к получению среднего профессионального образования. Все школы имели большую материально-техническую базу, вследствие чего в школах стояли токарные и фрезерные станки, керамические круги, предназначенные для работы с глиной, швейные машинки для шитья и духовые шкафы.
После 93 года и вплоть до начала 00-хх многие школы, как и в целом сфера образования пребывали в упадке. Это произошло вследствие различных причин таких как: процессов оптимизирования, сокращения штата работников школы, недостаток финансирования. Это также отразилось на системе электроснабжения.
В наше время государство активно финансирует сферу образования, однако все равно многие школы требуют ремонта. По данным министерства просвещения на момент 2022 года из 68 тысяч школ располагающихся на территории РФ 49 тысяч школ (72%) требуют ремонта: модернизации и обновления учебной базы а около 7,300 школ (около 11%) находятся в аварийном состоянии и требуют немедленного ремонта [1].
Также технологии не стоят на месте, всё активнее происходит компьютеризация в сфере образования. В каждых классах появляются компьютеры и проекторы, создаются специальные помещения, оборудованные компьютерами. В базовую учебную программу вводят специальные предметы, которые обучают базовому использованию
компьютера. Всё это создает большую нагрузку на систему
электроснабжения, которая не была рассчитана к присоединению дополнительной нагрузки такой мощности. Это в свою очередь может привести, к постоянному нагреву кабелей и ухудшению электротехнических свойств кабеля: таких как деградация изоляции, и последствии возможности появления короткого замыкания и возгорания кабеля.
Также на территориях школ присутствуют различные спортивные площадки: футбольные и спортивные поля, дорожки для езды на велосипеде, места для пробежек. На этих объектах тренируются и обучаются не только обучающиеся школы, но также различные спортивные секции и обычные люди, живущие рядом. Поэтому очень важно иметь грамотно спроектированное наружное освещение, ведь это позволяет заниматься различными видами спорта не только в утреннее и дневное время, но и в вечернее время.
Поэтому реконструкция системы электроснабжения общего образовательного учреждения, является актуальным и необходимым проектом.
Цель данной выпускной квалификационной работы - реконструкция системы электроснабжения средней общеобразовательной школы №74.
Во времена советского союза к образованию относились очень внимательно. Постоянно строились новые школы, в которых обучали базовым наукам, а также готовили к получению среднего профессионального образования. Все школы имели большую материально-техническую базу, вследствие чего в школах стояли токарные и фрезерные станки, керамические круги, предназначенные для работы с глиной, швейные машинки для шитья и духовые шкафы.
После 93 года и вплоть до начала 00-хх многие школы, как и в целом сфера образования пребывали в упадке. Это произошло вследствие различных причин таких как: процессов оптимизирования, сокращения штата работников школы, недостаток финансирования. Это также отразилось на системе электроснабжения.
В наше время государство активно финансирует сферу образования, однако все равно многие школы требуют ремонта. По данным министерства просвещения на момент 2022 года из 68 тысяч школ располагающихся на территории РФ 49 тысяч школ (72%) требуют ремонта: модернизации и обновления учебной базы а около 7,300 школ (около 11%) находятся в аварийном состоянии и требуют немедленного ремонта [1].
Также технологии не стоят на месте, всё активнее происходит компьютеризация в сфере образования. В каждых классах появляются компьютеры и проекторы, создаются специальные помещения, оборудованные компьютерами. В базовую учебную программу вводят специальные предметы, которые обучают базовому использованию
компьютера. Всё это создает большую нагрузку на систему
электроснабжения, которая не была рассчитана к присоединению дополнительной нагрузки такой мощности. Это в свою очередь может привести, к постоянному нагреву кабелей и ухудшению электротехнических свойств кабеля: таких как деградация изоляции, и последствии возможности появления короткого замыкания и возгорания кабеля.
Также на территориях школ присутствуют различные спортивные площадки: футбольные и спортивные поля, дорожки для езды на велосипеде, места для пробежек. На этих объектах тренируются и обучаются не только обучающиеся школы, но также различные спортивные секции и обычные люди, живущие рядом. Поэтому очень важно иметь грамотно спроектированное наружное освещение, ведь это позволяет заниматься различными видами спорта не только в утреннее и дневное время, но и в вечернее время.
Поэтому реконструкция системы электроснабжения общего образовательного учреждения, является актуальным и необходимым проектом.
Цель данной выпускной квалификационной работы - реконструкция системы электроснабжения средней общеобразовательной школы №74.
В ходе выпускной квалификационной работы проведена реконструкция системы электроснабжения средней общей образовательной школы №74 г.о Тольятти, которая соответствует всем требованиям электробезопасности и стандартам энергоэффективности.
В начале проведено обследование действующей системы электроснабжения. В ходе исследования объекта выявлено большое количество нарушений и не соблюдений установленных правил. На основании итогов обследования объекта, а также предполагаемого увеличения нагрузки в следствие установки нового оборудования, было принято решение о реконструкции системы электроснабжения.
Принято техническое решение о разделении групповой силовой и осветительной сети и подключении их к отдельным аппаратам защиты.
Реконструирована система общего рабочего освещения. Проведен светотехнический расчет и полученные параметры соответствуют СП 52.13330.2016. Выполнен электрический расчет системы общего рабочего освещения. Полученные нагрузки учтены при расчёте силовых нагрузок здания
Проведен светотехнический и электрический расчёт аварийного освещения. Светотехнический расчет выполнен согласно ГОСТ Р 558422013. Выполнен электрический расчет аварийного освещения. Расчётная мощность щита ЩАО равна 5,76 кВт, расчётный ток равен 8,75 А.
Выполнен светотехнический расчет и электрический расчет системы наружного освещения. Наружное освещение получает питание от щита ЩУО Расчетная мощность щита ЩУО равна 11,04 кВт, расчетный ток равен 16,77 А.
Проведен расчет силовых нагрузок здания. Вся силовая нагрузка распределена на 3 главных распределительных щита. Расчетная мощность ГРЩ №1 равна 73,17 кВт, расчетный ток равен 124,27 А. Расчетная мощность ГРЩ №2 равна 84,57 кВт, расчетный ток равен 138,27 А. Расчетная мощность ГРЩ №3 равна 103,10 кВт, расчетный ток равен 164,88 А. Рассчитана мощность панели ПЭСПЗ в двух режимах: номинальный режим и режим «пожар». Мощность в номинальном режиме равна 6,6 кВт, расчетный ток равен 10,56 А. Мощность в режиме «пожар» равна 23,35 кВт, расчетный ток равен 37,35 А. Мощность в режиме пожар не учитывается в общем расчете силовых нагрузок.
При выборе кабельной продукции было принято решение оставить вводные кабели АВВГ 3x185+1x70. Для распределительной сети выбран кабель ППГнг(А)-НГГТх. Для сети внешнего освещения выбран кабель ВВГнг-LS. Проведены проверки по длительно допустимому току и потере напряжения в конце линии. По итогу все проверки были успешно пройдены.
В качестве основного щитового оборудования выбраны щиты марки «ИЭК» TITAN 3 ЩРв и ЩРн УХЛ 3 IP31. В качестве аппаратов защиты выбраны автоматические выключатели ВА47-29 и дифференциальные автоматические выключатели АД12. Для ВРУ и ГРЩ выбраны панели 1-1320 и 1-47-00 производства компании «СтандартЭнерго». В качестве аппаратов защиты выбраны предохранители серии ППНИ.
Проведен расчет токов короткого замыкания и проведена проверка кабелей и оборудования на предельную отключающую возможность. Все аппараты защиты успешно прошли проверку. Кабели, не прошедшие проверку, были заменены на кабели большего сечения.
Спроектирован внешний заземляющий контур здания и проведен расчет его сопротивления. Сопротивление не превышает нормируемого ПУЭ значения (4 Ом). В здании выполнена система уравнивания потенциалов.
Поставленные задачи выполнены, цель ВКР достигнута.
В начале проведено обследование действующей системы электроснабжения. В ходе исследования объекта выявлено большое количество нарушений и не соблюдений установленных правил. На основании итогов обследования объекта, а также предполагаемого увеличения нагрузки в следствие установки нового оборудования, было принято решение о реконструкции системы электроснабжения.
Принято техническое решение о разделении групповой силовой и осветительной сети и подключении их к отдельным аппаратам защиты.
Реконструирована система общего рабочего освещения. Проведен светотехнический расчет и полученные параметры соответствуют СП 52.13330.2016. Выполнен электрический расчет системы общего рабочего освещения. Полученные нагрузки учтены при расчёте силовых нагрузок здания
Проведен светотехнический и электрический расчёт аварийного освещения. Светотехнический расчет выполнен согласно ГОСТ Р 558422013. Выполнен электрический расчет аварийного освещения. Расчётная мощность щита ЩАО равна 5,76 кВт, расчётный ток равен 8,75 А.
Выполнен светотехнический расчет и электрический расчет системы наружного освещения. Наружное освещение получает питание от щита ЩУО Расчетная мощность щита ЩУО равна 11,04 кВт, расчетный ток равен 16,77 А.
Проведен расчет силовых нагрузок здания. Вся силовая нагрузка распределена на 3 главных распределительных щита. Расчетная мощность ГРЩ №1 равна 73,17 кВт, расчетный ток равен 124,27 А. Расчетная мощность ГРЩ №2 равна 84,57 кВт, расчетный ток равен 138,27 А. Расчетная мощность ГРЩ №3 равна 103,10 кВт, расчетный ток равен 164,88 А. Рассчитана мощность панели ПЭСПЗ в двух режимах: номинальный режим и режим «пожар». Мощность в номинальном режиме равна 6,6 кВт, расчетный ток равен 10,56 А. Мощность в режиме «пожар» равна 23,35 кВт, расчетный ток равен 37,35 А. Мощность в режиме пожар не учитывается в общем расчете силовых нагрузок.
При выборе кабельной продукции было принято решение оставить вводные кабели АВВГ 3x185+1x70. Для распределительной сети выбран кабель ППГнг(А)-НГГТх. Для сети внешнего освещения выбран кабель ВВГнг-LS. Проведены проверки по длительно допустимому току и потере напряжения в конце линии. По итогу все проверки были успешно пройдены.
В качестве основного щитового оборудования выбраны щиты марки «ИЭК» TITAN 3 ЩРв и ЩРн УХЛ 3 IP31. В качестве аппаратов защиты выбраны автоматические выключатели ВА47-29 и дифференциальные автоматические выключатели АД12. Для ВРУ и ГРЩ выбраны панели 1-1320 и 1-47-00 производства компании «СтандартЭнерго». В качестве аппаратов защиты выбраны предохранители серии ППНИ.
Проведен расчет токов короткого замыкания и проведена проверка кабелей и оборудования на предельную отключающую возможность. Все аппараты защиты успешно прошли проверку. Кабели, не прошедшие проверку, были заменены на кабели большего сечения.
Спроектирован внешний заземляющий контур здания и проведен расчет его сопротивления. Сопротивление не превышает нормируемого ПУЭ значения (4 Ом). В здании выполнена система уравнивания потенциалов.
Поставленные задачи выполнены, цель ВКР достигнута.
