Временное электроснабжение строительной площадки: назначение, потребители, способы расчета максимальной нагрузки и подбор источников, схемы прокладки.

На строительной площадке электрическая энергия необходима для различных нужд. Примерный перечень потребителей электрической энергии на строительной площадке в процессе строительства объекта приведен в таблице 1.5.7.

Всех потребителей электрической энергии можно объединить в четыре группы:

- силовые потребители (Р_с);

- технологические нужды (Р_т);

- внутреннее освещение (Р_о.в.);

- наружное освещение (Р_о.н.).

Таблица 1.5.8

Примерный перечень потребителей электрической энергии на строительной площадке

В качестве источников электрической энергии, используемой в процессе строительства для выполнения строительно-монтажных работ применяют:

- стационарные источники электрической энергии;

- передвижные трансформаторные подстанции;

- временные электростанции.

Стационарные источники используются для приема электроэнергии, понижения напряжения и распределения электроэнергии. Для этого применяются трансформаторные подстанции (ТП). Главные понизительные подстанции (ГПП) принимают электроэнергию от ЛЭП, понижают напряжение и распределяют ее по территории строительства. ГПП имеют на входе 220, 110, 35 кВ, на выходе – 35, 10, 6 кВ.

Обычные трансформаторные подстанции (ТП) или распределительные ТП преобразуют электроэнергию напряжением 35, 10, 6 кВ в 380/220 В или 220/127 В для питания большинства потребителей.

Передвижные трансформаторные подстанции представляют собой комплектные трансформаторные подстанции (КТП), которые посредством кабеля или воздушной линии подключаются к источнику высокого напряжения энергосистемы.

Временные передвижные электростанции применяют при отсутствии или недостаточности постоянных источников и сетей, обеспечивающих стройку электроэнергией. Это, как правило, передвижные электростанции различной мощности: малой и средней мощности–до 100кВт с бензиновыми двигателями , и большй мощности до 1000 кВт с дизельными двигателями.

Общая потребность в электроэнергии для любой строительной площадки (т.е. величина необходимой для нее электрической мощности) исчисляется на период «пик» – период максимального ее расхода потребителями.

Порядок проектирования временного электроснабжения строительной площадки следующий:

- подготовка исходных данных;

- расчет электрических нагрузок для отдельных потребителей;

- построение графика потребления электрической энергии каждым потребителем и суммарной диаграммы электропотребления;

- расчет мощности трансформатора;

- организация электрического освещения и расчет числа прожекторов;

- привязка сетей временного электроснабжения и условия размещения потребителей электрической энергии.

Методы расчета электрических нагрузок

Расчетную величину электрической нагрузки можно определить четырьмя способами. Первые три способа дают приближенный результат и могут использоваться пи разработке ПОС. Четвертый способ дает наиболее точные результаты и используются при разработке ППР.

1.Расчет нагрузок по удельной электрической мощности;

2 Расчет нагрузок по удельному расходу электроэнергии (кВт*час);

3 Расчет нагрузок по установленной мощности электроприемников и коэффициенту спроса без дифференциации по видам потребителей;

4 Расчет нагрузок по установленной мощности электроприемников и коэффициентам спроса с дифференциацией по видам потребителей.

1.Расчет нагрузок по удельной электрической мощности

Такой способ основан на обобщении статистических данных о фактической величине электрической энергии (кВ*А), расходуемой в процессе строительства различных объектов на укрупненную единицу сметной стоимости годового объема работ соответствующего вида строительства. Такой способ обычно применяется при разработке ПОС. Таким образом, расчетная мощность трансформатора (Р ) может быть определена по формуле:

Р =р*С*k

Где:

р – удельная мощность, кВ*А/млн.руб;

С – годовой объем СМР в млн.руб;

k – коэффициент, учитывающий район строительства ипринимаемый по расчетным нормативам.

2. Расчет нагрузок по удельному расходу электроэнергии (кВт*час)

на укрупненный измеритель соответствующего вида работ осуществляется по следующей формуле:

Р = р*V/T *cos

Где:

р – удельный расход электрической энергии на укрупненную единицу измерения соответствующего вида работ (принимается по справочникам);

V – объем работ за год в натуральных измерителях;

T - принятое годовое число часов в зависимости от намеченной интенсивности работ , при ведении работ в одну или две смены принимают равным 2500…..5000 часов в год;

cos - коэффициент мощности, зависящий от количества и загрузки силовых потребителей (принимается по справочникам).

3. Расчет нагрузок по установленной мощности электроприемников и коэффициенту спроса без дифференциации по видам потребителей

Производят по формуле:

Где : Р - установленная мощность потребителей электрической энергии, кВт;

K - коэффициент спроса, принимаемый по справочникам;

cos - коэффициент мощности, зависящий от количества и загрузки силовых потребителей (принимается по справочникам).

4. Расчет нагрузок по установленной мощности электроприемников и коэффициентам спроса с дифференциацией по видам потребителей.

Такой метод расчета нагрузок является наиболее точным методом определения нагрузок рекомендуется применять при разработке ППР и, соответственно, при разработке дипломного проекта.

Расчет нагрузок выполняется в следующей последовательности:

- определение основных потребителей электроэнергии;

- для каждого потребителя устанавливаются нормативные коэффициенты спроса и cosj_т;

- устанавливается величина нормативной потребляемой мощности каждым потребителем;

- выполняется расчет электропотребления по каждому потребителю;

- строится график электропотребления каждым из них и затем суммарная диаграмма потребления электрической энергии (рисунок 1.5.10)

В каждый момент времени общая потребность в электроэнергии будет определяться суммой потребностей одновременно работающих потребителей по следующей формуле:

,

где: a – коэффициент, учитывающий потери в сети в зависимости от протяженности сечения провода и т.д. (принимается равным - 1,1 );

К₁, К₂, К₃, К₄ – коэффициенты спроса, зависящие от числа потребителей и учитывающие неодновременность их работы, неполную загрузку электропотребителей (принимают по справочникам);

cosj_c, cosj_т – коэффициенты мощности;

P_{у С} – установленная мощность силовых токоприемников (кВт);

P_{у Т} – установленная мощность технологических потребителей (кВт);

P_{у ОВ} – установленная мощность (удельная) осветительных приборов внутреннего освещения;

P_{у ОН} – установленная мощность (удельная) осветительных приборов наружного освещения .

График электропотребления строится для выявления динамики потребления электроэнергии на строительной площадке и установления периода и величины «пиковой» нагрузки. По значению этой нагрузки и производится расчет мощности трансформатора или передвижной электростанции.

По каждому потребителю вычерчивается линия электропотребления с указанием (над чертой) величины потребляемой мощности. Суммарное, итоговое электропотребление строится в виде диаграммы, вершина которой и является «пиковой» нагрузкой, т.е. показывает значение суммарной максимальной электрической нагрузки строительной площадки (Р_{р max}).

Потребная мощность трансформатора (кВ×А) определяется по значению рассчитанной суммарной нагрузки строительной площадки.

,

где: P_{р max} – величина максимальной электрической нагрузки, принимается по нормативным диаграммам;

K_м.н. – коэффициент совпадения нагрузок (для строек его величина принимается 0.75-0.85).

Выбор типа и количества трансформаторов выполняется по справочникам.

Электрическое освещение строительной площадки подразделяется на рабочее и охранное. Рабочее освещение должно обеспечивать нормальную работу в темное время суток на ее территории, в местах производства работ. Нормируется по соответствующим нормативным документам.

Охранное освещение территории строительной площадки или ее границ в темное время суток должно обеспечивать, в соответствии со строительными нормами, освещенность не менее 2 Лк на уровне земли.

Для освещения строительной площадки (фронт работ, склады, дороги и т.д.) определяют необходимое количество прожекторов, светильников и подсчитывают их суммарную мощность. Наиболее широко применяется метод расчета освещения по удельной мощности (Р_уд.):

,

где: Р_уд – удельная мощность, Вт/м²;

К_зап – коэффициент запаса;

E_min– нормируемая горизонтальная освещенность в Лк, принимается нормам;

0,16-0,25 – большее значение принимается при малых площадях и освещенности.

Количество прожекторов (n) определяем из формулы:

,

где: S – освещаемая площадь (м²);

Р_л – мощность лампы (Вт).

Некоторые требования к проладке временных электрических сетей

Для временного электроснабжения применяются кольцевая, тупиковая или смешанная схемы прокладки электрических сетей.