Список использованных источников
1 Бычков А.В. Организация и выполнение работ по монтажу и наладке электрооборудования промышленных и гражданских зданий. В 2 ч. Ч. 1. Внутреннее электроснабжение промышленных и гражданский зданий: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования. М.: Издательский центр «Академия», 2015. 256с.
2 Киреева Э.А. Электроснабжение и электрооборудование цехов промышленных предприятий: учеб. пособие. М.: КНОРУС, 2011. 368 с.
3 Ополева Г.Н. Схемы и подстанции электроснабжения (справочник). М.: Форум; Инфра-М, 2010. 480с.
4 Правила устройства электроустановок. 6-е . и 7-е изд. с изм. и доп. М.: КНОРУС, 2011. 488 с.
5 Киреева Э.А, Шерстнев С.Н. Полный справочник по электрооборудованию и электротехнике М.: КНОРУС, 2012. 864 с.
6 Макаров Е.Ф. Справочник по электрическим сетям 0,4-35 кВ и 110-1150 кВ. В 12 т. Т.1,3-5,7, 9.2. М.: Энергия, 2008.
7 Щербаков Е.Ф, Александров Д.С, Дубов А.А. Электроснабжение и электропотребление на предприятиях: учеб. пособие для СПО. М.: ФОРУМ; Инфра-М, 2010. 496 с.
8 Шеховцов В.П. Расчёт и проектирование схем электроснабжения. М.: Форум; Инфра-М, 2010. 214 с.
9 Свод правил СП 48.13330.2011 «СНиП 12-01-2004. Организация строительства». Актуализированная редакция.
10 СТО Газпром 11-002-2011. Обозначения условные и графические на схемах и чертежах.
10 ПС «Электромонтажник домовых электрических систем и оборудования» № 795.
11 ПС «Работник по ремонту трансформаторов в инженерной инфраструктуре электроснабжения населения» № 784.
|
|
|
12 ПС «Работник по обслуживанию оборудования подстанций электрических сетей» № 828.
Методические указания к выполнению контрольной работы
Учебным планом предусматривается одна домашняя контрольная работа. Выполнение контрольной работы – это один из основных видов самостоятельной работы студента – заочника, позволяющих освоить программу учебной дисциплины .
Прежде чем приступить к выполнению домашней контрольной работы необходимо изучить программный материал курса согласно тематическому плану.
Контрольная работа состоит из четырех задач. При выполнении расчётной части необходимо ссылаться на справочную литературу, выбранное электрооборудование расшифровывать.
При выполнении контрольной работы необходимо:
- выполнить расчётную часть в тетради в клетку, («от руки»);
- начертить схемы в соответствии с действующими стандартами на буквенные и графические обозначения элементов схем (схемы можно выполнить в графическом редакторе на компьютере);
- привести список использованных источников литературы в конце контрольной работы;
- произвести все расчеты в системе СИ;
- не допускается применение ксерокопий в контрольной работе.
|
|
|
Все расчеты и выбор электрооборудования должны выполняться с подробными пояснениями и ссылками на литературу.
Контрольные задания приведены на 30 вариантов. Номер варианта соответствует порядковому номеру в журнале учебных занятий.
Контрольные работы, выполненные небрежно, с нарушениями предъявляемых требований, и несоответствующие заданному варианту, не зачитываются.
6.1 Расчет параметров графика
Для ориентировочных расчетов и экономичной эксплуатации электрооборудования источников питания и сетей можно пользоваться типовыми суточными и годовыми графиками нагрузок, характерными для некоторых отраслей промышленности. Наибольшая возможная за сутки нагрузка принимается за 100% (рис.1). При известном расчетном максимуме нагрузки Рр, кВт, можно перевести типовой график (%) в график нагрузки данного промышленного потребителя в значении мощности, кВт:
| (1) |
где Рст– мощность графика в определенное время суток, кВт;
п % – ордината соответствующей ступени типового графика, %.
Годовой график по продолжительности представляет собой кривую изменения убывающей нагрузки в течение года (8760 ч). С достаточной точностью годовой график по продолжительности можно построить по характерным суточным графикам только двух дней в году – зимнего и летнего. Если предположить, что в году 183 зимних дня и 182 летних, тогда продолжительность действия нагрузок P1, Р2, ..., Рп в течение года соответственно
|
|
|
| (2) |
где tзим, и tлет–соответственно время действия той или иной нагрузки Р1 Р2, .... Рппозимнему и летнему суточному графикам нагрузки. Откладывая соответствующие точки в координатах Р и t соединяя их ломаной кривой, получаем годовой график по продолжительности (рис. 1).
Рисунок 1 Годовой график потребления электроэнергии
Площадь годового графика в определенном масштабе выражает количество потребленной промышленным предприятием электроэнергии за год. По годовому графику нагрузки можно определить число часов использования максимума нагрузки, по формуле (3):
| (3) |
где tmax– время использования максимума нагрузки за сутки, час., определяется по формуле:
| (4) |
Потребляемую установкой электроэнергию Wa, кВт·ч, за рассматриваемый период времени, рассчитывается по формуле:
| (5) |
где Pi– мощность i-й ступени графика, кВт;
ti— продолжительность времени i-й ступени графика, ч.
|
|
|
Среднее значение мощности за сутки определяется по формуле, кВт:
| (6) |
Время максимальных потерь определяется по формуле, час:
tmax= 8760 
(7)
где Тmax– время использования максимальной мощности за год, час
Таблица 1 Годовое число часов работы предприятий
| Продолжительность смены, ч | Тг, ч, при числе смен | ||
| одна | две | три | |
| 8 | 2250 | 4500 | 6600 |
| 7 | 2000 | 4000 | 5870 |
Для непрерывных производств годовое число часов работы Тг определяется с учетом остановок агрегатов на ремонт. Для агрегатов с многолетними периодами работы без ремонтов Тг можно принимать равным 7900—8200 ч.
6.2Расчет электрической нагрузки для группы потребителей методом коэффициента максимума
1 По исходным данным определяется суммарная мощность и суммарное количество электроприёмников . ∑Рном = ∑(Рномi ∙ n i);
2 Определяется показатель силовой сборки:
| (1) |
3 По заданному значению коэффициента мощности (cosj) определяется коэффициент реактивной мощности (tgj).
4 Определяется средняя активная нагрузка за наиболее загруженную смену, по формулам:
| (2) |
| (3) |
где Ки – коэффициент использования, табличное значение
5 Определяется суммарные активная и реактивная мощности Рср и Qср,
| (4) |
| (5) |
6 Определяется значение средневзвешенного коэффициента использования узла, по формуле:
| (6) |
7 Рассчитывается эффективное число электроприёмников (ЭП):
- если в группе пять и более электроприёмников и значение m, равное отношению номинальный мощности наибольшего электроприёмника группы Рномmaxк мощности наименьшего приёмника Рномmin, определяемой по формуле (1), меньше или равно 3, можно считать nэ≈n;
- если при m>3 и Ки³0,2
nэ = 
| (7) |
Если найденное по формуле nэ оказывается больше действительного числа ЭП n, следует принимать nэ= n.
- если количество ЭП n≤3, то можно не определять эффективное число ЭП nэ, ограничившись нахождением расчётной мощности:
| (8) |
где Кзаг- коэффициент загрузки, принимаемый для продолжительного режима равным 0,9; для повторно- кратковременного режима 0,75 и для продолжительного автоматического режима 1. Коэффициент загрузки Кзаг представляет собой отношение средней за время включения в цикле мощности ЭП к его номинальной мощности.
средневзвешенное значение:
| (9) |
-при m>3 и Ки <0,2, то эффективное число ЭП определяется с помощью относительного эффективного числа ЭП, nэ*
| (10) |
и в свою очередь зависит от Р*=Рном1/Рном;
где n1- число наибольших ЭП в группе из которых имеет мощность не менее половины наибольшего по мощности ЭП данной группы Рномmax;
Рном1- суммарная номинальная мощность этих n1 ЭП, кВт;
Рном- суммарная номинальная мощность всей группы n ЭП, кВт.
-если полученное nэ окажется больше действительного числа ЭП, то следует принимать nэ=n.
-для остальных случаев
| (11) |
8 В зависимости от полученных значений Киуз и nэ определяется по таблице 3 коэффициент максимума Км.
С учетом Км определяется расчетная максимальная нагрузка Рmax, кВт, по формуле:
| (12) |
9 Определяется расчетная реактивная мощность, квар, по формуле:
| (13) |
где: К'м - коэффициент максимума реактивной мощности, принимается равным: К'м =1,1 при Ки<0,2 и nэ<100, а также при Ки>0,2 и nэ<10, в остальных случаях К'м =1.
10 Рассчитываетсяполная максимальная мощность, кВА, по формуле:
| (14) |
При nэ>200 и любых значениях Ки, а также при Ки>0,8 и любых значениях nэ допускается расчетную нагрузку принимать равной средней за наиболее загруженную смену:
| (15) |
| (16) |
Все результаты расчётов сводятся в таблицу 2
Таблица 2 Результаты расчётов электрической нагрузки
| Наименование ЭП | n∙Pном кВт | Ки | cos j | tgj | Рср кВт | Qср квар |
| Итого по ЭП | Σ | Σ | Σ |
Таблица 3 Определение коэффициента максимума
| nэ | Коэффициент максимума км при ки.уз.. | |||||||||
| 0,1 | 0,15 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 0,9 | |
| 4 | 3,43 | 3,11 | 2,64 | 2,14 | 1,87 | 1,65 | 1,46 | 1,29 | 1,14 | 1,05 |
| 5 | 3,23 | 2,87 | 2,42 | 2,00 | 1,76 | 1,57 | 1,41 | 1,26 | 1,12 | 1,04 |
| 6 | 3,04 | 2,64 | 2,24 | 1,88 | 1,66 | 1,51 | 1,37 | 1,23 | 1,10 | 1,04 |
| 7 | 2,88 | 2,48 | 2,10 | 1,80 | 1,58 | 1,45 | 1,33 | 1,21 | 1,09 | 1,04 |
| 8 | 2,72 | 2,31 | 1,99 | 1,72 | 1,52 | 1,40 | 1,30 | 1,20 | 1,08 | 1,04 |
| 9 | 2,56 | 2,20 | 1,90 | 1,65 | 1,47 | 1,37 | 1,28 | 1,18 | 1,08 | 1,03 |
| 10 | 2,42 | 2,10 | 1,84 | 1,60 | 1,43 | 1,34 | 1,26 | 1,16 | 1,07 | 1,03 |
| 12 | 2,24 | 1,96 | 1,75 | 1,52 | 1,36 | 1,28 | 1,23 | 1,15 | 1,07 | 1,03 |
| 16 | 1,99 | 1,77 | 1,61 | 1,41 | 1,28 | 1,23 | 1,18 | 1,12 | 1,07 | 1,03 |
| 20 | 1,84 | 1,65 | 1,50 | 1,34 | 1,24 | 1,20 | 1,15 | 1,11 | 1,06 | 1,03 |
| 25 | 1,71 | 1,55 | 1,40 | 1,28 | 1,21 | 1,17 | 1,14 | 1,10 | 1,06 | 1,03 |
| 30 | 1,62 | 1,46 | 1,34 | 1,24 | 1,19 | 1,16 | 1,13 | 1,10 | 1,05 | 1,03 |
| 40 | 1,50 | 1,37 | 1,27 | 1,19 | 1,15 | 1,13 | 1,12 | 1,09 | 1,05 | 1,02 |
| 50 | 1,40 | 1,30 | 1,23 | 1,16 | 1,14 | 1,11 | 1,10 | 1,08 | 1,04 | 1,02 |
| 60 | 1,32 | 1,25 | 1,19 | 1,14 | 1,12 | 1,11 | 1,09 | 1,07 | 1,03 | 1,02 |
| 100 | 1,21 | 1,17 | 1,12 | 1,10 | 1,08 | 1,08 | 1,07 | 1,05 | 1,02 | 1,02 |
| 140 | 1,17 | 1,15 | 1,11 | 1,08 | 1,06 | 1,06 | 1,06 | 1,05 | 1,02 | 1,02 |
| 200 | 1,15 | 1,12 | 1,09 | 1,07 | 1,05 | 1,05 | 1,05 | 1,04 | 1,01 | 1,01 |
| 240 | 1,14 | 1,11 | 1,08 | 1,07 | 1,05 | 1,05 | 1,05 | 1,03 | 1,01 | 1,01 |
| 300 | 1,12 | 1,10 | 1,07 | 1,06 | 1,04 | 1,04 | 1,04 | 1,03 | 1,01 | 1,01 |
6.3 Выбор сечения проводника с проверкой по потере напряжения
По заданной марке двигателя из справочника выбрать его технические параметры.
1Выполнить схему подключения двигателя или распределительного пункта (рисунок 2) согласно задания
| QF |
| ~ |
| М |
| ℓ |
| КЛ |
| ЩСУ |
ЩСУ – щит силового управления, QF – автоматический выключатель, КЛ – кабельная линия, M - двигатель, l – длина кабельной линии, км.
Рисунок 2. Схема электрическая принципиальная
2 Определяется расчетный ток в линии по исходным данным.
а) для двигателей, работающих в продолжительном режиме
Ip = 
(17)
где Рном- номинальная мощность электродвигателя, кВт;
cosjном - коэффициент мощности двигателя;
hном - КПД двигателя.
б) для двигателей, работающих в повторно-кратовременном режиме расчётный ток определяется по формуле:
Iпв= 
, А (18)
где Iр - ток расчётный, определяется по формуле (18),А;
ПВ - продолжительность включения справочные данные;
0,875- коэффициент запаса.
в) для силового трансформатора, А:
Ip= 
(19)
г) для трехфазной осветительной сети, А:
Ip = 
, (20)
гдеРо.с- суммарная активная мощность осветительной сети, кВт;
Uном.ф - номинальное напряжение, кВ.
3.С учетом номинального напряжения, технологического процесса и условий окружающей среды намечается марка провода или кабеля.
4.Определяется поправочные коэффициенты:
КI- поправочный коэффициент на температуру земли и воздуха, приведенный в справочной таблице [4];
КII - поправочный коэффициент на количество работающих кабелей, лежащих рядом, приведен в справочной таблице [4].
5Определяется сечение провода, по условию:
Iр<Iд.доп. КIКII (21)
где: Iд.доп.- ток длительно допустимый, приведенный в справочных таблицах [4]. для нормальных условий прокладки проводников температура воздуха +25 С; температура земли +15 С.
6 Проверяется выбранный кабель по потере напряжения в линии. Для этого рассчитывается величина расчетной потери напряжения в линии.
Для силовой нагрузки, %
DUрасч = 
(22)
где ℓ - длина линии, км;
Uном - номинальное напряжение, В;
rол, хол- удельное активное и индуктивное сопротивления для выбранной марки проводника, Ом/км, взятые из справочных таблиц [5].
cosj - коэффициент мощности потребителя;
7 Проводник проходит по потере напряжения, если выполняется условие:
DUрасч% £DUдоп£ 5%
Если условие не выполняется, то необходимо взять проводник большего сечения, пока не выполнится требуемое условие.
6.4 Выбор защитных аппаратов для двигателей и сети до 1 кВ
1Условия выбора предохранителя
 ;
|
 ;
|
 ;
|
где Uном.FV∙- номинальные напряжения, кВ;
Iном.FV – номинальный ток предохранителя, А;
Iпуск – пусковой ток двигателя, А,
L – коэффициент снижения пускового тока, 2,5, принимается равным:
- L=2,5 при редких и легких пусках двигателей;
- L=1,6 при тяжелом и затяжном пусках.
IустFV – уставка срабатывания предохранителя, А.
2 Условия выбора автоматических выключателей (QF)
;
;
;
5 Записать марку выбранного аппарата защиты и расшифровать его тип.
6.5 Расчет мощности компенсирующего устройства с выбором типа
конденсаторов
Компенсирующие устройства выбираются на основании нормативных значений средневзвешенного коэффициента мощности и ПУЭ, требуется, чтобы средневзвешенный коэффициент мощности электроустановок, присоединенных к электрическим сетям, должен быть не ниже cosφ = 0,92 – 0,95. После расчёта нагрузок, расчётный коэффициент мощности определяется по формуле:
. (23)
Мощность компенсирующего устройства определяется как разность между фактической наибольшей реактивной мощностью (Qmax) нагрузки предприятия и предельной реактивной мощностью Qэпредоставляемой предприятию энергосистемой по условиям режима её работы:
, (24)
где Ррасч- мощность активной нагрузки предприятия в часы максимума энергосистемы, принимаемая по средней расчётной мощности Рсм наиболее загруженной смены, кВт;
tgφр- фактический тангенс угла, соответствующий мощностям нагрузки Рmax, Qmax;
tgφэф- эффективный коэффициент реактивной мощности, принимается равным 0,33.
3 По справочной литературе предварительно выбирается тип компенсирующего устройства по номинальной мощности и по напряжению установки
4 Рассчитывается полная мощность с учётом номинальной реактивной мощности конденсаторной установки, квар, по формуле:
(25)
5 Фактический коэффициент мощности, после установки компенсирующего устройства, пересчитывается по формуле:
. (26)
5 Выполнить схему подключения батареи конденсаторов к шинам потребителей, а также векторную диаграмму мощностей в масштабе.
| φmax |
| Smax |
| S max |
| Qmax |
| Qкуном |
| Qэ |
| Qкуном |
| Qmax |
| Рmax |
| φэ |
| У |
| х |
Рисунок 3
Дата добавления: 2021-01-20; просмотров: 150; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!