ВарКозловский. Контрольная работа 1 по дисциплине Электроснабжение промышленных предприятий Выполнил студент
 Скачать 321.19 Kb.
|
|
МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Ухтинский государственный технический университет» (УГТУ) Кафедра Электроэнергетики и метрологии Контрольная работа № 1 по дисциплине: Электроснабжение промышленных предприятий Выполнил студент группы: ЭТ-16(з) В.В. Козловский Шифр зачетной книжки: 161004 Проверил: Е. В. Тетеревлева Ухта 2020 Задание 1 1. Определить расчетную нагрузку Ррасч, Qрасч и Sрасч группы электроприемников по коэффициенту расчетной мощности (модифицированный статистический метод). Данные:
Решение В основу определения нагрузок группы электроприемников положен метод упорядоченных диаграмм, позволяющий по номинальной мощности электроприемников определить расчетную нагрузку Ррасч = Км Рср = ·Ки·Км Рн Имеем 3 группы электроприемников. Суммарная номинальная мощность для групп: 1) ΣРн1 = 12,5 + 4,9 + 6,7 + 11,9 = 36,0 кВт 2) ΣРн2 = 5,6 + 19,2 + 3,6 + 14,0 = 42,4 кВт 3) ΣРн3 = 8,7 + 13,1 + 19,6 + 22,3+7,2= 70,9 кВт Средние мощности каждой группы: 1) Рср1 = ΣРн1·Ки1 = 36,0∙0,42 = 15,1 кВт 2) Рср2 = ΣРн2·Ки2 =42,4∙0,39=16,5 кВт 3) Рср3 = ΣРн3·Ки3 =70,9∙0,28=19,9 кВт Данные расчетов заносим в таблицу:
Коэффициент использования установленной мощности: Ки = ΣРср / ΣРн = 51,5 / 149,3 = 0,34 Число силовой сборки: m = Pmax / Pmin = 22,3 / 3,6 = 6,2 Т.к.  то эффективное число электроприемников определяем следующим образом: =2·149,3/22,3=13По эффективному числу электроприемников nэ и среднему коэффициенту использования находим коэффициент максимума. При nэ = 13 и Ки = 0,34 получаем Км = 1,06 Расчетная мощность группы электроприемников: Ррасч = Рн·Ки·Км = 149,3∙0,34∙1,06 = 53,8 кВт Расчет реактивной мощности: Полная средняя мощность: Scp = Pcp / cosφ Реактивная:  Результаты расчет представим в виде таблицы:
Расчетная мощность для числа ЭП nэ > 10: Qpасч = Qср =31,9 квар Расчетная полная мощность: Задача 2. Рассчитать и выбрать сечения проводов силовой сети участка цеха, выбрать пусковые и защитные аппараты (автоматические выключатели и магнитные пускатели). Составить расчетную схему электроснабжения с автоматическими выключателями и распределительным пунктом. Электродвигатели – асинхронные с короткозамкнутым ротором. Условия пуска легкие. Среда помещений влажная, температура воздуха в летнее время +30 0С. Напряжение сети 380 В. Произвести расчет сети для четырех электроприемников М1, М2, М3 и М4. (исходные данные электроприемников приведены в таблице 2, где заданы номинальные мощности, кпд и cosφн. для каждого потребителя, а также коэффициенты загрузки, расстояния от каждого двигателя до распределительного пункта и расстояние от распределительного шкафа до вводно–распределительного устройства. Кратность пускового тока Кп необходимо взять из справочных данных. Данные электроприемников приведены в таблице 2.
L = 10 м Решение Рассчитывает номинальные токи двигателей:  Ток, потребляемый двигателем из сети: I1 = Iн1∙Кз = 6,1∙0,8 = 4,9 А Аналогично рассчитаем токи других двигателей и представим в виде таблицы:
Выбор сечений проводов. Сечение проводов выбираем по номинальному току двигателей (Iн). Для алюминиевых проводов сечения получаем: Для питания двигателей: М1 – 2,5 мм2 М2 – 2,5 мм2 М3 – 6 мм2 М4 – 8 мм2 Для питания группы двигателей: I = ΣIi = 4,9 + 10,6 + 22,9 + 24,2 = 62,6 A. сечение 25 мм2 Выбор автоматических выключателей: Автоматические выключатели должны быть рассчитаны на напряжение 380 В, иметь 3 полюса. Выбор осуществляем по номинальному току двигателя. I1 = Iн1∙1,2 = 6,1∙1,2 = 7,3 А I2 = 15 A I3 = 36.7 A I4 = 44.6 A Выбираем выключатели фирмы E.NEXT с токами: 1) 10 А 2) 16 А 3) 40 А 4) 50 А Автоматический выключатель, питающий группу двигателей должен защищать кабель, питающий группу приемников. Допустимый ток для алюминимевых жил, сечением 25 мм2 I = 65 A. Выбираем выключатель на 63 А. Схема электроснабжения участка:  Рассчитаем минимальные токи КЗ с учетом сечений кабелей. Сопротивление петли фаза-нуль для кабеля К1: R1ф0 = 2·L1·ρ / S1 = 2·28·0.028 / 2.5 = 0,627 Ом Для кабеля, питающего группу двигателей: R = 0.022 Ом Суммарное сопротивление от ввода до двигателя: R1 = R1ф0 + R = 0.627 + 0,022 = 0.65 Ом Минимальное значение тока КЗ: I = U / R1 = 380 / 0.65 = 585 А Аналогично рассчитываем токи КЗ других двигателей:
Пусковые токи двигателей (кратность пускового тока принимаем равной kп = 7,0) Iп1 = kп·Iн1 = 7·6,1 = 43 А Iп2 = 87 А Iп3 = 214 А Iп4 = 260 А Токи срабатывания мгновенных расцепителей выбираем такими, чтобы они были больше пускового тока двигателя и меньше минимального тока кз. Для автоматов с С-характеристикой ток срабатывания выбираем 10 крат от номинального. 1) номинальный ток 10А, ток отсечки 10·10 = 100 А 2) номинальный ток 16А, ток отсечки 16·10 = 160 А 3) номинальный ток 40А, ток отсечки 40·10 = 400 А 4) номинальный ток 50А, ток отсечки 50·10 = 500 А Уставки срабатывания больше чем пусковые токи двигателей. Автоматический выключатель, питающий группу двигателей должен быть отстроен от пускового тока самого мощного двигателя. I = I – Iр4 + Iп4 = 62,6 – 24,2 + 260 = 298,4 А. Уставка срабатывания отсечки 63·10 = 630 А. Задача 3 Определить ток трехфазного короткого замыкания в точке К1, если питание осуществляется от системы и генераторов Г1, Г2, Г3, Г4. Параметры необходимые для расчета приведены в таблице 3. Расчет провести двумя методами в относительных и именованных единицах.  Данные элементов схемы: Напряжения: U1н = 21,5 кВ U2н = 10,5 кВ U3н = 0,4 кВ Ток кз системы: Iк(3) = 1,7 кА Линии: X01 = 0.43 Ом/км L01 = 31,5 км X02 = 0.458 Ом/км L02 = 10,3 км X0k = 0,039 Ом/км L0k = 6,2 км Трансформаторы: Sт1 = 80 МВА uk1 = 10,5 % Sт2 = 25 кВА uk2 = 10 % Реакторы: Iнр1 = 4 кА Iнр2 = 2,3 кА Uнр1,2 = 0,38 кВ Xp = 5,1 % Генераторы: Е”* = 1.082 Sн.г = 0,7 МВА x”d* = 0.147 Составляем эквивалентную схему замещения сети:  Расчет в именованных единицах Рассчитываем параметры схемы замещения элементов. В именованных единицах все приводим к ступени напряжения, где произошло кз Uб = 0,4 кВ Система:  Линии Л1:  Трансформаторы Т1:  Линии Л2:  Трансформаторы Т2:  Реактор Р2:  Из схемы замещения видно, что сопротивления  , , соединены между собой в треугольник. Для нахождения тока в точке К1 преобразуем треугольник в эквивалентную звезду.Сопротивления  ,  , будут равны:   Генератор:  Линия Л0:  Реактор Р1:  Преобразовываем схему:   Приняв напряжение генераторов и напряжение системы за базисное упрощаем схему:   Так как генераторы имеют одинаковые параметры Х =  /4 = 0,0331 / 4 ≈ 0,00828      Определяем ток в точке К1 от энергосистемы и генераторов:    Расчет в относительных единицах: За базисную мощность принимаем Sб = 100 МВА, Uб = 0,4 кВ Рассчитаем базисный ток  Сопротивления элементов в схеме замещения в относительных единицах: Система:  Линии Л1:  Трансформаторы Т1:  Линии Л2:  Трансформаторы Т2:  Реактор Р1:  Из схемы замещения видно, что сопротивления , , соединены между собой в треугольник. Для нахождения тока в точке К1 преобразуем треугольник в эквивалентную звезду.Сопротивления , , будут равны:   Генератор:  Линия Л0:  Реактор Р2:  Значения сопротивлений в упрощенной схеме: Определим суммарное сопротивление со стороны системы до соединения «звезда»   Так как генераторы имеют одинаковые параметры Х =  /4 = 21,873 / 4 ≈ 5,468      Определяем ток в точке К1 от энергосистемы и генераторов:     Литература: 1. ПУЭ. Правила устройства электроустановок. – М. ; СПб. : Деан, 2005. – 926 с. 2. Барыбин, Ю. Г. Справочник по проектированию электроснабжения: учеб. / Ю. Г. Барыбин, В. И. Крупович. – М. : Энергоатомиздат, 1996. – 456 с. 3. Справочник по проектированию электрических сетей и электрооборудования / под ред. В. И. Круповича. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Энергоиздат, 1988. 656 с. 4. Расчет коротких замыканий и выбор электрооборудования: учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / Под. ред. И. П. Крючкова и В. А. Старшинова. – М.: Издательский центр «Академия», 2006. – 416 с. |