Методические указания к курсовому проектированию по курсу Проектирование систем электрификации идипломному проектированию по курсу
![]()
|
Или в комплексной форме записи:___ ___ Z RL = R L + j X L = 12 + j16 [ Cм ]. Z RC = R C + j X C = 12 – j16 [ Oм ]. Коэффициент мощности RL цепи составляет: Соs φ RL = R L / Z RL = 12 / 20 = 0,6 . 3. Полное сопротивление в комплексной форме записи RLRC цепи определяется выражением: ___ ___ __ __ __ Z = (Z RL Z RC ) / (Z RL+Z RC ) = (12 + j16 ) (12 – j16 ) / (12 + j16 +12 – j16) = = 400 / 24 = 16,66 [ Oм ]. Тогда коэффициент мощности этой цепи будет равен 1: Соs φ = 1 . Токи RL и RC цепей:будут иметь зничения: __ __ I RL= U / Z RL= 220 / (12 + j16 ) = 220 (12 – j16 ) / (12 2 + 16 2 ) = 6,6 – j8,8 [А]; __ __ IRС = U / Z RС= 220 / (12 – j16 ) = 220 (12 + j16 ) / (12 2 + 16 2 ) = 6,6 +j8,8 [ А ]. Или: _________ ___________ I RL = I AL2 + IXL 2 = 6,6 2 + 8,8 2 = 11 [ A ]; __________ ___________ I RC = I AL 2 + I XL 2 = 6,6 2 + 8,8 2 = 11 [ A ]
4. Суммарный ток RLRC цепи:будет равен: I = I RL + I RC = ( 6,6 – j8,8 ) ( 6,6 +j8,8 ) = 13,2 [ A ] 5. Векторная диаграмма RLRC цепи представлена на рисунке 4.2.6. 6. Активная мощность RLRC цепи:составит: Р = U I Соs φ = 220 13,2 1 = 2904 [ A ] Очевидно, что полная мощность равна активной мощности, так как коэффициент мощности RLRC цепи равен единице. Осуществлена полная компенсация реактивной мощности и наблюдается резонанс токов. Задача № 9. Решение. 1. Резонансная частота ω [ 1 / с ] RLRC цепи определяется выражением: ω = ( R L2 – L / С ) 0,5 ( L C ) –0,5 ( R С2 – L / С ) –0,5 После преобразованитй получим: ω2= ( R L2 L / С ) ( L C ) – 1 ( R С2 – L / С ) – 1 ; ω2= [ ( R L2 С – L ) / С ] [ ( L C ) ( R С2 С – L ) / С ] – 1; ω2= ( R L2 С – L ) ( R С2 L С 2 – L2 С ) – 1; ω2 ( R С2 L С 2 – L2 С ) = ( R L2 С – L ) ; ω2 R С2 L С 2 – ω2 L2 С – R L2 С + L = 0 ; ( ω2 R С2 L ) С 2 – (ω2 L2 + R L2 ) С + L = 0 . Получили квадратное уравнение относительно емкости конденсатора С. 2. Найдем индуктивность дросселя: L = X L / ω = X L /2 π f = 2 /2 3,14 50 = 2 / 314 = 0,00637 [ Гн ]. 3. Подставим значения сопротивлений и индуктивности в квадратное уравнение и найдем емкость фазосдвигающего конденсатора С: ( 314 2 3 2 0,00637 ) С 2 – ( 314 2 0,00637 ) С + 0,00637 = 0 ; 5653,51 С 2 – 628,06 С + 0,00637 = 0 ; ___________________________ 628,06 ± 628,06 2 – 4 5653,51 0,00637 628,06 ± 627,95 С 1,2 = –––––––––––––––––––––––––––––––––––––– = ––––––––––––––– = 2 5653,51 11307,02 = 0,05546 ± 0,055536 [ Ф ] ; С 1 = 0,9986 1 [ Ф ]; С 2 = 0,0001 [ Ф ] = 100 [ мкФ ] 4. Вычислим реактивные сопротивления конденсаторов: X С1 = 1 /ω С 1 = 1 /2 π f С 1 = 1 /2 3,14 50 1 = 0,003185 [ Ом ] ; X С2 = 1 /ω С 2 = 1 /2 π f С 2 = 1 /2 3,14 50 0,0001 = 31,85 [ Ом ] . 5. Полное сопротивление в комплексной форме записи RLRC цепи определяется выражением: ___ ___ __ __ __ Z 2 = (Z RL ? Z RC2 ) / (Z RL+Z RC2 ) = (8 + j2 ) (3 – j32 ) / (8 + j2 +3 – j32) = = 8,29 – j0,11 [ Oм ]; ___ ___ __ __ __ Z 1 = (Z RL Z RC1 ) / (Z RL+Z RC1 ) = (8 + j2 ) 3 / (8 + j2 +3) = = 2,21 + j0,14 [ Oм ]. Реактивным сопротивлением X С1 пренебрегаем за его малостью. Величина реактивной составляющей суммарного сопротивления Z1,2 в обоих случаях пренебрежимо мала и может считаться стремящимся к нулю. Тогда коэффициент мощности этой цепи будет равен 1: Соs φ = 1 . 4. Коэффициент мощности RL цепи равен: Соs φ = R L / Z RL = 8 / ( 8 2 + 2 2 ) 0,5 = 0.97 . 5. Активная мощность RLRC цепи составляет: Р 1 = U 2 / R 1 = 36 2 / 2,21 = 586 [ Вт ]; Р 2 = U 2 / R 2 = 36 2 / 8,29 = 156 [ Вт ]. Так как коэффициент мощности этой цепи равен 1 ( Соs φ = 1 ), то полная мощность цепи соответсвенно равна: S 1 = U 2 / Z 1 = 36 2 / 2,21 = 586 [ ВA ]; S 2 = U 2 / Z 2 = 36 2 / 8,29 = 156 [ ВA ]. Задача № 10. Решение. 1. Коэффициент мощности некомпенсированной RL цепи равен: Соs φ = Р / S = Р / U I = 1200 / 220 ? 11 = 0.455 . 2. После улучшения коэффициента мощности активная составляющая суммарного тока останется неизменной, поэтому справедливо равенство: I А = I Соs φ = I КСоs φ К . [ А ]. Тогда ток компенсированной RLС цепи будет равен: I К = I Соs φ / Соs φ К =11 0,455 / 0,91 = 0.455 [ А ]. 3. Ток, протекающий через конденсатор С равен: I C = I Sin φ – I К Sin φ К = I ( 1 – Cos 2 φ ) 0,5 – I К ( 1 – Cos 2 φ К) 0,5 = = 11 ( 1 – 0,455 2) 0,5 – 5,5 ( 1 – 0,91 2) 0,5 = = 11 ( 1 – 0,207) 0,5 – 5,5( 1 – 0,83) 0,5 = 11 0,793 0,5 – 5,5 0,17 0,5 = = 11 0,89 – 5,5 0,41 = 9,8 – 2,25 = 7,55 [ А ]. 4. Реактивная мощность конденсатора Q C будет равна: Q C = I C U = 7,55 220 = 1661 [ ВАр ]. 5. Емкость конденсатора составит: С =1 / ω Х С = 1 /2 π f Х С = I С /2 π fU = IС U /2 π fU 2 = = QС/2 π fU 2 = 1661 /2 3,14 50 220 2 = 0,000109 [ Ф ] = 109 [мкФ]. Задача № 11. Ответ: С = 426 [ мкФ ]. Активная и реактивная составляющие тока до компенсации реактивной мощности составляют: I А =30 [ A ]; I Р =52 [ A ]. Активная и реактивная составляющие тока осле компенсации реактивной мощности составляют: I АК =30 [ A ]; I РК =22,5 [ A ]. Суммарный ток цепи после компенсации реактивной мощности равен: I К = 37,7 [ A ]. Задача № 12. Ответ: Q C = 5?45 [ кВАр ]. После частичной компенсации реактивной мощности суммарный ток электроприемника равен: I К = 42 [ A ], полная мощность: S К = 9,3 [ кВА ], реактивная мощность : Q К = 3,92 [ кВАр ]. До компенсации реактивной мощности коэффициент мощности цепи был равен: Соs φ = 0,5 , суммарный ток электроприемника: I = 58 [ A ], полная мощность: S = 12,6 [ кВА ], реактивная мощность : Q = 9,37 [ кВАр ]. Справочные материалы Таблица – Значения некоторых наиболее часто встречающихся тригонометрических функций
Список использованной литературы 1. Правила устройства электроустановок. М.; Энас 1999. 2. Рекомендации по проектирования, монтажу и эксплуатации зданий при применении устройств защитного отключения. М.; «МЭИ» 2001. 3. ГОСТ 2.721 – 24 ЕСКД. Обозначения условные графические в схемах. 4. ГОСТ 2.722 – 68 ЕСКД. Обозначения условные графические в схемах. Машины электрические. 5. ГОСТ 2.725 – 68 ЕСКД. Обозначения условные графические в схемах. Устройства коммутационные. 6. ГОСТ 2.727 – 89 ЕСКД. Обозначения условные графические в схемах. Разрядники. Предохранители. 7. ГОСТ 2.731 – 81 ЕСКД. Обозначения условные графические в схемах. Приборы электровакуумные. 8. ГОСТ 2.732 – 68 ЕСКД. Обозначения условные графические в схемах. Источники света. 9. ГОСТ 2.755 – 87 ЕСКД. Обозначения условные графические в схемах. Устройства коммутационные и контактные соединения. 10. ГОСТ 11691 – 66. Чертежи строительные. Условные графические обозначения элементов конструкций и элементов зданий. М.; Госстандарт 1969. 104 с. 11. ГОСТ 13109—97 «Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения» 12. ГОСТ 21.608 – 84. Изображения условные графические электрооборудования и проводок на планах. М.: Госстандарт 1984. 13. ГОСТ 21.613 – 88. Изображения условные графические электрооборудования и проводок на планах. М.: Госстандарт 1988. 14. ГОСТ 21.614 – 88. Изображения условные графические электрооборудования и проводок на планах. М.: Госстандарт 1988. 104 с. 15. СНиП 3.05.06 – 85. Электротехнические устройства. М.: Стройиздат. 1986. 16. Камнев В.Н. Чтение схем и чертежей электроустановок. М.: Высшая школа 1990. 144 с. 17. Электрические системы. Электрические сети. Под ред. В.А. Вешкова, В.А. Строева. – М.: Высшая школа 1998. 18. Филатов И.В., Гурнина Е.В. Электроснабжение электротехнических установок. М.: МГОУ 1979. 160 с. 19. Мокшанцев Г.Ф., Орлов П.С. Электрические расчеты сетей и проводок. Учет и эффективное использование электрической энергии. Ярославль: ЯГСХА 2002. 102 с. 20. Чтение графической проектной и исполнительской электротехнической документации. Под ред. П.С. Орлова. Ярославль: ЯГСХА 2005. 37 с. 21. Александров К.А., Кузьмина Е.Г. Электротехнические чертежи и схемы. М.: Радио 1990. 22. Бенфман В.И., Ловицкий Н.Н. Проектирование силового электрооборудования промышленных предприятий. М. Госэнергоиздат. 1960. 586 с. 23. Анцев И.Б., Симико В.Н. Основы проектирования внутренних элект- рических сетей. 24. Кутеков С.А., Гончаров С.В. Практическое пособие по электрическим сетям и электрооборудованию. С.Пб. Лань 2011. 25. Шеховцов В.П. Расчет и проектирование схем электроснабжения. М. Форум – Искра – М 2007. 214 с. 26. Киреева Э.А. Электроснабжение и электрооборудование цехов промышленных предрпиятий. М. Кнорус. 2011. 368 с. 2 ![]() 28. Конюхова Е.А. Электроснабжение объектов. М. Академия. 2009. 319 с. 29. Гужов Н.П., Ольховский В.Я,, Павлюченко Д.А. Системы электроснабжения // Ростов н/Д,; Феникс, 2011. – 302 с. 30. Ополева Г. Н. Схемы и подстанции электроснабжения. — М.:ФОРУМ: ИНФРАМ, 2006. 480 с. 31. Воротницкий В., Бузин С. Реклоузер – новый уровень автоматизации и управления ВЛ 6(10) кВ. // Новости электротехники № 3 (69) 2011. С. 1 14. |