практики. Решение Рисунок 1Однолинейная схема электроснабжения
 Скачать 203.77 Kb.
|
|
Щамель Б.В АСз-401. 14 вариант Задача № 1 Начертить электрическую схему для части системы электроснабжения. Тип питающей подстанции, промежуточные подстанции, число и тип конечных потребителей представлены в табл. 1. по вариантам. Таблица 1
Решение:  Рисунок 1-Однолинейная схема электроснабжения Задача № 2 Для заданной по варианту (табл.2) марки трансформатора построить Т- образную схему замещения. Определить параметры Т-образной схемы замещения по паспортным данным трансформатора. Рассчитать потери активной и реактивной мощности для заданной по варианту нагрузки трансформатора. Посчитать КПД для описанных условий. Таблица 2
Решение: Технические характеристики трансформатора ТРДН-25000/110/6,3 представлены в Таблице 3 Таблица 3
Для определения параметров схемы замещения трансформатора необходимо рассчитать: а) номинальный ток первичной обмотки трансформатора:  б) фазный ток первичной обмотки трансформатора: при соединении по схеме "звезда"  в) фазное напряжение первичной обмотки: при соединении по схеме "звезда"  г) фазный ток холостого хода трансформатора:  где  - ток холостого хода, %;д) мощность потерь холостого хода на фазу  где m – число фаз первичной обмотки трансформатора. в нашем случае 3 шт; е) полное сопротивление ветви намагничивания схемы замещения трансформатора при холостом ходе  ж) активное сопротивление ветви намагничивания  з) реактивное сопротивление цепи намагничивания  и) фазный коэффициент трансформации трансформатора  где U2ф=U2нк) линейный коэффициент трансформации трансформатора  2. Определение параметров схемы замещения трансформатора в режиме короткого замыкания В опыте короткого замыкания вторичная обмотка трансформатора замкнута накоротко, а подводимое к первичной обмотке напряжение подбирается таким образом, чтобы ток обмотки трансформатора был равен номинальному. Схема замещения трансформатора в режиме короткого замыкания представлена на рис. 2. Рисунок 2 Здесь суммарное значение активных сопротивлений (  ) обозначают rk и называют активным сопротивлением короткого замыкания, а ( ) – индуктивным сопротивлением короткого замыкания xk.Для определения параметров схемы замещения трансформатора рассчитаем: а) фазное напряжение первичной обмотки U1Ф=5,7 кВ; б) фазное напряжение короткого замыкания  где Uk – напряжение короткого замыкания, %; в) полное сопротивление короткого замыкания  где Iк.ф. – фазный ток короткого замыкания: при соединении по схеме "звезда":  г) мощность потерь короткого замыкания на фазу  Pk – это мощность потерь Короткого замыкания д) активное сопротивление короткого замыкания  е) индуктивное сопротивление короткого замыкания  Обычно принимают схему замещения симметричной, полагая     где r1 – активное сопротивление первичной обмотки трансформатора; x1 - индуктивное сопротивление первичной обмотки трансформатора, обусловленное магнитным потоком рассеяния Ф1δ;  - приведённое активное сопротивление вторичной обмотки трансформатора; - приведённое индуктивное сопротивление вторичной обмотки трансформатора, обусловленное магнитным потоком рассеяния Ф2δ.Коэффициент полезного действия трансформатора при любой нагрузке определяют по формуле  где Sн - полная номинальная мощность трансформатора, кВ·А; P0 -мощность потерь холостого хода при номинальном напряжении, Вт; Pk -мощность потерь короткого замыкания, Вт. Кпд трансформатора рассчитывают для значений коэффициента нагрузки kнг , равных 0,25; 0,50; 0,75; 1,25 от номинального вторичного тока I2н . Значения Таблица 4. По результатам расчетов строят зависимость η = f ( kнг ) (рис.4). Максимальное значение коэффициента полезного действия имеет место при условии k2нгPk = P0 . Отсюда коэффициент нагрузки, соответствующий максимальному КПД,  . По полученному значению kнг max (из графика) определяют максимальное значение коэффициента полезного действия.Таблица 4
 Рисунок 4 Задача № 3 После расчетов, проведенных при решении задачи №2, построить временные диаграммы всех токов и напряжений для полученной Т-образной схемы замещения трансформатора. Решение: При практических расчетах изменение вторичного напряжения трансформатора в процентах от номинального определяют по формуле  где Uк.а% – активная составляющая напряжения короткого замыкания при номинальном токе, Uк. а%=Uк%cosφк= Uк%rк/zк=10,5∙2,31/50,82=0,47 %; Uк.р–реактивная составляющая напряжения короткого замыкания, выраженная в %  Изменение напряжения можно определить графическим методом. Для этого строят упрощенную векторную диаграмму (рис.5). При этом  2,27% Рисунок 5 Построение внешней характеристики трансформатора Внешнюю характеристику трансформатора строят по двум точкам: одну откладывают на оси  , а вторую на линии, соответствующей Кнг=1, откладывая вверх значение , рассчитанное по формуле где     Рисунок 6 Задача № 4 В соответствие со своим вариантом (табл. 5) исследовать работу асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором (если Ваш вариант больше, чем 18, исходные данные для асинхронного двигателя выбрать для номера варианта, получаемого вычитанием из числа 36 номера Вашего исходного варианта): 1) Построить механическую характеристику двигателя при питании его от сети с номинальным напряжением и частотой 50 Гц. 2) Найти скорость вращения двигателя и выдаваемую им механическую мощность при работе в условиях п.1. (механическими потерями пренебречь). 3) Построить механическую характеристику двигателя для случая его питания напряжением с частотой 40 Гц в соответствие со скалярным законом управления U/f=const (в случае нагрузки типа сухое трение, для вентиляторной нагрузки принять закон управления U/f2=const). 4) Найти скорость вращения двигателя и выдаваемую им механическую мощность при работе в условиях п.3. (механическими потерями пренебречь. В качестве нагрузки на валу принять представленную в табл.5. Таблица 5
Решение: Обозначим кратность пускового момента к номинальному как:  Кратность максимального (критического) момента к номинальному, как:  При f=50 Гц Скорость вращения магнитного поля:  Номинальное скольжение:  Критическое скольжение:  Номинальный и критический моменты двигателя:   Выведем формулу для отношения  , то есть  , при этом предполагаем что номинальный момент  подчиняется общему уравнению для момента: При f=40 Гц Скорость вращения магнитного поля   Общее уравнение для момента будет выглядеть следующим образом:     Рисунок 7-Механическая характеристика асинхронного электродвигателя Задача № 5 Определить расчетную нагрузку жилого дома для исходных данных по своему варианту (табл. 6). При этажности здания больше 5 этажей считать, что на каждый подъезд приходится по одному лифту с мощностью электродвигателя 8 кВт (на каждом этаже дома находится 4 квартиры). Наличие санитарно-технических устройств учесть обобщенной двигательной нагрузкой мощностью 2 кВт на один подъезд. Таблица 6
Решение: Из учета общего количества квартир равно 600 и этажности дома равным 10 этажей с учетом нахождения на каждом этаже 4 квартир, можно сделать вывод что в доме находится 15 подъездов. Расчетная нагрузка квартир при условии наличия электрической плиты в каждой квартире определим по формуле:  Расчетная нагрузка линии питания лифтовых установок определим по формуле:  Расчетная нагрузка линии питания санитарно-технических установок определим по формуле:  Суммарную нагрузку жилого дома определим по формуле:  | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
=0,48