|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
|
|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Определить последовательно расчетную нагрузку на сборных шинах РПН-1, РПН-2 и 1СШ цеховой ТП. Для дальнейших расчётов нагрузку на сборных шинах 2СШ принять равной нагрузке 1СШ.Стр 1 из 4Следующая ⇒
Контрольная работа №1 (Вариант 9-29) По дисциплине: “Электроснабжение” Преподаватель: Автор работы студент группы ПЗ-471 Беккер В.Д. Челябинск 2017 КОНТРОЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ При изучении курса «Электроснабжение» студентом выполняется одно контрольное задание. Варианты выдаются преподавателем кафедры во время установочных лекций или доводятся до сведения студента через методический кабинет факультета. Исходные данные приведены в табл. 1 и 2: – первая цифра соответствует варианту в табл. 1; – вторая цифра соответствует варианту в табл. 2. На рисунке приведена схема электроснабжения цеха, на которой обозначено: ПС 110/10 кВ – понизительная подстанция напряжением 110/10 кВ предприятия, от которой осуществляется электроснабжение цеха; Q 1– Q 4 – выключатели напряжением 10 кВ; W 1– W 2 – кабельные линии напряжением 10 кВ, длина: L 1 = 800 м; ТП 10/0,4 кВ – цеховая трансформаторная подстанция напряжением 10/0,4 кВ; Т1 и Т2 – силовые трансформаторы цеховой ТП; 1СШ и 2СШ – 1и 2 секции сборных шин цеховой ТП, напряжение 400 В; QF 1– QF 10 – автоматические выключатели; W 3– W 7 – кабельные линии напряжением 380 В, длина L 3 = 25 м; L 4 = 300 м; L 5 = 50 м; L 6 = 70 м; L 7 = 150 м; РПН-1 и РПН-2 – распределительные пункты низковольтные; QS 1 и QS 2 – рубильники; F 1– F 5 – плавкие предохранители; БКН – батарея конденсаторов низковольтная; М1–М7 – асинхронные электродвигатели; ПС – печь сопротивления; ПА – преобразователь агрегат.
Вариант 19-39
Электроснабжение цеха осуществляется от понижающей подстанции промышленного предприятия ПС 110/10 кВ по кабельным линиям W 1 и W 2. В цехе установлена двухтрансформатоная подстанция ТП 10/0,4 кВ. Категория надежности электроснабжения цеховых потребителей вторая. Коэффициент загрузки КЗ.Н силовых трансформаторов Т1 и Т2 в нормальном режиме работы следует принять равным 0,7 с учетом того, что в послеаварийном режиме (при отключении второго трансформатора) коэффициент загрузки может составить КЗ.П = 1,4. Электрической нагрузкой силового трансформатора Т1 в нормальном режиме работы являются электродвигатели М1–М5, подключенные к РПН-1, печь сопротивления ПС, преобразовательный агрегат ПА, электродвигатели М6 и М7, подключенные к РПН-2, и дополнительная расчётная активная РДОП и реактивная Q ДОП нагрузка. В задании требуется: 1. Определить последовательно расчетную нагрузку на сборных шинах РПН-1, РПН-2 и 1СШ цеховой ТП. Для дальнейших расчётов нагрузку на сборных шинах 2СШ принять равной нагрузке 1СШ. 2. Определить номинальные мощности трансформаторов Т1 и Т2 и выбрать их по каталогам. 3. Выбрать сечение и марку кабелей W 1 и W 2, проложенных в земле. Проверить эти кабели на термическую стойкость токам короткого замыкания (после расчёта токов КЗ, п. 5, и построения диаграммы селективности, п. 6) 4. Выбрать сечение и марки кабелей W 3– W 7 с алюминиевыми жилами, проложенных в кабельном лотке. 5. Рассчитать токи трехфазных коротких замыканий в электрической сети напряжением 10 кВ (на сборных шинах 1СШ подстанции ПС и на вводах трансформатора Т1) и в электрической сети напряжением 380 В (на сборных шинах 1СШ цеховой ТП, РПН-1 и РПН-2) при заданной мощности короткого замыкания S КЗ на 1СШ напряжением 10 кВ подстанции. 6. Нарисовать диаграмму селективности (времени срабатывания) релейной защиты при отключении токов коротких замыканий на разных ступенях системы электроснабжения. 7. Выбрать параметры плавких предохранителей F 1– F 5 для защиты электродвигателей М1–М5. Выбрать для низковольтного распределительного пункта РПН-1 шкаф типа ШРС. Выбрать автоматический выключатель QF 5. 8. Выбрать автоматические выключатели QF 8– QF 10. Выбрать для низковольтного распределительного пункта РПН-2 шкаф распределительный типа ПР. 9. Выбрать автоматические выключатели QF 6 и QF 7, защищающие отходящие от ТП линии. 10. Выбрать вводные QF 1, QF 2 и секционный QF 3 автоматические выключатели цеховой ТП. 11. Выбрать выключатели Q 1– Q 4, фазные трансформаторы тока ТА1, ТА3, ТА5, ТА6, трансформаторы тока нулевой последовательности ТА2, ТА4. 12. Определить потери напряжения, мощности и электрической энергии в линии W 1, трансформаторе Т1 и линиях W 4 и W 7. Дать количественную оценку этим потерям. 13. Определить падение напряжения на сборных шинах 1СШ цеховой ТП при пуске наиболее мощного из электродвигателей М1–М5. Дать оценку условиям пуска ЭД. 14. Рассчитать реактивную мощность батареи конденсаторов БКН с учетом заданного коэффициента tgφ Э на сборных шинах 1СШ подстанции. Дать оценку потерь активной и реактивной мощности в трансформаторе для трех случаев: естественного расчета электрических нагрузок; допустимой пропускной способности трансформатора; экономического распределения реактивной мощности. 15. Определить коэффициент несинусоидальности напряжения на сборных шинах 1СШ цеховой ТП. Дать оценку этому показателю качества. Примечания к таблицам 1 и 2: КП = I ПУСК / I Д.Н – кратность пускового тока асинхронного электродвигателя. Электродвигатели М1 и М2 работают в длительном режиме. Электродвигатели М3–М7 работают в повторно-кратковременном режиме. При расчёте электрических нагрузок для всех двигателей принять равными: коэффициент использования КИ = 0,7; КПД двигателей η = 0,9. Печь сопротивления трехфазная. Принять коэффициент мощности, равным 1,0 ( cos φ = 1,0). Коэффициент использования КИ принять равным 0,65. Преобразователь выполнен по мостовой трехфазной схеме выпрямления. Коэффициент мощности принять равным 0,9 ( cos φ = 0,9), коэффициент использования КИ = 0,7. Графическая часть контрольной работы: 1. Принципиальная схема электроснабжения цеха. На этой схеме должны быть нанесено обозначение всего выбранного электрооборудования (воздушные и кабельные линии, силовые трансформаторы, коммутационные аппараты, измерительные трансформаторы тока и др.), отражающего его технические характеристики, и диаграмма селективности срабатывания релейной защиты. 2. Схема замещения для расчёта токов короткого замыкания. На этой схеме должны быть показаны точки, для которых рассчитываются токи КЗ, средние напряжения ступеней системы электроснабжения, значения расчётных сопротивлений и токов КЗ. Для двигателя М2 Потребляемая активная мощность Активная мощность, потребляемая из сети с учетом коэффициента использования 𝐾 и=0,7 Реактивная мощность Для двигателя М3 Потребляемая активная мощность Мощность, приведенная к длительному режиму работы Активная мощность, потребляемая из сети с учетом коэффициента использования 𝐾 и=0,7 Реактивная мощность Для двигателя М4 Потребляемая активная мощность Мощность, приведенная к длительному режиму работы Активная мощность, потребляемая из сети с учетом коэффициента использования 𝐾 и=0,7 Реактивная мощность Для двигателя М5 Потребляемая активная мощность Мощность, приведенная к длительному режиму работы Активная мощность, потребляемая из сети с учетом коэффициента использования 𝐾 и=0,7 Реактивная мощность Рассчитаем РПН-1 Найдем эффективное число электроприемников По таблице принимаем коэффициент расчетной нагрузки 𝐾 р.а=1,102 Найдем потребляемую активную мощность Определим коэффициент реактивной мощности по нагрузке 𝐾 р.р: Найдем потребляемую реактивную мощность Найдем полную мощность Расчетный ток Рассчитаем М6 и М7 Для М6: Потребляемая активная мощность Мощность, приведенная к длительному режиму работы Активная мощность, потребляемая из сети с учетом коэффициента использования 𝐾 и=0,7 Реактивная мощность Для М7: Потребляемая активная мощность Мощность, приведенная к длительному режиму работы Активная мощность, потребляемая из сети с учетом коэффициента использования 𝐾 и=0,7 Реактивная мощность Рассчитаем РПН-2 Найдем эффективное число электроприемников По таблице принимаем коэффициент расчетной нагрузки 𝐾 р.а=1,14 Найдем потребляемую активную мощность Определим коэффициент реактивной мощности по нагрузке 𝐾 р.р: Найдем потребляемую реактивную мощность Найдем полную мощность Расчетный ток Выбрать сечение и марку кабелей W1 и W2, проложенных в земле. Проверить эти кабели на термическую стойкость токам короткого замыкания (после расчёта токов КЗ, п. 5, и построения диаграммы селективности, п. 6) Кабель питающий ТП прокладываем в земле 𝐼 Р.К. – определяем из условия, что один из трансформаторов отключен и по второму передается вся мощность. Расчетный ток, протекающий по кабельной линии: По таблице 1.3.16. ПУЭ выбираем предварительно кабель трехжильный сечением 16 мм2c длительно допустимым током 75 А. Коэффициент на количество работающих кабелей лежащих в земле (количество = 2) 𝐾 3=0,90 Фактически допустимый длительный ток для кабеля сечение 16 мм2равен 𝐼 ф=75∙0,90=67,5 А Произведем расчет сечения по экономической плотности тока (ПУЭ таблица 1.3.36). Принимаем число часов использования максимума в год от 3000 до 5000 ч для кабелей с резиновой и пластмассовой изоляцией с алюминиевыми жилами, 𝐽 ЭК=1,4 А/мм2 Условие 16 мм2≥45 мм2 не выполняется, поэтому принимаем ближайшее большее значение сечения 50 мм2 Выбираем кабель ААБл 3х50-10 А - Алюминиевая токопроводящая жила А - Алюминиевая оболочка Б - Броня из двух стальных лент л - В подушке под броней имеется слой из пластмассовых лент 3 - количество жил 25 - сечение жилы 10 - номинальное напряжение Сопротивление Активное 𝑟 0 =0,625 Ом/км Индуктивное 𝑥 0 =0,09 Ом/км Проверка кабеля на термическую стойкость токами КЗ. Определим сечение кабеля 𝐹 Т.С по термической стойкости к токам короткого замыкания: где 𝐼 К.П− действующее значение периодической составляющей тока трехфазного короткого замыкания в начале кабельной линии, А. 𝑡 р.з− время отключения короткого замыкания релейной защитой, с 𝑡 о.в− полное время отключения выключателя, с ТА− время протекания апериодической составляющей тока короткого замыкания, с. Для линии W7 Принимаем сечение 10 мм2. АВВГ 4x10 Рассчитать токи трехфазных коротких замыканий в электрической сети напряжением 10 кВ (на сборных шинах 1СШ подстанции ПС и на вводах трансформатора Т1) и в электрической сети напряжением 380 В (на сборных шинах 1СШ цеховой ТП, РПН-1 и РПН-2) при заданной мощности короткого замыкания S КЗ на 1СШ напряжением 10 кВ подстанции. Примем для СШ1, 𝑈 Б = 𝑈 ср.ном =10,5 кВ, 𝑆 Б =250 МВА, 𝑆 К.З. =180 МВА Найдем эквивалентное индуктивное сопротивление системы X 𝑐 Сопротивление линии W 1
Сопротивление линии W 4 Сопротивление линии W 7 В точке А В точке Б В точке В В точке Г В точке Д Контрольная работа №1 (Вариант 9-29) По дисциплине: “Электроснабжение” Преподаватель: Автор работы студент группы ПЗ-471 Беккер В.Д. Челябинск 2017 КОНТРОЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ При изучении курса «Электроснабжение» студентом выполняется одно контрольное задание. Варианты выдаются преподавателем кафедры во время установочных лекций или доводятся до сведения студента через методический кабинет факультета. Исходные данные приведены в табл. 1 и 2: – первая цифра соответствует варианту в табл. 1; – вторая цифра соответствует варианту в табл. 2. На рисунке приведена схема электроснабжения цеха, на которой обозначено: ПС 110/10 кВ – понизительная подстанция напряжением 110/10 кВ предприятия, от которой осуществляется электроснабжение цеха; Q 1– Q 4 – выключатели напряжением 10 кВ; W 1– W 2 – кабельные линии напряжением 10 кВ, длина: L 1 = 800 м; ТП 10/0,4 кВ – цеховая трансформаторная подстанция напряжением 10/0,4 кВ; Т1 и Т2 – силовые трансформаторы цеховой ТП; 1СШ и 2СШ – 1и 2 секции сборных шин цеховой ТП, напряжение 400 В; QF 1– QF 10 – автоматические выключатели; W 3– W 7 – кабельные линии напряжением 380 В, длина L 3 = 25 м; L 4 = 300 м; L 5 = 50 м; L 6 = 70 м; L 7 = 150 м; РПН-1 и РПН-2 – распределительные пункты низковольтные; QS 1 и QS 2 – рубильники; F 1– F 5 – плавкие предохранители; БКН – батарея конденсаторов низковольтная; М1–М7 – асинхронные электродвигатели; ПС – печь сопротивления; ПА – преобразователь агрегат.
Вариант 19-39
Электроснабжение цеха осуществляется от понижающей подстанции промышленного предприятия ПС 110/10 кВ по кабельным линиям W 1 и W 2. В цехе установлена двухтрансформатоная подстанция ТП 10/0,4 кВ. Категория надежности электроснабжения цеховых потребителей вторая. Коэффициент загрузки КЗ.Н силовых трансформаторов Т1 и Т2 в нормальном режиме работы следует принять равным 0,7 с учетом того, что в послеаварийном режиме (при отключении второго трансформатора) коэффициент загрузки может составить КЗ.П = 1,4. Электрической нагрузкой силового трансформатора Т1 в нормальном режиме работы являются электродвигатели М1–М5, подключенные к РПН-1, печь сопротивления ПС, преобразовательный агрегат ПА, электродвигатели М6 и М7, подключенные к РПН-2, и дополнительная расчётная активная РДОП и реактивная Q ДОП нагрузка. В задании требуется: 1. Определить последовательно расчетную нагрузку на сборных шинах РПН-1, РПН-2 и 1СШ цеховой ТП. Для дальнейших расчётов нагрузку на сборных шинах 2СШ принять равной нагрузке 1СШ. 2. Определить номинальные мощности трансформаторов Т1 и Т2 и выбрать их по каталогам. 3. Выбрать сечение и марку кабелей W 1 и W 2, проложенных в земле. Проверить эти кабели на термическую стойкость токам короткого замыкания (после расчёта токов КЗ, п. 5, и построения диаграммы селективности, п. 6) 4. Выбрать сечение и марки кабелей W 3– W 7 с алюминиевыми жилами, проложенных в кабельном лотке. 5. Рассчитать токи трехфазных коротких замыканий в электрической сети напряжением 10 кВ (на сборных шинах 1СШ подстанции ПС и на вводах трансформатора Т1) и в электрической сети напряжением 380 В (на сборных шинах 1СШ цеховой ТП, РПН-1 и РПН-2) при заданной мощности короткого замыкания S КЗ на 1СШ напряжением 10 кВ подстанции. 6. Нарисовать диаграмму селективности (времени срабатывания) релейной защиты при отключении токов коротких замыканий на разных ступенях системы электроснабжения. 7. Выбрать параметры плавких предохранителей F 1– F 5 для защиты электродвигателей М1–М5. Выбрать для низковольтного распределительного пункта РПН-1 шкаф типа ШРС. Выбрать автоматический выключатель QF 5. 8. Выбрать автоматические выключатели QF 8– QF 10. Выбрать для низковольтного распределительного пункта РПН-2 шкаф распределительный типа ПР. 9. Выбрать автоматические выключатели QF 6 и QF 7, защищающие отходящие от ТП линии. 10. Выбрать вводные QF 1, QF 2 и секционный QF 3 автоматические выключатели цеховой ТП. 11. Выбрать выключатели Q 1– Q 4, фазные трансформаторы тока ТА1, ТА3, ТА5, ТА6, трансформаторы тока нулевой последовательности ТА2, ТА4. 12. Определить потери напряжения, мощности и электрической энергии в линии W 1, трансформаторе Т1 и линиях W 4 и W 7. Дать количественную оценку этим потерям. 13. Определить падение напряжения на сборных шинах 1СШ цеховой ТП при пуске наиболее мощного из электродвигателей М1–М5. Дать оценку условиям пуска ЭД. 14. Рассчитать реактивную мощность батареи конденсаторов БКН с учетом заданного коэффициента tgφ Э на сборных шинах 1СШ подстанции. Дать оценку потерь активной и реактивной мощности в трансформаторе для трех случаев: естественного расчета электрических нагрузок; допустимой пропускной способности трансформатора; экономического распределения реактивной мощности. 15. Определить коэффициент несинусоидальности напряжения на сборных шинах 1СШ цеховой ТП. Дать оценку этому показателю качества. Примечания к таблицам 1 и 2: КП = I ПУСК / I Д.Н – кратность пускового тока асинхронного электродвигателя. Электродвигатели М1 и М2 работают в длительном режиме. Электродвигатели М3–М7 работают в повторно-кратковременном режиме. При расчёте электрических нагрузок для всех двигателей принять равными: коэффициент использования КИ = 0,7; КПД двигателей η = 0,9. Печь сопротивления трехфазная. Принять коэффициент мощности, равным 1,0 ( cos φ = 1,0). Коэффициент использования КИ принять равным 0,65. Преобразователь выполнен по мостовой трехфазной схеме выпрямления. Коэффициент мощности принять равным 0,9 ( cos φ = 0,9), коэффициент использования КИ = 0,7. Графическая часть контрольной работы: 1. Принципиальная схема электроснабжения цеха. На этой схеме должны быть нанесено обозначение всего выбранного электрооборудования (воздушные и кабельные линии, силовые трансформаторы, коммутационные аппараты, измерительные трансформаторы тока и др.), отражающего его технические характеристики, и диаграмма селективности срабатывания релейной защиты. 2. Схема замещения для расчёта токов короткого замыкания. На этой схеме должны быть показаны точки, для которых рассчитываются токи КЗ, средние напряжения ступеней системы электроснабжения, значения расчётных сопротивлений и токов КЗ. Определить последовательно расчетную нагрузку на сборных шинах РПН-1, РПН-2 и 1СШ цеховой ТП. Для дальнейших расчётов нагрузку на сборных шинах 2СШ принять равной нагрузке 1СШ. Решение Расчет мощности для потребителей М1-М7 1. Произвести расчет мощности с учетом КПД 2. Привести мощности к ПВ=100% КПД двигателей η = 0,9 Расчет мощности для двигателя М1: Потребляемая активная мощность Активная мощность, потребляемая из сети с учетом коэффициента использования 𝐾 и=0,7 Реактивная мощность Для двигателя М2 Потребляемая активная мощность Активная мощность, потребляемая из сети с учетом коэффициента использования 𝐾 и=0,7 Реактивная мощность Для двигателя М3 Потребляемая активная мощность Мощность, приведенная к длительному режиму работы Активная мощность, потребляемая из сети с учетом коэффициента использования 𝐾 и=0,7 Реактивная мощность Для двигателя М4 Потребляемая активная мощность Мощность, приведенная к длительному режиму работы Активная мощность, потребляемая из сети с учетом коэффициента использования 𝐾 и=0,7 Реактивная мощность Для двигателя М5 Потребляемая активная мощность Мощность, приведенная к длительному режиму работы Активная мощность, потребляемая из сети с учетом коэффициента использования 𝐾 и=0,7 Реактивная мощность Рассчитаем РПН-1 Найдем эффективное число электроприемников По таблице принимаем коэффициент расчетной нагрузки 𝐾 р.а=1,102 Найдем потребляемую активную мощность Определим коэффициент реактивной мощности по нагрузке 𝐾 р.р: Найдем потребляемую реактивную мощность Найдем полную мощность Расчетный ток Рассчитаем М6 и М7 Для М6: Потребляемая активная мощность Мощность, приведенная к длительному режиму работы Активная мощность, потребляемая из сети с учетом коэффициента использования 𝐾 и=0,7 Реактивная мощность Для М7: Потребляемая активная мощность Мощность, приведенная к длительному режиму работы Активная мощность, потребляемая из сети с учетом коэффициента использования 𝐾 и=0,7 Реактивная мощность Рассчитаем РПН-2 Найдем эффективное число электроприемников По таблице принимаем коэффициент расчетной нагрузки 𝐾 р.а=1,14 Найдем потребляемую активную мощность Определим коэффициент реактивной мощности по нагрузке 𝐾 р.р: Найдем потребляемую реактивную мощность Найдем полную мощность Расчетный ток |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2019-04-19; Просмотров: 266; Нарушение авторского права страницы
=88,75 кВАр
кВт 
в общем случае определяется
напряжение ступени
суммарное сопротивление энергосистемы до точки КЗ.
