Методические указания по выполнению практических и лабораторных работ мдк. 01. 02. Устройство и техническое обслуживание сетей электроснабжения для специальности 23. 02. 07 Электроснабжение

1
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА
Улан-Удэнский колледж железнодорожного транспорта
Улан-Удэнского института железнодорожного транспорта – филиала Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования
«Иркутский государственный университет путей сообщения»
(УУКЖТ УУИЖТ ИрГУПС)
Я.С. Хадеева
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
по выполнению практических и лабораторных работ
МДК. 01.02. Устройство и техническое обслуживание сетей электроснабжения для специальности
23.02.07 Электроснабжение
(по отраслям)
Базовая подготовка
среднего профессионального образования
Очная форма обучения на базе основного общего образования
Заочная форма обучения на базе
основного общего образования / среднего общего образования
УЛАН-УДЭ 2014

2
РАССМОТРЕНО
цикловой методической комиссией специальностей 13.02.07 протокол №_1_ от «__01_» ___09___ 2014 г
Председатель ЦМК
____________ Л.Н. Разанцвей
(подпись) (И.О.Ф.)
СОГЛАСОВАНО
Зам. директора колледжа по УР
_____________ О.Н. Иванова
(подпись) (И.О.Ф.)
«__01__» ____09________ 2014г.
Зам. директора колледжа по МР
_____________ В.А. Ларченко
(подпись) (И.О.Ф.)
«__01__» ____09________ 2014г.
Зав. заочным отделением
______________ А.В.Шелканова
(подпись) (И.О.Ф)
«__01__» ____09________ 2014г.
Автор:Хадеева Я.С., преподаватель УУКЖТ УУИЖТ

3
Пояснительная записка
Методические указания по выполнению практических и лабораторных работ разработаны в соответствии с рабочей учебной программой ПМ.01 Техническое обслуживание оборудования электрических подстанций и сетей специальности 13.02.07
Электроснабжение (по отраслям) и требованиями к результатам программы подготовки специалистов среднего звена ФГОС СПО по данной специальности.
Цель данных методических указаний – оказать помощь обучающимся при выполнении практических лабораторныхработ и закреплении теоретических знаний по основным разделам МДК.01.02. Устройство и техническое обслуживание сетей электроснабжения.
Практические и лабораторные работы проводятся в специально оборудованной лаборатории «Электроснабжения», формой организации обучающихся на практических работах является – групповая (4-5 человек), индивидуальная.
Выполнение практических работ направлено на формирование общих и профессиональных компетенций, закрепление знаний, освоение необходимых умений и способов деятельности, формирование первоначального практического опыта:
ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.
ОК 2. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.
ОК 3. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность.
ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.
ОК
5.
Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.
ОК 6. Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.
ОК 7. Брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), за результат выполнения заданий.

4
ОК 8. Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации.
ОК 9. Ориентироваться в условиях частой смены технологий в профессиональной деятельности.
ПК 1.1. Читать и составлять электрические схемы электрических подстанций и сетей.
ПК 1.2. Выполнять основные виды работ по обслуживанию трансформаторов и преобразователей электрической энергии.
ПК 1.3. Выполнять основные виды работ по обслуживанию оборудования распределительных устройств электроустановок, систем релейных защит и автоматизированных систем.
ПК 1.4. Выполнять основные виды работ по обслуживанию воздушных и кабельных линий электроснабжения.
ПК 1.5. Разрабатывать и оформлять технологическую и отчетную документацию.
В результате выполнения лабораторных и практических работ студент должен:
иметь практический опыт:
- составления электрических схем устройств электрических подстанций и сетей;
-модернизации схем электрических устройств подстанций;
-технического обслуживания трансформаторов и преобразователей электрической энергии;
-обслуживания оборудования распределительных устройств электроустановок;
-эксплуатации воздушных и кабельных линий электропередач;
-применения инструкций и нормативных правил при составлении отчетов и разработке технологических документов.
уметь:
-разрабатыватьэлектрические схемы устройств электрических подстанций и сетей;
-вносить изменения в принципиальные схемы при замене приборов аппаратуры распределительных устройств;
-обеспечивать выполнение работ по обслуживанию трансформаторов, преобразователей электрической энергии и электрических сетей;
-обеспечивать проведение работ по обслуживанию оборудования распределительных устройств электроустановок;

5
-контролировать состояние воздушных и кабельных линий, организовывать и проводить работы по их техническому обслуживанию;
-использовать нормативную техническую документацию и инструкции;
-выполнять расчеты рабочих и аварийных режимов действующих электроустановок и выбирать оборудование;
-оформлять отчеты о проделанной работе.
знать:
-устройство оборудования электроустановок;
-условные графические обозначения элементов электрических схем;
-логику построения схем, типовые схемные решения, принципиальные схемы эксплуатируемых электроустановок;
-виды работ и технологию обслуживания трансформаторов и преобразователей;
-виды и технологии работ по обслуживанию оборудования распределительных устройств;
-эксплуатационно-технические основы линии электропередачи, виды и технологии работ по их обслуживанию;
-основные положении ПТЭ электроустановок;
-виды технологической и отчетной документации, порядок еѐ заполнения.
Каждая практическая работа завершается составлением письменного отчета с последующей его защитой и получением оценки. В отчѐте следует указать номер работы, тему, цель, содержание в соответствии с методическими указаниями. Отчет на листах формата А4 оформляется в соответствии с Положением «Требования к оформлению текстовой и графической документации. Нормоконтроль».
С учѐтом материальной базы практические занятия могут проводиться фронтально на реальном оборудовании либо виртуально.
Все виды работ должны проводиться с соблюдением действующих правил охраны труда, санитарных норм и пожарной безопасности. К практическим занятиям допускаются обучающиеся, прошедшие обучение и инструктаж по охране труда.
Критерии оценок:
«отлично» выставляется, если обучающийся умеет самостоятельно решать практические задачи, свободно использует справочную литературу, делает обоснованные выводы из результатов расчѐтов;
«хорошо» выставляется, если обучающийся умеет самостоятельно решать практические задачи с некоторыми недочѐтами, ориентироваться в

6 справочной литературе, правильно оценивать полученные результаты расчѐтов и сделать выводы;
«удовлетворительно» выставляется, если обучающийся с помощью преподавателя показал умения получить правильные решения конкретной практической задачи, пользоваться справочной литературой, правильно оценить полученные результаты расчѐтов и сделать выводы или самостоятельно с допущением ошибок;
«неудовлетворительно» выставляется, если обучающийся не выполнил практическую задачу, не умеет пользоваться справочной литературой, делать выводы.
Перечень практических и лабораторных работ для очной/заочной
формы обучения
Коды
формируемых
компетенций
Количеств
о часов для
очной/заоч
ной формы
обучения
Практическая работа № 1/1 Электрический расчет воздушной линии
ОК 1- ОК 9
ПК1.1 ПК 1.2 ПК
1.5 2/2
Практическая работа № 2/2 Электрический расчет кабельной линии.
ОК 1- ОК 9
ПК1.1 ПК 1.2 ПК
1.5 2/2
Практическая работа № 3/3 Расчет экономического сечения проводов контактной сети
ОК 1- ОК 9
ПК1.1 ПК 1.2 ПК
1.5 2/2
Практическая работа № 4 Расчет экономически обоснованного расстояния между тяговыми подстанциями
ОК 1- ОК 9
ПК1.1 ПК 1.2 ПК
1.5 2
Практическая работа № 5 Выбор компенсирующего устройства
ОК 1- ОК 9
ПК1.1 ПК 1.2 ПК
1.5 2
Практическая работа № 6 Составление схемы внешнего электроснабжения тяговых подстанций
ОК 1- ОК 9
ПК1.1 ПК 1.2 ПК
1.5 2
Практическая работа № 7 Составление схемы питания и секционирования контактной сети.
ОК 2, ОК 8
ПК 1.1.
2
Практическая работа № 8 Исследование влияния компенсирующего устройства (поперечной компенсации) на качество электроэнергии
ОК 1- ОК 9
ПК1.1 ПК 1.2 ПК
1.5 2
Практическая работа № 9 Исследование влияния компенсирующего устройства (продольной компенсации) на качество электроэнергии
ОК 1- ОК 9
ПК1.1 ПК 1.2 ПК
1.5 2
Практическая работа № 10 Исследования показателей качества электрической энергии
ОК 1- ОК 9
ПК1.1 ПК 1.2 ПК
1.5 2
Практическая работа №11/4 Определение места расположения ГПП
(ЦРП)
ОК 1- ОК 9
ПК1.1 ПК 1.4 ПК
1.5 2/2
Практическая работа №12 Составление схемы и плана распределительных сетей напряжением 10 кВ.
ОК 1- ОК 9
ПК1.1 ПК 1.4 ПК
1.5 2

7
Практическая работа №13 Составление схемы питания линий автоблокировки
ОК 1- ОК 9
ПК1.1 ПК 1.4 ПК
1.5 2
Практическая работа № 14 Принципиальная схема питания сигнальных точек.
ОК 1- ОК 9
ПК1.1 ПК 1.4 ПК
1.5 2
Лабораторная работа №1 Исследование схемы питания ламп
ОК 1- ОК 9
ПК1.1 ПК 1.4 ПК
1.5 2
Лабораторная работа №2 Исследование схем питания энергосберегающих ламп.
ОК 1- ОК 9
ПК1.1 ПК 1.4 ПК
1.5 2
Лабораторная работа №3 Исследование освещения ОРУ-110 кВ, 27,5 кВ тяговой подстанции.
ОК 1- ОК 9
ПК1.1 ПК 1.4 ПК
1.5 2
Лабораторная работа №4 Изучение конструкции светильников внутреннего освещения
ОК 1- ОК 9
ПК1.1 ПК 1.4 ПК
1.5 2
Лабораторная работа №5 Изучение конструкции светильников наружного освещения
ОК 1- ОК 9
ПК1.1 ПК 1.4 ПК
1.5 2
Лабораторная работа №6 Расчет внутреннего освещения
ОК 1- ОК 9
ПК1.1 ПК 1.4 ПК
1.5 2
Лабораторная работа №7 Расчет наружного освещения
ОК 1- ОК 9
ПК1.1 ПК 1.4 ПК
1.5 2
Лабораторная работа №8 Расчет норм освещенности железнодорожных объектов
ОК 1- ОК 9
ПК1.1 ПК 1.4 ПК
1.5 2
Всего
44/8

8
Содержание
Пояснительная записка
3
Практическая работа № 1 Электрический расчет воздушной линии
8
Практическая работа № 2 Электрический расчет кабельной линии.
13
Практическая работа № 3 Расчет экономического сечения проводов контактной сети
17
Практическая работа № 4 Расчет экономически обоснованного расстояния между тяговыми подстанциями
21
Практическая работа № 5 Выбор компенсирующего устройства
23
Практическая работа № 6 Составление схемы внешнего электроснабжения тяговых подстанций
27
Практическая работа № 7 Составление схемы питания и секционирования контактной сети.
28
Практическая работа № 8 Исследование влияния компенсирующего устройства (поперечной компенсации) на качество электроэнергии
31
Практическая работа № 9 Исследование влияния компенсирующего устройства (продольной компенсации) на качество электроэнергии
31
Практическая работа № 10 Исследования показателей качества электрической энергии
35
Практическая работа №11 Определение места расположения ГПП
(ЦРП)
39
Практическая работа №12 Составление схемы и плана распределительных сетей напряжением 10 кВ.
44
Практическая работа №13 Составление схемы питания линий автоблокировки
46
Практическая работа № 14 Принципиальная схема питания сигнальных точек.
50
Лабораторная работа №1 Исследование схемы питания ламп
54
Лабораторная работа №2 Исследование схем питания энергосберегающих ламп.
58
Лабораторная работа №3 Исследование освещения ОРУ-110 кВ,
27,5 кВ тяговой подстанции.
62
Лабораторная работа №4 Изучение конструкции светильников внутреннего освещения
64
Лабораторная работа №5 Изучение конструкции светильников наружного освещения
64
Лабораторная работа №6 Расчет внутреннего освещения
68
Лабораторная работа №7 Расчет наружного освещения
68
Лабораторная работа №8 Расчет норм освещенности железнодорожных объектов
77
Рекомендуемая литература
78

9
Практическая работа 1
Тема: Электрический расчет воздушной линии
Цель: Освоить методику электрического расчета воздушной линии.
Задание: рассчитать линию электропередачи (ЛЭП).
Таблица 1 – Исходные данные
Вари ант
Максимальная мощность нагрузки в конце линии Р, кВт
Коэффициен т мощности
Номинально е напряжение линии U, кВ
Длин а лини и l, км
Время использован ия максим. нагрузки
T
макс.
, ч/год
Материал
1 2500 0,93 35 10 4700 алюминий
2 1900 0,9 35 12 4300 медь
3 2700 0,92 35 10 3700 медь
4 3600 0,9 10 15 4400 алюминий
5 6000 0,92 35 25 5800 алюминий
6 5300 0,93 35 25 3000 стале- алюминий
7 2000 0,9 35 10 4500 алюминий
8 2400 0,92 10 10 4200 медь
9 3500 0,93 10 15 3700 стале- алюминий
10 3200 0,9 10 15 3200 стале- алюминий
Краткие теоретические сведения
Рассчитать линию электропередачи (ЛЭП) – это значит определить: сечение провода и сформировать марку; потери мощности; потери напряжения.
Сечение провода, соответствующее минимальной стоимости передачи электроэнергии, называют экономическим.
Правилами устройства электроустановок для определения расчетного экономического сечения q эк рекомендуется метод экономической плотности тока. Для проведения электрического расчета воздушной линии необходимо иметь структурную схему ЛЭП, указав на ней исходные данные (рис.1).
Р

10
U
Рис.1 – Структурная схема ЛЭП
Максимальный рабочий ток линии рассчитывается по формуле (1), А
, (1)
Для расчета экономического сечения проводника необходимо, используя табл. 1, определить плотность тока j эк
(по материалу проводника и по числу часов использования максимума нагрузки за год T
макс.
).
Таблица 2 – Нормированные значения плотности тока
Проводник
Плотность тока j эк.
А/мм
2
, при числе часов использования максимума нагрузки за год T
макс.
, ч/год
1000-3000 3000-5000
Более 5000
Медные
2,5 2,1 1,8
Алюминиевые
1,3 1,1 1,0
Экономическое сечение проводника рассчитывается по формуле (2)
. (2)
Для выбора проводника (по сечению и допустимому току), согласно
ПУЭ, используются данные из табл. 2 q≥q эк
,
Iдоп≥I
раб.макс
, где q – сечение проводника, мм
2
;
Iдоп – допустимый ток, А.
Таблица 3 – допустимый ток на неизолированные провода
Сечен ие прово да, мм
2
Допустимый ток для провода марки, А
А
АС
АСО
АСУ
М

11 4
-
-
-
-
50/25 6
-
-
-
-
70/35 10
-
80/50
-
-
95/60 16 105/75 105/75
-
-
130/100 25 135/105 130/100
-
-
180/135 35 170/130 175/135
-
-
220/170 50 215/165 210/165
-
-
270/215 70 265/210 265/210
-
-
340/270 95 320/255 330/260
-
-
415/225 120 375/300 380/305
-
375 485/395 150 440/355 445/365 450/365 450 570/465 185 500/410 510/425 505/420 515 640/530 240 590/490 610/505 605/505 610 760/685 300 680/570 690/585 690/580 705 880/740 400 815/690 835/715 825/710 850 1050/895 500 980/820
-
945/815
-
-
600 1070/93 0
-
1050/1075
-
-
700
-
-
1220/1075
-
-
Примечание: в зависимости от конструкции провода имеют следующие обозначения:
А – алюминиевый; АС – сталеалюминиевый; АСО – сталеалюминиевый облегченной конструкции; АСУ
– сталеалюминиевый усиленной конструкции; М – медный.
Оптимальная длина ЛЭП определяется из предложенного диапазона по формулам (3), (4), (5)
; (3)
; (4)

12
, (5) где
- напряжение передачи, кВ.
Для определения потери напряжения необходимо рассчитать активное сопротивление провода на единицу длины (6)
(ОМ/ км) (6) где - удельная проводимость для алюминиевых проводников, принимается
30 м/(Ом мм
2
), для медных – 50 м/(Ом мм
2
).
Потери напряжения в ЛЭП (7)
), (7) где
– коэффициент мощности ЛЭП; х
0
– индуктивное сопротивление на единицу длины ЛЭП, для воздушной линии принимается 0,4 Ом/км, для кабельной – 0,08 Ом/км.
Чтобы перевести потери напряжения из процентов в киловольты, можно использовать формулу (8)
(8)
Потери мощности в ЛЭП рассчитываются по формуле (9)
(9)
Содержание отчета:
1.
Отчет на листах формата А4 в соответствии с Положением
«Требования к оформлению текстовой и графической документации.
Нормоконтроль».
2.
В практической работе необходимо отразить следующее:
А) Название практической работы.
Б) Цель практической работы.
В) Задание.
3. Выполненная практическая работа, в соответствии с заданием.
4. Ответы на контрольные вопросы.
5. Вывод.
Контрольные вопросы:
1.Как расшифровывается маркировка выбранной воздушной линии?