Південно - Уральський державний університет
Заочний інженерно-економічний факультет
Контрольна робота
з дисципліни Електроживильні системи та мережі
група: ЕС-411
спеціальність: 140211
Виконав: Смирнова Є.В.
Перевірив: Пястолова А.В.
Челябінськ
2009
Варіант № 37
Рішення:
При заданих значеннях tg φ значення cos φ і sin φ навантажень будуть
cos φ1 = 0,97 sin φ1 = 0,24
cos φ2 = 0,93 sin φ2 = 0,37
cos φ3 = 0,96 sin φ3 = 0,28
cos φ4 = 0,94 sin φ4 = 0,33
Уявімо навантаження в наступному вигляді:
Розрізаємо кільцеву мережу по вузлу А і розглядаємо її як лінію з двостороннім живленням (рис. 1.1). За формулою визначаємо потоки потужності на головних ділянках мережі:
L2/10 2 L5/40 3 L4/60 4 L3/30
S1 S2 S3 S4
Рис.1.1
Перевірка:
Отже, розрахунок потоків потужності на головних ділянках мережі виконано правильно.
За першим законом Кірхгофа визначаємо потік потужності в лінії 2:
Визначаємо струми в лініях за формулою:
Для всієї мережі T нб визначаємо як середньозважене значення:
Згідно розрахунку для даного T нб економічна щільність струму j е = 1 А / мм 2.
Економічно доцільні перерізу проводів ліній:
Приймаються найближчі стандартні, найменші перерізу проводів з урахуванням недопущення корони:
для лінії 1,2,3,4 - провід АС - 70/11 c I доп = 265 А
Перевіряємо проводу за допустимим нагріванню, для чого розрахуємо максимальні струми в лініях у післяаварійних режимах.
Максимальні значення струмів в післяаварійних режимах менше допустимих. Остаточно приймаємо перерізу проводів, обрані раніше.
Контрольне завдання 3
Завдання 1. Розрахунок втрат напруги в місцевій мережі. Разомкнутая мережа, представлена на рис.2 виконана кабельними лініями з алюмінієвими жилами. Вихідні дані для всіх варіантів контрольного завдання представлені в табл. Допустиму втрату напруги DU доп для всіх варіантів прийняти рівною 0,05 U ном. Коефіцієнт реактивної потужності tg j навантажень прийняти для всіх варіантів однаковим. Потрібно визначити максимальну втрату напруги і порівняти її з допустимою.
S315кВА
1 Z1 Z2 Z4
U1 2 3 5
S1 S2
Z3
S2 10кВА S5 20кВА
4 S47кВА
Рис.2.1
Завдання 2. Розрахунок низьковольтної електричної мережі та вибір плавких вставок. Харчування двохсекційного розподільного щита РЩ підприємства здійснюється за двома кабельних лініях від шин 380 В трансформаторної підстанції ТП 10 / 0,38 кВ (рис. 3). Секції розподільного щита в нормальному режимі працюють роздільно. При ушкодженні одного з кабелів замикається секційний роз'єднувач QS на щиті, і живлення всіх споживачів здійснюється по одному кабелю, що залишився в роботі. Кабельна лінія виконана кабелями з алюмінієвими жилами в алюмінієвій оболонці марки ААШв1, прокладеними в загальній траншеї при відстані між ними в світлі 100 мм. Найвища температура грунту на глибині прокладки кабелю плюс 20 0 С. Коефіцієнт одночасності m для лінії дорівнює 0,6. Від РЩ отримують живлення кілька асинхронних двигунів і освітлювальна навантаження. Двигуни і освітлювальна навантаження знаходяться на першому поверсі цеху. Найвища розрахункова температура повітря в цеху плюс 30 0 С. Розподільна мережа для живлення двигунів та освітлення виконана проводом марки АПВ і АПВС з алюмінієвими жилами. Прокладка проводів до двигунів здійснюється в сталевих трубах, а для освітлювального навантаження передбачається групова мережу. Тривалість використання максимального навантаження для всіх споживачів становить не більше 2500 ч. Решта вихідні дані наведені в табл.
Потрібно: 1) вказати місця установки в мережі запобіжників; 2) вибрати перерізу проводів і кабелів за умовами нагрівання; 3) розрахувати номінальні струми плавких вставок запобіжників.
SHAPE \ * MERGEFORMAT
Д1: Для двигунів, які мають номінальну потужність P ном, коефіцієнт потужності cos j, коефіцієнт корисної дії h і коефіцієнт завантаження k з, I нб.р - найбільший робочий струм визначається за формулою
Вибираємо перетин 10мм 2, допустимий тривалий струм дорівнює 65А.
де k = 3 коефіцієнт для промислових підприємств та силових установок.
Умови на вибір перерізу виконуються.
Д2:
Вибираємо перетин 4мм 2, допустимий тривалий струм дорівнює 50А.
Умови на вибір перерізу виконуються.
Освітлення:
Для освітлювального навантаження при відомій потужності P осв
Вибираємо перетин 6мм 2, допустимий тривалий струм дорівнює 80А.
Для лінії, по якій здійснюється електропостачання кількох електроприймачів і яка захищається запобіжником, при розрахунку I нб.р передбачається, що пускається тільки один самий великий двигун. При n навантаженнях, коефіцієнті одночасності m і пуску двигуна k
Вибираємо переріз від ТП до РЩ 185мм 2, допустимий тривалий струм дорівнює 345А.
Умова щодо вибору перерізу виконується.
Заочний інженерно-економічний факультет
Контрольна робота
з дисципліни Електроживильні системи та мережі
група: ЕС-411
спеціальність: 140211
Виконав: Смирнова Є.В.
Перевірив: Пястолова А.В.
Челябінськ
2009
Варіант № 37
Вибір перерізу проводів районних мереж
На рис. 1 представлена схема районної електричної мережі, проектованої на напругу U ном. Лінія l1 повітряна дволанцюгова, а лінії l2-l5 повітряні одноланцюгових. Вихідні дані для всіх варіантів контрольного завдання представлені в таблиці. Для підстанцій вказані найбільші значення навантажень. Потрібно вибрати перерізу проводів з економічної щільності струму і перевірити їх по короні і по нагріванню.l4 |
l5 |
l3 |
l1 |
l2 |
4 |
S н 3 |
S н 2 |
3 |
2 |
A |
Рис.1 |
S н 4 |
1 |
S н 1 |
| Uном, кВ | Довжина лінії, км | П / ст 1 | П / ст 2 | П / ст 3 | П / ст 4 | ||||||||
| l1 | l2 | l3 | l4 | l5 | Р / tg φ, МВт / | ТНБ, ч. | Р / tg, МВт / | ТНБ, ч. | Р / tg φ, МВт / | ТНБ, ч. | Р / tg, МВт / | ТНБ, ч. | |
| 150 | 80 | 10 | 30 | 60 | 40 | 45 / 0,25 | 6500 | 50 / 0,4 | 7500 | 25 / 0,29 | 4500 | 25 / 0,35 | 3500 |
Рішення:
При заданих значеннях tg φ значення cos φ і sin φ навантажень будуть
cos φ1 = 0,97 sin φ1 = 0,24
cos φ2 = 0,93 sin φ2 = 0,37
cos φ3 = 0,96 sin φ3 = 0,28
cos φ4 = 0,94 sin φ4 = 0,33
Уявімо навантаження в наступному вигляді:
Розрізаємо кільцеву мережу по вузлу А і розглядаємо її як лінію з двостороннім живленням (рис. 1.1). За формулою визначаємо потоки потужності на головних ділянках мережі:
Рис.1.1
Перевірка:
Отже, розрахунок потоків потужності на головних ділянках мережі виконано правильно.
За першим законом Кірхгофа визначаємо потік потужності в лінії 2:
Визначаємо струми в лініях за формулою:
Для всієї мережі T нб визначаємо як середньозважене значення:
Згідно розрахунку для даного T нб економічна щільність струму j е = 1 А / мм 2.
Економічно доцільні перерізу проводів ліній:
Приймаються найближчі стандартні, найменші перерізу проводів з урахуванням недопущення корони:
для лінії 1,2,3,4 - провід АС - 70/11 c I доп = 265 А
Перевіряємо проводу за допустимим нагріванню, для чого розрахуємо максимальні струми в лініях у післяаварійних режимах.
Максимальні значення струмів в післяаварійних режимах менше допустимих. Остаточно приймаємо перерізу проводів, обрані раніше.
Контрольне завдання 3
Завдання 1. Розрахунок втрат напруги в місцевій мережі. Разомкнутая мережа, представлена на рис.2 виконана кабельними лініями з алюмінієвими жилами. Вихідні дані для всіх варіантів контрольного завдання представлені в табл. Допустиму втрату напруги DU доп для всіх варіантів прийняти рівною 0,05 U ном. Коефіцієнт реактивної потужності tg j навантажень прийняти для всіх варіантів однаковим. Потрібно визначити максимальну втрату напруги і порівняти її з допустимою.
l3/F3 |
l4/F4 |
l2/F2 |
D |
l1/F1 |
S н2 |
S н 3 |
S Н1 |
У |
ЄС |
S н 4 |
C |
А |
Рис. 2 |
| Uном, кВ | Навантаження споживачів | Параметри ліній | ||||||||||
| S Н1, кВА | S н2, кВА | S Н3, кВА | S Н4, кВА | tg φ | l1/F1, км / мм 2 | l2/F2, км / мм 2 | l3/F3, км / мм 2 | l4/F4, км / мм 2 | ||||
| 0,38 | 10 | 15 | 7 | 20 | 0,75 | 0,3 / 95 | 0,08 / 70 | 0,3 / 16 | 0,06 / 35 | |||
Z3
4 S47кВА
Рис.2.1
Завдання 2. Розрахунок низьковольтної електричної мережі та вибір плавких вставок. Харчування двохсекційного розподільного щита РЩ підприємства здійснюється за двома кабельних лініях від шин 380 В трансформаторної підстанції ТП 10 / 0,38 кВ (рис. 3). Секції розподільного щита в нормальному режимі працюють роздільно. При ушкодженні одного з кабелів замикається секційний роз'єднувач QS на щиті, і живлення всіх споживачів здійснюється по одному кабелю, що залишився в роботі. Кабельна лінія виконана кабелями з алюмінієвими жилами в алюмінієвій оболонці марки ААШв1, прокладеними в загальній траншеї при відстані між ними в світлі 100 мм. Найвища температура грунту на глибині прокладки кабелю плюс 20 0 С. Коефіцієнт одночасності m для лінії дорівнює 0,6. Від РЩ отримують живлення кілька асинхронних двигунів і освітлювальна навантаження. Двигуни і освітлювальна навантаження знаходяться на першому поверсі цеху. Найвища розрахункова температура повітря в цеху плюс 30 0 С. Розподільна мережа для живлення двигунів та освітлення виконана проводом марки АПВ і АПВС з алюмінієвими жилами. Прокладка проводів до двигунів здійснюється в сталевих трубах, а для освітлювального навантаження передбачається групова мережу. Тривалість використання максимального навантаження для всіх споживачів становить не більше 2500 ч. Решта вихідні дані наведені в табл.
Потрібно: 1) вказати місця установки в мережі запобіжників; 2) вибрати перерізу проводів і кабелів за умовами нагрівання; 3) розрахувати номінальні струми плавких вставок запобіжників.
SHAPE \ * MERGEFORMAT
Д2 |
Д1 |
РЩ |
QS |
Рис. 3 |
10 кВ ККВ |
Т |
Двигун Д1 | Двигун Д2 | Навантаження освітлення, кВт | ||||||||||
| Рн, кВт | Cos φ | η | Iп / Iн | Кз | N 1 | Рн, кВт | Cos φ | η | Iп / Iн | Кз | N 2 | |
| 20 | 0,91 | 0,87 | 6,0 | 0,92 | 5 | 10 | 0,85 | 0,88 | 5,5 | 0,95 | 4 | 29 |
Д1: Для двигунів, які мають номінальну потужність P ном, коефіцієнт потужності cos j, коефіцієнт корисної дії h і коефіцієнт завантаження k з, I нб.р - найбільший робочий струм визначається за формулою
Вибираємо перетин 10мм 2, допустимий тривалий струм дорівнює 65А.
де k = 3 коефіцієнт для промислових підприємств та силових установок.
Умови на вибір перерізу виконуються.
Д2:
Вибираємо перетин 4мм 2, допустимий тривалий струм дорівнює 50А.
Умови на вибір перерізу виконуються.
Освітлення:
Для освітлювального навантаження при відомій потужності P осв
Вибираємо перетин 6мм 2, допустимий тривалий струм дорівнює 80А.
Для лінії, по якій здійснюється електропостачання кількох електроприймачів і яка захищається запобіжником, при розрахунку I нб.р передбачається, що пускається тільки один самий великий двигун. При n навантаженнях, коефіцієнті одночасності m і пуску двигуна k
Вибираємо переріз від ТП до РЩ 185мм 2, допустимий тривалий струм дорівнює 345А.
Умова щодо вибору перерізу виконується.