дтси КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА МДК.03.01 Внешнее элекроснабжение промышленных и гражданских зданий


Областное государственное бюджетное
профессиональное образовательное учреждение
«Димитровградский техникум строительной индустрии»
МДК 03.01 «Внешнее электроснабжение промышленныхи гражданских зданий»
ПМ03 «Организация и выполнение работ по монтажу и наладке
электрических сетей»
Методические указания и контрольные задания
для студентов-заочников
средних специальных учебных заведений
по специальности 270843
«Монтаж, наладка и эксплуатацияэлектрооборудования
промышленныхи гражданских зданий»
Димитровград
2015
Введение
Рабочая программа МДК 03.01 «Внешнее электроснабжение промышленных и гражданских зданий» ПМ 03 «Организация и выполнение работ по монтажу и наладке электрических сетей» предназначена для реализации Федерального государственногостандарта по специальности 270843 «Монтаж, наладка и эксплуатация электрооборудования промышленных и гражданских зданий» и является единой для всех форм обучения.
Содержание программы МДК 03.01 «Внешнее электроснабжение промышленных и гражданских зданий » направлено на формирование и развитие профессиональных компетенций, и лучшее понимание социальной значимости специальности обучения.
Программа МДК 03.01 рассматривает типы и назначение электрических станций, потери мощности и электроэнергии в основных элементах системы внешнего электроснабжения; выбор электрических аппаратов и токоведущих частей в сетях напряжением выше 1 кВ по условиям короткого замыкания; расчет электрической нагрузки предприятий, проектирование городских электрических сетей, вопросы релейной защиты и автоматизации систем внешнего электроснабжения. По учебному плану изучение МДК03.01«Внешнее электроснабжение промышленных и гражданских зданий» предусматривается проведение обзорных занятий, практических и лабораторных работ в период лабораторно-экзаменационной сессий и межсессионных консультаций. Большая часть теоретического материала подлежит самостоятельному изучению студентами-заочниками, и в качестве одной из форм самостоятельной работы студентов предусмотрено выполнение домашней контрольной работы, включающей задания практического характера. Лабораторные и практические работы предназначены для углубленного изучения теоретического материала, получения практических навыков и умений при работе с автоматизированным электроприводом.
В качестве итогового контроля знаний предусматривается экзамен.
Контрольные задания разработаны в соответствии с действующей программой междисциплинарного курса.
В результате выполнения контрольных заданий, практических занятий, лабораторных работ и изучения теоретической части дисциплины студент должен
уметь:
- выполнять проектную документацию с использованием персонального компьютера;
знать:
- основные методы расчета и условия выбора электрических сетей.

а также сформировать элементы профессиональных компетенций:
ПК 3.1. Организовывать и производить монтаж воздушных и кабельных линий с соблюдением технологической последовательности.
ПК 3.2. Организовывать и производить наладку и испытания устройств воздушных и кабельных линий.
ПК 3.3. Участвовать в проектировании электрических сетей.
и общих компетенций:
ОК 1 понимать сущность и профессиональную 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 работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями;
ОК 4 брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), за результат выполнения заданий;
ОК 5 самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации.
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.
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.
Цель методических указаний – оказать помощь студентам –заочникам при выполнении домашней контрольной работы и изучения теоретического курса МДК 03.01 «Внешнее электроснабжение промышленных и гражданских зданий» ПМ 03 Организация и выполнение работ по монтажу и наладке электрических сетей» .
2 Тематический план
Наименованиеразделов и тем Количество часов при очной форме обучения
Всего Лаб. и практ. занятия
Введение 2 Тема 1. Основные понятия о системах внешнего электроснабжения 16 6
Тема 2. Системы внешнего электроснабжения промышленных предприятий 24 16
Тема 3. Проектирование городских электрических сетей 10 4
Тема 4. Релейная защита и автоматизация систем внешнего электроснабжения 18 12
Всего 68 38

3 Содержание и методические указания по изучению
МДК 03.01 «Внешнее электроснабжение промышленных и гражданских зданий»
Введение
[ Л 1,3,6, 6д,7д ]Цели и задачи междисциплинарного курса. Определение и назначение систем внешнего электроснабжения. Основные элементы систем внешнего электроснабжения: электростанция, независимый источник питания, воздушная линия электропередач, кабельная линия электропередач, электрическая сеть, трансформаторная подстанция, потребитель электрической энергии. Условные обозначения элементов систем внешнего электроснабжения в схемах электроснабжения. Понятие «шкала номинальных напряжений». Шкала номинальных напряжений в сетях внешнего электроснабжения и области применения напряжений.
Вопросы для самопроверки:
1 Определение и назначение систем внешнего электроснабжения.
2 Шкала номинальных напряжений в сетях внешнего электроснабжения и области применения напряжений систем автоматизированного электропривода.
3 Основные элементы системы электроснабжения
Тема 1 Основные понятия о системах внешнего электроснабжения
[ Л 3,6,8, 7д ]Назначение и типы электрических станций. Классификация электрических станций и режимы их работы. Принцип действия и устройство тепловых, атомных и гидравлических электростанций. Нетрадиционные способы получения электрической энергии. Перспективы развития и роль электрических станций в производстве электроэнергии. Влияние электрических станций на окружающую среду и защита ее от вредных выбросов. Способы передачи электроэнергии
Режимы работы нейтрали в установках напряжением выше 1 кВ
Схемы соединения обмоток трансформаторов. Режимы и особенности работы нейтралей трансформаторов. Принцип выбора режима работы нейтрали электроустановки. Требование ПУЭ к заземляющему устройству электроустановок выше 1 кВ (1.7).
Понятие о надежности электроснабжения и качестве электрической энергии в системах внешнего электроснабжения
Категории электроприемников и обеспечение надежности электроснабжения согласно ПУЭ. Основные принципы электроснабжения. Понятие качества электрической энергии. Показатели качества электроэнергии (основные и вспомогательные) согласно ГОСТ 13109-97. «Электрическая энергия. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения». Нормально допустимые и предельно допустимые значения показателей качества электроэнергии.
Распределение электроэнергии в сетях выше 1 кВ
Структурные схемы распределения электроэнергии по промышленным предприятиям. Классификация сетей напряжением выше 1 кВ. Конструкции линий электропередачи и основные элементы: кабели, провода, опоры, изоляторы. Применение кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена и самонесущих изолированных проводов. Токопроводы высокого напряжения. Расчет и выбор сечений проводников по экономической плотности тока
Потери мощности и электроэнергии в основных элементах системы внешнего электроснабжения. Потери мощности и электроэнергии в линиях электропередачи. Потери мощности и электроэнергии в силовых трансформаторах. Причины потерь и способы их снижения. Требования ПУЭ к минимальному сечению проводов воздушных линий электропередачи по условиям короны. Расчет потерь мощности и электроэнергии в линиях и трансформаторах. Понятие времени использования максимума нагрузки (Тм) и времени максимальных потерь мощности (м).
Короткие замыкания в электроустановках напряжением выше 1 кВ. Короткие замыкания в электроустановках. Виды коротких замыканий. Физическая сущность процесса короткого замыкания. Причины, последствия и способы устранения коротких замыканий в сетях напряжением выше 1 кВ. Методика расчетов токов короткого замыкания.
Электродинамическое и термическое действия токов КЗ и последствия этих воздействий на электрооборудование. Способы ограничения токов короткого замыкания.
Вопросы для самопроверки:
Технологическая схема получения электроэнергии на тепловых электростанциях. Достоинства и недостатки. Влияние электрических станций на окружающую среду и защита ее от вредных выбросов.
Технологическая схема получения электроэнергии на АЭС. Достоинства и недостатки. Влияние электрических станций на окружающую среду и защита ее от вредных выбросов.
Технологическая схема получения электроэнергии на ГЭС. Достоинства и недостатки.
МГД-генераторы, принцип получения электроэнергии.
ГОСТ 13109-97. «Электрическая энергия. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения». Нормально допустимые и предельно допустимые значения показателей качества электроэнергии.
Понятие об отклонении, колебании и падении напряжения в линии, причины и способы их устранения.
Расчет и выбор сечений проводников по экономической плотности тока.
Технология получения электроэнергии на ветровых и солнечных электростанциях. Достоинства и недостатки, применение.
Технология получения электроэнергии на приливных и геотермальных электростанциях. Достоинства и недостатки.
Режимы работы нейтрали трансформаторов при различных напряжениях.
Категории электроприемников и надежность электроснабжения.
Построение схем внешнего электроснабжения.
Потери мощности и электроэнергии в основных элементах системы внешнего электроснабжения.
Расчет токов короткого замыкания в именованных единицах.
Расчет токов короткого замыкания в относительных единицах.
Физическая сущность короткого замыкания. Волновая диаграмма.
Определение токов короткого замыкания по расчетным кривым.
Электродинамическое действие токов короткого замыкания и условие проверки на электродинамическую устойчивость аппаратов.
Термическое действие токов короткого замыкания и условие проверки на термическую устойчивость аппаратов.
Тема 2 Системы внешнего электроснабжения промышленных предприятий
[Л1,3,6,8, 3д, 5д,7д ]Устройство и конструктивное выполнение сетей выше 1 кВ. Виды электрических сетей промышленных предприятий. Конструктивное выполнение электрических сетей. Виды схем электроснабжения. Их достоинства и недостатки.
Схемы электрических станций и подстанций
Общие сведения. Основные требования к главным схемам электроустановок Схемы тупиковых, ответвительных, проходных и мощных узловых подстанций. Схемы электроснабжения собственных нужд подстанций.
Комплектные трансформаторные подстанции и распределительные устройства в сетях выше 1 кВ.
Конструкция и основное электрооборудование закрытых распределительных устройств (ЗРУ) подстанций.
Размещение РУ на территориях подстанций. Требования к конструкциям ЗРУ. Конструкции ЗРУ 6-10 кВ с одной системой шин. Конструкции ЗРУ 35-220 кВ.
Конструкция и основное электрооборудование открытых распределительных устройств (ОРУ) подстанций. Требования ПУЭ к конструкциям ОРУ.
Выбор электрических аппаратов и токоведущих частей в сетях напряжением выше 1 кВ по условиям короткого замыкания. Необходимость проверки токоведущих частей и аппаратов на действие токов короткого замыкания. Требование ПУЭ (г.1.4)к выбору электрических аппаратов и проводников по условиям короткого замыкания. Алгоритм проверки выбора токоведущих частей и аппаратов по токам короткого замыкания. Ограничение токов короткого замыкания. Токоограничивающие реакторы, принцип их действия и включение в сеть 6 – 10 кВ.
Назначение расчетов электрических нагрузок. Виды мощностей учитываемых в расчете электрических нагрузок. Влияние потерь мощности в трансформаторах и электрических сетях на электрические нагрузки предприятия. Понятие коэффициента одновременности максимумов силовой нагрузки, правила его определения. Использование коэффициента одновременности максимумов силовой нагрузки при расчете электрических нагрузок предприятия.
Вопросы для самопроверки:
Схемы электрических станций и подстанций: магистральная, кольцевая, радиальная, достоинство, недостатки.
Главные понижающие подстанции, основное электрооборудование.
Элегазовые выключатели. Устройство, достоинства и недостатки.
Вакуумные выключатели. Устройство, достоинства и недостатки.
Высоковольтные выключатели нагрузки. Устройство, достоинства и недостатки.
Разъединители, отделители, короткозамыкатели. Назначение, принцип действия.
Трансформаторы тока. Назначение и технические параметры.
Трансформаторы напряжения. Назначение и технические параметры.
Распределительные устройства подстанций, их типы и характеристики.
Методы расчёта электрических нагрузок.
Выбор проводов и кабелей.
Выбор шин прямоугольного сечения.
Порядок выбора высоковольтных выключателей.
Порядок выбора разъединителей, отделителей.
Порядок выбора короткозамыкателей и разрядников.
Порядок выбора трансформаторов тока.
Порядок выбора опорных изоляторов.
Тема 3. Проектирование городских электрических сетей
[Л 1,3,8, 9д,6д]
Устройство и конструктивное выполнение городских электрических сетей
Виды и конструктивное выполнение электрических сетей. Выбор способа прокладки электрических сетей согласно требованиям ПУЭ г.7.1- 7.2. Схемы электроснабжения, их достоинства и недостатки.
Расчетные электрические нагрузки жилых и общественных зданий. Методы расчета электрических нагрузок. Понятия и определение расчетной электрической нагрузки жилого дома (общественного здания) и расчетной электрической нагрузки микрорайона. Выбор месторасположения ТП микрорайона.
Выбор электрооборудования распределительных устройств и трансформаторных подстанций. Выбор числа и мощности трансформаторов на подстанциях. Выбор сечения проводников городских электрических сетей.
Вопросы для самопроверки:
1.Виды и конструктивное выполнение электрических сетей.
2.Выбор способа прокладки электрических сетей согласно требованиям ПУЭ.
3.Схемы электроснабжения городских электрических сетей, их достоинства и недостатки.
4.Расчет городских электрических сетей.
5.Выбор сечения проводников городских электрических сетей.
6.Выбор числа и мощности трансформаторов на подстанциях.
7.Выбор электрооборудования распределительных устройств и трансформаторных подстанций.
8. Определение месторасположения ТП микрорайона.
Тема 4.Релейная защита и автоматизация систем внешнегоэлектроснабжения[ Л 3,4,1д,2д ]
Основные понятия и виды релейных защит. Назначение релейной защиты и основные требования ПУЭ, предъявляемые к ней. Устройство и принцип действия различных видов реле (реле тока, напряжения, времени, указательных, промежуточных, сопротивления, направления мощности).
Виды релейных защит: максимальная токовая, токовая отсечка, дифференциальная токовая защита, газовая защита, защита от замыканий на землю и принцип их действия. Оперативный ток в схемах релейной защиты (постоянный, переменный). Схемы соединения вторичных обмоток трансформатора тока (звезда, неполная звезда). Расчет тока срабатывания максимальной токовой защиты и токовой отсечки.
Защита отдельных элементов систем электроснабжения. Релейная защита силовых трансформаторов. Релейная защита воздушных и кабельных линий Релейная защита высоковольтных двигателей. Основные схемы и принцип действия защит. Требование ПУЭ к релейной защите.
Схемы управления, учета и сигнализации. Дистанционное управление и сигнализация на подстанциях. Назначение, устройство и основные аппараты управления, блокировки безопасности. Виды учета электроэнергии.
Автоматизация систем электроснабжения. Виды, назначение и основные требования к устройствам автоматики в системах электроснабжения. Принципиальные схемы: автоматического ввода резерва (АВР), автоматического повторного включения (АПВ), автоматической разгрузки по частоте (АЧР) и автоматической разгрузки по току (АРТ). Диспетчеризация и автоматизация в системах электроснабжения. Требование ПУЭ к автоматике и телемеханике.
Вопросы для самопроверки:
Назначение релейной защиты.
Виды релейной защиты и основные требования к устройствам автоматики в системах электроснабжения.
Дифференциальная токовая защита. Схема и принцип действия.
Максимальная токовая защита. Схема и принцип действия.
Токовая отсечка. Схема и принцип действия.
Устройство и принцип действия реле тока.
Устройство и принцип действия реле напряжения.
Устройство и принцип действия реле времени.
Устройство и принцип действия реле указательных, промежуточных.
Устройство и принцип действия реле сопротивления.
Устройство и принцип действия реле напряжения, мощности.
Принцип действия реле газовой защиты.
Принцип действия реле защиты от замыканий на землю.
Расчет тока срабатывания максимальной токовой защиты
Расчет тока срабатывания токовой отсечки.
Релейная защита силовых трансформаторов.
Релейная защита высоковольтных линий.
Принципиальная схема: автоматического ввода резерва (АВР), применение в СЭС.
Принципиальная схема: автоматического повторного включения (АПВ), применение в СЭС.
Принципиальные схемы автоматической разгрузки по частоте (АЧР) и автоматической разгрузки по току (АРТ), применение в СЭС.
4 Перечень практических и лабораторных работ

работы Наименование работы Кол-во
часов
Практические занятия 1 Расчет токов короткого замыкания в электрических сетях напряжением выше 1 кВ в относительных и именованных единицах 4
2 Расчет токов короткого замыкания по расчетным кривым 2
3 Расчет электрической нагрузки предприятия 4
4 Выбор числа и мощности трансформаторных подстанций предприятия 2
5 Выбор токоведущих частей в сетях напряжением выше 1 кВ по условиям короткого замыкания 2
6 Выбор разъединителей, отделителей, короткозамыкателей, выключателей нагрузки по условиям короткого замыкания 2
7 Выбор высоковольтных выключателей по условиям короткого замыкания 2
8 Графическое построение электрической принципиальной схемы электроснабжения предприятия 4
9 Расчёт и выбор основного электрооборудования главной понижающей трансформаторной подстанции 4
Лабораторные работы 1 Подключение к сети синхронного генератора методом точной синхронизации 2
2 Определение тока статора синхронного генератора при параллельной работе с сетью 2
3 Трехфазное АПВ линии электропередачи с односторонним питанием 2
4 Исследование дистанционного/автоматизированного управления моделью автоматической системы электроснабжения с помощью виртуального пульта 4
5 Исследование работы автономной электроэнергетической системы 2
Итого 38ч
5. Литература
1.Коновалова А.Л., Рожкова Л.Д. Электроснабжение промышленных предприятий и установок. — М.: Энергоатомиздат, 1989.
Липкин Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий и установок. — М.: Высшая школа, 1990.
Цигельман Б.Ю. Электроснабжение гражданских зданий и коммунальных предприятий. — М.: Высшая школа, 1988.
Правила эксплуатации электроустановок потребителей/Главгосэнергонадзор России. — М., 1992.
Правила устройства электроустановок. — М.: Энергоатомиздат, 1996.
Ристхен Э.М. Электроснабжение промышленных установок. М.: Энергоатомиздат, 1989
Инструкция о порядке расчетов за электрическую и тепловую энергию//Постановление Минтопэнерго России № ВК-2080 от 13.04.95.
ВСН 59-88. Электрооборудование жилых и общественных зданий. Нормы проектирования/Госкомархитектура, ЦНИИЭП инженерного оборудования.
Правила учета электрической энергии/Минтопэнерго, Минстрой России. — М., 1996.
ГОСТ 721—-77. Системы электроснабжения, сети, источники, преобразователи и приемники электрической энергии. Номинальные напряжения до 1000 В.
ГОСТ 13109—87. Электрическая энергия. Требования к качеству электрической энергии в электрических сетях общего назначения.
ГОСТ 21128—83. Системы электроснабжения, сети, источники, преобразователи и приемники электрической энергии. Номинальные напряжения до 1000 В.
Интернет-ресурсы:
1 Нормативно-технические документы: ГОСТы, Правила, СНиПы и др. Промышленный портал. URL:http:www.complexdoc.ru2 Электротехническая библиотека. URL:http://www.electrolibrary.info6 Методические указания к выполнению контрольной работы
Учебным планом предусматривается одна домашняя контрольная работа. Выполнение контрольной работы – это один из основных видов самостоятельной работы студента – заочника, позволяющих освоить программу учебной дисциплины.
Прежде чем приступить к выполнению домашней контрольной работы необходимо изучить программный материал курса согласно тематическому плану.
Контрольная работа состоит из расчётной и теоретической частей. При выполнении расчётной части необходимо ссылаться на справочную литературу, выбранное электрооборудование расшифровывать.
При выполнении контрольной работы необходимо:
выполнить расчётную часть в тетради в клетку, («от руки»);
начертить схемы в соответствии с действующими стандартами на буквенные и графические обозначения элементов схем (схемы можно выполнить в графическом редакторе на компьютере);
привести список использованных источников литературы в конце контрольной работы;
произвести все расчеты в системе СИ;
не допускается применение ксерокопий в контрольной работе.
Все расчеты и выбор электрооборудования должны выполняться с подробными пояснениями и ссылками на литературу.Номер варианта соответствует порядковому номеру зачётной книжки студента.Контрольные работы, выполненные небрежно, с нарушениями предъявляемых требований, и несоответствующие заданному варианту, не зачитываются.
Задание 1. Ответить на теоретический вопрос
Вариант Вопрос
1 Номенклатура наиболее распространенных воздушных проводов
2 Номенклатура наиболее распространенной кабельной продукции
3 Номенклатура наиболее распространенных электромонтажных изделий
Задание 2. Ответить на теоретический вопрос
Вариант Вопрос
1 Дать характеристику схемам электроснабжения жилых зданий высотой до 5 этажей
2 Дать характеристику схемам электроснабжения жилых домов высотой 9-16 этажей
3 Дать характеристику схемам электроснабжения жилых зданий высотой более 16 этажей
Задание 3. Ответить на теоретический вопрос
Вариант Вопрос
1 Нормативные документы по монтажу кабельных линий
2 Нормативные документы по монтажу воздушных линий
3 Нормативные документы по приемо-сдаточным испытаниям электрических сетей
Задание 4. Выбрать число и мощность трансформаторов ГПП110/10кВ. Данные для расчетов даны в таблице:
Параметр Размерность Вариант
1 Вариант
2 Вариант
3
Максимальная нагрузка на шинах кВА17000 22000 12000
Время максимума Час 3 2 3
Среднесуточная нагрузка кВА15000 20000 10000
Потребителей 1-й и 2-й категории % 70 75 65
Задание 5. Определить число электродов заземления подстанции напряжение 6/0,4кВ. На стороне ВВнейтраль изолирована, а на стороне ВН – наглухо заземлена. Общая протяженность кабельных и воздушных линий указана в таблице. Расчеты выполнить для указанного в таблице грунта при средней влажности.
Параметр Размерность Вариант 1 Вариант 2 Вариант 3
Длина КЛ км 30 10 20
Длина ВЛкм 10 20 10
Характер грунта Суглинок Гравий с примесью песка Глина
Липкин, пример 7.1.Задание 6. Определить нагрузку жилого здания. Данные для каждого варианта приведены в таблице:
№вар. Наименование
потребителя Этажность Единица
измерения Вместимость F,м2 (площадь) Удельный
показатель COS /
tg Количество
лифтов РУСТ
кВт kс.л
0 Жилой дом 9 Квартира 180 0,45 0,92/0,42 6 11 0,55
1 Жилой дом 9 Квартира 105 0,88 0,92/0,42 3 11 0,75
2 Жилой дом 16 Квартира 125 0,88 0,92/0,42 4 9 0,90
3 Жилой дом 16 Квартира 111 0,88 0,92/0.42 2 9 1,0

Пример выбора числа и мощности трансформаторов ТП
При выборе трансформаторов учитываем категорию надёжности электропотребителей. Для 1-й категории оптимальный коэффициент загрузки составляет Кз=0,6-0,7; для 2-й категории – Кз=0,7-0,8; для 3-й категории – Кз=0,9-0,95.
Пример. Выбор количество и мощность трансформаторов цеховых трансформаторных подстанций по следующим исходным данным: Рр = 250 кВт, Qp = 270 квар; категория электроприемников цеха по степени надежности электроснабжения – 3.
Решение. Полная расчетная мощность цеха.
По расчетной мощности (377 кВ×А) требуемому уровню надежности электроснабжения (3 категория электроприемников) можно принять однотранспортную подстанцию с мощностью трансформатора Sнт = 400 кВ×А.
Коэффициент загрузки трансформатора составит
что удовлетворяет соответствующим требованиям.

Выбрать число и мощность трансформаторов ГПП110/10кВ. Данные для расчетов даны в таблице:
Параметр Размерность Вариант 1 Вариант 2 Вариант 3
Максимальная нагрузка на шинах кВА17000 22000 12000
Время максимума Час 3 2 3
Среднесуточная нагрузка кВА15000 20000 10000
Потребителей
1-й и 2-й категории
% 70 75 65
Упрощенный расчет.
ВЫБОР ЧИСЛА И МОЩНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРОВ НА ПОДСТАНЦИЯХ
Рекомендуемые коэффициенты загрузки трансформаторов на подстанциях
таблица 1
Характер нагрузки и вид ТП Коэффициент загрузки
При преобладании нагрузок 1 категории на двухтрансформаторных ТП 0,65-0,7
При преобладании нагрузки 2 категории на однотрансформаторных ТП и взаимном резервировании трансформаторов по связям вторичного напряжения 0,7-0,8
При преобладании нагрузок 2 категории и при наличии централизованного (складского) резерва трансформаторов, а также при нагрузке 3 категории 0,9-0,95
На ступенях высшего напряжения СЭС мощных промышленных предприятий (на ГПП, УРП, крупных ПГВ). При такой загрузке обеспечивается 100%-ный резерв питания нагрузок при выходе из строя одного или двух трансформаторов подстанции. 0,9-0,95
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К РАСЧЕТНОЙ РАБОТЕ ПО ТЕМЕ
ВЫБОР ЧИСЛА И МОЩНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРОВ НА ПОДСТАНЦИЯХ
Передачу энергии на большие расстояния в основном осуществляют на повышенном напряжении (32-1150 кВ). Распределение электроэнергии выполняют сетями 6-35 (110) кВ. Электроприёмники подключают к сетям более низких напряжений (0,22-10 кВ). Для соответствующих преобразований (трансформации) напряжений, а также связи электрических сетей различных классов напряжений и распределения электроэнергии используют силовые трансформаторы и автотрансформаторы однофазного и трехфазного исполнений.
Для разного типа нагрузки применяют двух- и однотрансформаторные подстанции (ТП). Двухтрансформаторные подстанции применяются для нагрузки 1-ой и 2-ой категории, которую нельзя отключать на продолжительное время или вообще нельзя отключать. Однотрансформаторные подстанции применяются при преобладании нагрузки 3-ей категории, которую можно отключать на некоторое время (до суток).
РАСЧЕТ МОЩНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРОВ
При расчете мощности трансформаторов учитывается нагрузка 1-ой и 2-ой категорий (табл.1), соответственно принимается к установке один или два идентичных трансформатора.
Расчет необходимой мощности трансформатора ведем по формуле:
Sтр=𝑆ц+о𝑛∗𝛽=𝑆ц+о1,5, (кВА),
где Sц+о– максимальная расчетная мощность цеха или завода соответственно, учётом осветительной нагрузки;
n –количество устанавливаемых трансформаторов, принимается n = 2 (n = 1);
β – коэффициент загрузки трансформатора (табл.1).
Исходя из условия 𝑆расчтр−р≤𝑆ном тр−р
по справочной литературе выбирается силовой трансформатор.
Осветительную нагрузку принимаем в расчете 5% от установленной общей мощности цеха/предприятия.

Определить число электродов заземления подстанции напряжение 6/0,4кВ. На стороне ВВнейтраль изолирована, а на стороне ВН – наглухо заземлена. Общая протяженность кабельных и воздушных линий указана в таблице. Расчеты выполнить для указанного в таблице грунта при средней влажности.
Параметр Размерность Вариант 1 Вариант 2 Вариант 3
Длина КЛ км 30 10 20
Длина ВЛкм 10 20 10
Характер грунта Суглинок Гравий с примесью песка Глина


Определить нагрузку жилого здания. Данные для каждого варианта приведены в таблице:
№вар. Наименование
потребителя Этажность Единица
измерения Вместимость F,м2 (площадь) Удельный
показатель COS /tg Количество
лифтов РУСТ-
кВт kс.л
0 Жилой дом 9 Квартира 180 0,45 0,92/0,42 6 11 0,55
1 Жилой дом 9 Квартира 105 0,88 0,92/0,42 3 11 0,75
2 Жилой дом 16 Квартира 125 0,88 0,92/0,42 4 9; 11 0,90
3 Жилой дом 16 Квартира 111 0,88 0,92/0.42 2 9; 11 1,0
4 Жилой дом 16 Квартира 111 0,88 0,92/0,42 2 9; 11 1,0
Практические задания
Определение нагрузок общественно-бытовых предприятий
В основе расчета используется нагрузка одного потребителя, в качестве которого выступает квартира. Расчетная электрическая нагрузка одной квартиры жилых домов в зависимости от числа квартир

где Ркв — расчетная нагрузка дома квартирного типа; п — число квартир; Ркв.уд — удельная нагрузка, соответствующая числу квартир, кВт/кв.
Значения нагрузок являются приведенными — они установлены с учетом коэффициента одновременности в зависимости от числа квартир и являются справочными данными.
Силовую нагрузку общедомовых приемников электрической энергии, включая лифты, определяют отдельно, с учетом соответствующих коэффициентов спроса и мощности. В результате расчетную нагрузку жилого дома, который не имеет встроенных учреждений, определяют как сумму нагрузки квартир и силовой нагрузки общедомовых приемников

где Рж.д — нагрузка жилого дома: Рс — силовая нагрузка общедомовых установок; k— коэффициент, учитывающий участие мощности силовых установок в максимуме нагрузки квартир, равный 0,9.
В свою очередь, силовая нагрузка для лифтовыхустановокравна:

где kсл — расчетный коэффициент спроса для лифтовых установок, определяемый по справочным данным; т — количество лифтов; Рустi— установленная мощность электродвигателя лифта, кВт.
Полную расчетную нагрузку жилого дома определяют по формуле

где cosж.д и cosс — коэффициенты мощности, характеризующие нагрузку квартир и общедомовых приемников соответственно.
Кроме домов в жилых районах городов располагаются учреждения и предприятия общественно-коммунального характера, нагрузку которых определяют, как правило, индивидуально в процессе разработки проектов их внутреннего электрооборудования. Нагрузки определяют с использованием коэффициента спроса.
В результате (например, при наличии в жилом доме встроенного предприятия или учреждения) расчетная нагрузка жилого дома получается равной:

где Рж.д — суммарная нагрузка жилого дома и встроенного предприятия в максимуме нагрузки жилого дома; Робщ — нагрузка предприятия.
Суммарные расчетные активные и реактивные нагрузки в целом по жилому району определяют суммированием соответствующих нагрузок объектов (см. табл. 1.1) вар. «0»

Здесь п — количество квартир; т — количество лифтов;

Таблица 1.1
№вар. Наименование
потребителя Этажность Единица
измерения Вместимость F,м2 (площадь) Удельный
показатель COS /tg Количество
лифтов РУСТ-
кВт kс.л
0 Жилой дом 9 Квартира 180 0,45 0,92/0,42 6 11 0,55
1 Гастроном - м2торг.пл 377 0,11 0,75/0,88 - - -
2 Промтоварный
магазин - м2торг.пл 1000 0,08 0,85/0,62 - - -
3 Жилой дом 16 Квартира 111 0,88 0,92/0.42 2 9; 11 1,0
4 Жилой дом 16 Квартира 111 0,88 0,92/0,42 2 9; 11 1,0
5 Детский сад - Место 160 0,40 0,96/0,29 - - -
6 Парикмахерская - Кресло 9 1,3 0,97/0,25 - - -
7 Жилой дом 9 Квартира 105 0,88 0,92/0,42 3 11 0,75
8 Жилой дом 16 Квартира 125 0,88 0,92/0,42 4 9; 11 0,90
9 Молочно-раздаточный пункт - Объект/м21 10 0,90/0,48 - - -
10 Жилой дом 9 Квартира 173 0,45 0,92/0.42 5 11 0,55
11 Жилой дом 16 Квартира 223 0,82 0,92/0,42 6 9; 11 0,75
12 Детский сад - Место 280 0,40 0,96/0,29 - - -
13 Жилой дом 16 Квартира 125 0,88 0,92/0,42 4 9; 11 0,90
14 Жилой дом 16 Квартира 111 0,88 0,92/0,42 2 9; 11 1,0
15 Школа - Место 1176 0,14 0,95/0,33 - - -
16 Детский сад - Место 280 0,40 0,96/0,29 - - -
17 Жилой дом 16 Квартира 111 0,88 0,92/0,42 2 9; 11 1,0
18 Жилой дом 9 Квартира 103 0,88 0,92/0,42 3 11 0,75
19 Школа - Место 1176 0,14 0,95/0,33 - - -
20 Жилой дом 16 Квартира 125 0,88 0,92/0,42 4 9; 11 0,90
21 Гастроном - м2 торг.пл. 300 0,11 0,75/0,88 - - -
22 Жилой дом 12 Квартира 360 0,88 0,92/0,42 6 11 0,75
23 Сбербанк - Объект 1 10 0,90/0,48 - - -
24 Жилой дом 9 Квартира 172 0,88 0,92/0,42 5 11 0,55
25 Жилой дом 17 Квартира 250 0,82 0,92/0,42 8 9; 11 0,65
26 Жилой дом 9 Квартира 180 0,45 0,95/0,42 5 11 0,55
27 Жилой дом 16 Квартира 118 0,88 0,92/0,42 4 9, 11 0,90
28 Жилой дом 9 Квартира 154 0,45 0,92/0,42 4 11 0,65

Приложенные файлы

  • docx 16700980
    Размер файла: 271 kB Загрузок: 3

Добавить комментарий