Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Выберите тип работыЧасть дипломаДипломная работаКурсовая работаКонтрольная работаРешение задачРефератНаучно - исследовательская работаОтчет по практикеОтветы на билетыТест/экзамен onlineМонографияЭссеДокладКомпьютерный набор текстаКомпьютерный чертежРецензияПереводРепетиторБизнес-планКонспектыПроверка качестваЭкзамен на сайтеАспирантский рефератМагистерская работаНаучная статьяНаучный трудТехническая редакция текстаЧертеж от рукиДиаграммы, таблицыПрезентация к защитеТезисный планРечь к дипломуДоработка заказа клиентаОтзыв на дипломПубликация статьи в ВАКПубликация статьи в ScopusДипломная работа MBAПовышение оригинальностиКопирайтингДругое

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ

Основной формой изучения дисциплины «Электрические сети и системы» для студентов заочной формы обучения является самостоятельная работа с литературой и практические аудиторные и самостоятельные занятия по решению задач.

К зачету по дисциплине допускаются студенты, выполнившие контрольную работу. Формулировка вопросов на зачете совпадает с пунктами рабочей программы.

Выбор варианта задания для контрольной работы

Задания на контрольную работу имеют 30 вариантов, которые отличаются друг от друга числовыми значениями заданных величин. Вариант, подлежащий решению, определяется по списку студентов группы.

 

Требования к оформлению контрольной работы

1. Контрольная работа выполняется на листах формата А4, на титульном листе которой указывают название дисциплины, курс, фамилия, имя, отчество, учебный шифр студента.

2. Писать следует на одной стороне листа или на двух при наличии широких полей для замечаний.

3. Условие задачи переписывается полностью.

4. Основные положения решения объясняют и иллюстрируют электрическими схемами, чертежами, векторными диаграммами и т.д., которые выполняют аккуратно с помощью встроенных инструментов WORD.

5. Выдерживают следующий порядок записи при вычислениях: сначала приводят формулу, затем подставляют числовые значения величин, входящих в формулу без каких-либо преобразований, далее выполняют преобразования с числами, после этого записывают результат вычислений с указанием единиц измерения.

6. Для того чтобы при использовании формул при расчетах параметров не возникало путаницы в единицах измерения, рекомендуется выражать электрические величины в следующих величинах: мощности – ВА, Вт, ВАр; напряжения, потери напряжения – В; тока – А; сопротивления – Ом; проводимости – См. Тогда ни в одной из формул не возникнет необходимости использовать переводные коэффициенты.

7.  В конце работы указывают используемую литературу, ставят дату и подпись.

8. Правильно выполненная контрольная работа возвращается к студенту с указанием «Допущен к зачету» и при необходимости с перечнем замечаний, которые необходимо исправить к зачету.

После получения проверенной работы студент должен исправить все ошибки и сделать требуемые дополнения. При большем количестве исправлений они делаются в конце работы.

 

 

Е. А. Сбитнев

 

Электрические сети и системы

Методические указания и задания

В ВЕДЕНИЕ

       В деле совершенствования подготовки студентов по данному курсу важную роль играют практические занятия, позволяющие глубже осмыслить и закрепить материал лекций, а также получить первые навыки инженерных расчетов на примерах решения конкретных электроэнергетических задач. В связи с этим было решено разработать упражнения по всем основным разделам курса.

       Часть задач в процессе работы над курсом студентам рекомендуется разработать самостоятельно. Разработанные задачи и упражнения будут весьма полезны студентам всех электроэнергетических специальностей.

 

КРС-1

Выбор числа и мощности

Пример решения

Дано:                                                                                    =139 МВ·А

       Тип генератора – ТВФ – 63                                        V_ВН=220 кВ

РУВН

       =10,5 кВ

       =0,8

       =2                                                                Т1   Т2     Т3

       =1

       =50 МВт                                                                              V ₁=10,5 кВт                                                                            

       =65 МВт                                                                             cosφ₁=0,8

       =0,85                                                                                 Р_сн=10%

ГРУ

        =10%                                                                                    63 х 3 МВт

Требуется:                                         Р_мин=50 МВт

Составить структурную схему  Р_макс=65МВт  СН   СН       СН

электростанции (ЭС);            cosφ_н=0,85

Рассчитать и выбрать                                           

Трансформаторы;                                                      G1  G2     G3

Определить                                   Рис. 1.1.1. Структурная схема ЭС

Решение:

Составляется структурная схема ЭС и наносятся данные (рис. 1.1.1).

Определяется расчетная мощность трансформатора ГРУ:

Примечание. Знак «минус» в первой скобке подкоренного выражения означает, что недостающая мощность потребляется из ЭНС.

Определяется расчетная мощность блочного трансформатора:

Определяется передаваемая мощность:

Определяется напряжение передачи:

Согласно шкале напряжение принимается

 

Выбираются трансформаторы согласно таблицам (см. справочник Неклепаев Б. Н. – Электрическая часть электростанций и подстанций).

 

Для ГРУ- два ТРДЦН 63000-220/10,5	Блочный – один ТДЦ 80000-220/10,5

 

Определяются коэффициенты загрузки трансформаторов:

 

Наносятся необходимые данные ( , ) на структурную схему.

 

Ответ: На ЭС выбраны трансформаторы связи ГРУ – 2 х ТРДНЦ 63000-220/10; =0,66; БЛ-ТДЦ 80000-220/10,5;

 

 

Структура условного обозначения турбогенераторов

 

Одна или две буквы

Т или ТГ – турбогенератор

 

Одна или две буквы

Тип охлаждения:

В – водородное

ВВ – водородно-водяное

ВФ – водородно-форсированное

3В – трижды водяное (ротор, статор и

         сердечник)

ВМ – водомасляное

Без буквы – воздушное

 

Число

Номинальная мощность, МВт

(для генератора типа ТВФ-120-2

указана мощность в продолжительно

допустимом режиме перегрузки)

Количество полюсов

 

 

Например:

 

 

Турбогенератор

 

Водородно-водяное охлаждение

 

Мощность – 1000МВт

 

Количество полюсов – 2 шт.

 

Таблица 1.1.1.

Индивидуальные задания для КРС-1

 

Вариант	Генераторы						Нагрузка ГРУ
	тип		сosφг			, %			сosφн
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1	Т-6-2	6,3	0,8	4	2	10	5	10	0,9
2	ТВФ-63-2	6,3	0,8	3	2	10	40	80	0,92
3	ТВФ-160-2	18	0,85	3	1	8	300	400	0,85
4	ТВВ-200-2	15,75	0,85	2	1	8	200	300	0,87
5	ТВВ-800-2	24	0,9	2	1	5	800	1200	0,95
6	ТВВ-320-2	20	0,85	3	1	6	300	400	0,93
7	ТВС-32-2	10,5	0,8	4	2	10	10	15	0,94
8	ТВВ-220-2	15,75	0,85	2	1	8	200	300	0,9
9	ТВФ-120-2	10,5	0,8	2	2	9	100	200	0,92
10	Т-6-2	10,5	0,8	5	3	10	8	10	0,93
11	ТВВ-165-2	18	0,85	3	1	8	300	400	0,94
12	ТВФ-63-2	6,3	0,8	4	1	10	30	50	0,95
13	ТВС-32-2	10,5	0,8	4	3	10	40	50	0,96
14	ТВМ-300-2	20	0,85	3	1	6	600	700	0,88
15	ТВФ-100-2	10,5	0,85	5	2	9	300	400	0,87
16	ТВВ-220-2	15,75	0,85	3	1	8	400	500	0,93
17	ТВС-32-2	6,3	0,8	3	1	10	4	6	0,9
18	ТВФ-60-2	10,5	0,8	3	2	10	10	20	0,85
19	ТВВ-165-2	18	0,85	2	1	8	200	300	0,86
20	Т-12-2	6,3	0,8	5	2	10	5	10	0,92
21	ТВВ-320-2	20	0,85	2	1	6	300	400	0,93
22	ТВФ-60-2	10,5	0,8	3	3	10	30	100	0,94
23	ТЗВ-800-2	24	0,9	2	1	5	800	1000	0,95
24	ТГВ-300-2	20	0,85	2	1	6	300	600	0,96
25	ТВФ-60-2	6,3	0,8	2	3	10	40	60	0,95
26	Т-12-2	10,5	0,8	3	3	10	5	10	0,94
27	ТВФ-100-2	10,5	0,85	2	2	9	100	200	0,93
28	ТВФ-120-2	10,5	0,8	4	1	9	100	200	0,92
29	ТВВ-200-2	15,75	0,85	3	1	8	400	500	0,9
30	ТВФ-63-2	10,5	0,8	2	1	10	50	65	0,85

 

 

КРС-2.

Методика расчета

Рассчитать линию электропередачи (ЛЭП) – это значит определить:

- сечение провода и сформировать марку;

- потери мощности;

- потери напряжения.

Сечение провода, соответствующее минимальной стоимости передачи электроэнергии (ЭЭ), называют экономическим.

ПУЭ (правила устройства электроустановок) рекомендуют для определения расчетного экономического сечения ( ) метод экономической плотности тока:

где  – экономическое сечение провода, мм²;

 – максимальный расчетный ток в линии при нормальном режиме работы, А. Для трехфазной сети:

 - экономическая плотность тока, А/мм²; принимается на основании опыта эксплуатации.

(T_м, вид проводника), где Т_М - время использования максимальной нагрузки за год, час.

 

Проводник - неизолированные провода	Тм, час
	1000... 3000	3000... 5000	5000... 8700
Медные	2,5	2,1	1,8
Алюминиевые	1,3	1,1	1,0

 

Полученное расчетное экономическое сечение (S_эк) приводят к ближайшему стандартному значению.

Если получено большое сечение, то берется несколько параллельных проводов (линий) стандартного сечения так, чтобы суммарное сечение было близко к расчетному.

• Формируется марка провода, указывается допустимый ток.

• Оптимальное расстояние передачи (L_лэп, км) приближенно определяется из соотношения:

• Потери мощности в ЛЭП определяются по формулам:

где - потери активной мощности в ЛЭП, МВт;

 - потери реактивной мощности в ЛЭП, Мвар;

 - полная передаваемая мощность, МВ-А;

 - напряжение передачи, кВ;

 - полное активное и индуктивное сопротивление, Ом;

 - число параллельных линий.

• Сопротивления в ЛЭП определяются из соотношений:

где  - удельные сопротивления, Ом/км.

Значение активного сопротивления на единицу длины определяется для воздушных, кабельных и других линий при рабочей температуре:

где  - удельная проводимость, м/(Ом-мм).

 

Так как чаще всего длительно допустимая температура проводников 65 или 70 ⁰С, то без существенной ошибки принимают:

-  м/(Ом-мм²) для медных проводов,

-  м/(Ом-мм²) для алюминиевых проводов;

 - сечение проводника (одной жилы кабеля), мм².

 

Значение индуктивного сопротивления на единицу длины с достаточной точностью принимается равным:

-  Ом/км для воздушных ЛЭП ВН;

-  Ом/км для кабельных ЛЭП ВН.

 

• Потери напряжения в ЛЭП определяются из соотношения:

,

где  - потеря напряжения в одной ЛЭП, %;

 - передаваемая по линии активная мощность, МВт;

 - протяженность ЛЭП, км;

- активное и индуктивное сопротивления на единицу длины ЛЭП;

 - напряжение передачи, кВ.

 

Для перевода % в кВ применяется соотношение:

Примечания:

1. Наибольшая допустимая потеря напряжения в ЛЭП ( ) не должна превышать 10 % от номинального значения.

2. Приближенно потери активной мощности можно определять по формуле:

.

В конце расчетно-практического задания пишется, ответ, где указывается:

• условное обозначение, допустимый ток, протяженность ЛЭП;

• потери полной мощности ( );

• потери напряжения ( ).

 

Рис. 1.2.1. Структурная схема ЛЭП

 

Пример решения

Дано:

139 МВ·А(из КРС – 1)

 220 кВ (из КРС – 1)

Марка провода – А

 

ч

Требуется:

• составить структурную схему ЛЭП;

• рассчитать и выбрать проводники;

• определить потери .

Решение:

• Составляется структурная схема ЛЭП и наносятся данные (рис. 1.2.1).

• По экономической плотности тока определяется расчетное сечение проводов и приво­дится к стандартному значению:

По справочнику выбирается для ВЛ наружной прокладки провод:

.

• Определяется оптимальная длина ЛЭП:

Принимается  км.

• Определяется сопротивление ЛЭП:

;

Определяются потери мощности в ЛЭП:

МВт;

Мвар;

МВ·А.

 

Принимается , тогда с учетом потерь:

 MB·А.

• Определяются потери напряжения в ЛЭП:

МВт.

При

кВ.

Ответ:

А; км;  МВ·А; .

Таблица 1.2.1.

Индивидуальные задания для КРС-2, 3

Вариант	КРС-2			КРС-3
	ЛЭП			Потребитель 1			Потребитель 2
	марка провода		Тм, ч	, МВт	, кВ		, МВт	, кВ
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1	АСКП	0,9	1000	63	6,3	0,8	25	35	0,95
2	АСК	0,85	1500	125	10	0,81	400	20	0,94
3	АС	0,8	2000	250	6,3	0,82	63	10	0,93
4	А	0,9	2500	200	35	0,83	80	6,3	0,92
5	АСКП	0,85	3000	200	6,3	0,84	40	35	0,91
6	АСК	0,8	3500	250	10	0,85	630	20	0,9
7	АС	0,9	4000	125	6,3	0,86	125	10	0,89
8	А	0,85	4500	250	35	0,87	80	6,3	0,88
9	АСКП	0,8	5000	125	6,3	0,88	63	35	0.87
10	АСК	0,9	5500	125	10	0,89	630	20	0,86
11	АС	0,85	6000	63	6,3	0,9	125	10	0,85
12	А	0,8	6500	125	35	0,91	80	6,3	0,84
13	АСКП	0,9	7000	200	6,3	0,92	80	35	0,83
14	АСК	0,85	7500	200	10	0,93	400	20	0,82
15	АС	0,8	8000	125	6,3	0,94	80	10	0,81
16	А	0,9	7500	200	35	0,95	63	6,3	0,8
17	АСКП	0,85	7000	250	6,3	0,94	80	35	0,81
18	АСК	0,8	6500	200	10	0,93	400	20	0,82
19	АС	0,9	6000	200	6,3	0,92	80	10	0,83
20	А	0.85	5500	125	35	0,91	80	6,3	0,84
21	АСКП	0,8	5000	200	6,3	0,9	63	35	0,85
22	АСК	0,9	4500	63	10	0,89	630	20	0,86
23	АС	0,85	4000	250	6,3	0,88	125	10	0,87
24	А	0,8	3500	125	35	0,87	80	6,3	0,88
25	АСКП	0,9	3000	250	6,3	0,86	40	35	0,89
26	АСК	0,85	2500	125	10	0,85	630	20	0,9
27	АС	0,8	2000	63	6,3	0,84	125	10	0,91
28	А	0,9	1500	200	35	0,83	80	6,3	0,92
29	АСКП	0,85	1000	250	6,3	0,82	25	35	0,93
30	АСК	0,85	4000	30	35	0,9	50	10	0,85

 

КРС-3

1.3.1 Расчет и выбор трансформаторов (автотрансформаторов) на узловой распределительной подстанции

Методика расчета

 

Составляется структурная схема узловой распределительной подстанции (УРП) и наносятся известные значения напряжения и полной мощности.

При наличии двух подключенных к распределительному устройству трансформаторов (автотрансформаторов) выполняется условие:

где  - максимальная проходная мощность, МВ·А.

 

Выбранные АТ проверяются на допустимость режима, т.е. обмотка НН не должна перегружаться.

Условие:

где  - типовая мощность АТ, МВ·А;

   - коэффициент выгодности АТ;

    - номинальная мощность выбранного АТ;

    - количество АТ, подключенная к нагрузке НН;

    - нагрузка на НН, МВ·А.

где  - коэффициент трансформации АТ,

где ,  - значения напряжения на обмотках ВН, СН, кВ.

 

Определяется баланс мощностей по УРП:

где  - мощность, связанная с ЭНС, МВ·А;

 - мощность, приходящая от ЭС, МВ·А;

S₁, S₂ – мощности потребителей, МВ·А.

 

Если результат получается со знаком «плюс», то избыток проходящей от ЭС мощности отдается ЭНС, если со знаком «минус», то недостаток мощности берется из ЭНС.

Определяется К_з:

В ответе записывается:

- число и условное обозначение Т и АТ;

- коэффициенты загрузки;

- результат баланса мощностей по УРП ( ).

Пример решения

Дано:                                                                   

 (из КРС-2)

РУВН

РУ СН1

 (из КРС-2)

  

                                                                                 

                                                                                    АТ2

                                                                                                       Т1         Т2

                                                                      АТ1

Требуется:

РУ НН

РУСН2

Составить структурную схему УРП;

Рассчитать и выбрать трансформаторы;

Проверить АТ на допустимость                                   

режима работы.                                                        S₁=33,3 МВ·А        S₂=58,8 МВ·А

                                                                        V₁=35 кВ                V₂=10 кВ

                                                                                        Рис. 1.3.1. Структурная схема УРП

 

Решение:

Составляется структурная схема УРП для согласования четырех различных напряжений (рис. 1.3.1), наносятся необходимые данные.

Определяются полные мощности потребителей:

Определяются расчетные мощности трансформаторов и автотрансформаторов по наибольшему значению:

По таблицам (см. справочник) выбираются трансформаторы и автотрансформаторы, определяются К_з.

 

2 х АТДЦТН 125000-220/110/35                         2 х АТДЦТН 125000-220/110/35

                                                         

                                                             

                                                             

                                                           

                     

                    

Проверятся АТ на допустимость режима работы согласно условию:

Условие выполняется даже в случае работы на потребителя только одного АТ.

Определяется баланс мощностей по УРП:

Положительное значение  означает, что ЭС обеспечивает потребителей ЭЭ полностью и 44,9 МВ·А отдается в ЭНС.

 

Ответ: На УРП установлены:

  2 х АТДЦТН-125000/220/110/35,        =0,55;

  2 х ТРДН-63000/110/10,                      =0,47;

  =44,9 МВ·А.

 

Примечания.

Принять

Согласовываются классы напряжений:

для трансформаторов:

500/35, 20, 15 кВ,

330/20, 10 кВ,

220/20, 10, 6 кВ,

110/35, 20, 10, 6 кВ;

для автотрансформаторов:

500/110/35, 10,

330/110/35, 10, 6,

220/110/35, 10, 6.

 

 

КРС-4

Методика расчета

 

• Общую величину потерь  активной мощности (кВт) в трансформаторе определяют по формуле:

где - потери в стали, кВт; при V_ном от нагрузки не зависят, а зависят только от мощно­сти трансформатора;

 - потери в обмотках, кВт; при номинальной нагрузке трансформатора зависят от нагрузки:

К_з - коэффициент загрузки трансформатора, отн. ед. Это отношение фактической нагрузки трансформатора к его номинальной мощности:

• Общую величину потерь ( ) реактивной мощности (квар) в трансформаторе определяют по формуле:

где  - потери реактивной мощности на намагничивание, квар. Намагничивающая мощность не зависит от нагрузки:

 - потери реактивной мощности рассеяния в трансформаторе при номинальной нагрузке:

- ток холостого хода трансформатора, %;

- напряжение короткого замыкания, %;

- номинальная мощность трансформатора, кВА.

 

Значения , , берут по данным каталогов для конкретного трансформатора.

• На основании потерь мощности можно определить потери электроэнергии. Для определения потерь электроэнергии применяют метод, основанный на понятиях времени использования потерь ( ) и времени использования максимальной нагрузки (Т_м).

Время максимальных потерь ( ) – условное число часов, в течение которых максимальный ток, протекающий непрерывно, создает потери энергии, равные действительным потерям энергии за год.

Время использования максимума нагрузки (Т_м) – условное число часов, в течение которых работа с максимальной нагрузкой передает за год столько энергии, сколько при работе по действительному графику.

 определяется по графику (рис. 1.4.1).

 

 

Рис. 1.4.1. График зависимости

 

• Общая потеря активной энергии (кВт ч) в трансформаторе определяется по формуле:

• Общая потеря реактивной энергии (квар ч) в трансформаторе определяется по формуле:

 

Пример решения

Дано:

Трансформатор — ЭС-Бл.

ТД 80000-220/10,5

 - 79 кВт

= 315кВт

и_кз=11%

і_хх= 0,45%

К₃ = 0,99

cos φ = 0,8

Т_м = 5000 ч

t = 5500 ч

Требуется:

определить потери мощности за год ;

определить потери энергии за год

Решение:

• Определяются потери активной мощности в трансформаторе:

=79 + 315·0,99² =387,7 кВт ≈ З,9·10²кВт;

= 79 кВт;

= 315 кВт.

• Определяются потери реактивной мощности в трансформаторе:

 

квар;

= 0,45·80000·10^-2 = 360 квар;

= 11·80000·10^-2 = 88·10^-2  квар.

• Определяются полные потери мощности в трансформаторе:

• Определяются потери активной энергии в трансформаторе:

 

По графику рис. 1.4.1 определяется:

= F(0,8;5000)= 3500 ч.

• Определяются потери реактивной энергии в трансформаторе:

=

= 80000·(0,45·5500+11·0,99²·3500)·10^-2 = 32,2·10⁶квар·ч

• Определяются полные потери энергии в трансформаторе:

Ответ: Годовые потери в блочном трансформаторе электростанции:

ΔP_T = 3,9·10² кВт;          ∆W_aT = 1,5·10⁶ кВт·ч;

ΔQ_T=- 89,9·10²кВт; ΔW_рт=32,2·10⁶ квар·час;

ΔS_T = 90,1 · 10² кВ·А;  ΔW_T= 34,5·10⁶ кВ·А·час.

 

 

Таблица 1.4.1.

Индивидуальные задания для КРС-4

 

Вариант	Трансформатор (место установки)	Kз	cosφ	Т M,ч	t,ч	Дополнительные сведения
1	2	3	4	5	6	7
1	УРП	КРС-3		3000	4000	УРП — узловая распределительная подстанция;   ЭС— электростанция;   ГРУ — генераторное распределительное устройство;   Бл. — блочный
2	ЭС-ГРУ	КРС -1		8000	4500
3	ЭС-Бл.	КРС -1		3500	5000
4	УРП	КРС -3		7500	5500
5	ЭС-ГРУ	КРС -1		4000	6000
6	ЭС-Бл.	КРС -1		7000	6500
7	УРП	КРС -3		4500	7000
8	ЭС-ГРУ	КРС -1		6500	7500
9 1	ЭС-Бл.	КРС -1		5000	8000
10	УРП	КРС -3		6000	7500
11	ЭС-ГРУ	КРС -1		5500	7000
12	ЭС-Бл.	КРС -1		5500	6500
13	УРП	КРС -3		6000	6000
14	ЭС-ГРУ	КРС -1		5000	5500
15	ЭС-Бл.	КРС -1		6500	5000
16	УРП	КРС -3		4500	4500
17	ЭС-ГРУ	КРС -1		7000	4000
18	ЭС-Бл.	КРС -1		4000	4500
19	УРП	РПЗ-3		7500	5000
20	ЭС-ГРУ	КРС -1		3500	5500
21	ЭС-Бл.	КРС -1		8000	6000
22	УРП	КРС -3		3000	6500
23	ЭС-ГРУ	КРС -1		8000	7000
24	ЭС-Бл.	КРС -1		3500	7500
25	УРП	КРС -3		7500	8000
26	ЭС-ГРУ	КРС -1		4000	7500
27	ЭС-Бл.	КРС -1		7000	7000
28	УРП	КРС -3		4500	6500
29	ЭС-ГРУ	КРС -1		6500	6000
30	ЭС-Бл.	КРС -1		5000	5500

 

КРС – 5

Методика расчета

Определить местоположение подстанции – это значит найти координаты центра нагрузок.

· По исходным данным построить оси X и Y генплана и нанести центры электрических нагрузок (ЦЭН) каждого цеха.

· С учетом размеров территории генплана выбрать масштаб нагрузок, ориентируясь на наибольшую и наименьшую, приняв удобный радиус:

;  ;

;    ;

где m –  масштаб нагрузок, кВт/ км² или квар/км²;

P_нм, Q_нм – наименьшая мощность цеха, кВт или квар;

R_нм – наименьший визуально воспринимаемый радиус картограммы нагрузки, км.

 

Величина m округляется и принимается как для активных, так и для реактивных нагрузок.

 

· Определяются радиусы кругов активных и реактивных нагрузок всех цехов:

; ,

где R_a и R_p – радиусы реактивной и активной нагрузок, км;

P и Q-активная и реактивная нагрузки цехов, кВти квар;

m_a, m_p- масштаб нагрузок активной и раективной, кВт/км² или квар/км²

Если даны только P и cos j , то Q=P tg j.

 

· Определяются условные координаты ЦЕН всего рпедприятия:

; ;

A(X_a0, Y_a0) – местоположение ГПП;

;   ;

B(X_p0, Y_p0) – местоположение ККУ,

где X_a0, Y_a0 – координаты ЦЕН активных, км;

X_p0, Y_p0 – координаты ЦЕН реактивных, км;

ККУ – комплектное компенсирующее устройство;

ГПП – главная понизительная подстанция.

 

· Составляется картограмма нагрузок, на которую наносятся все необходимые данные.

 

Примечания.

Картограмму нагрузок можно составить для цеха и определить ЦЕН, т.е. определить место установки внутрицеховой ТП.

Величина нагрузок на генплане изображается кругами, площадь которых пропорциональна им.

 

 

Пример

Дано:

Генплан 3´2 км с силовыми нагрузками цехов (1 кл.= 0.1 км)

 

Параметр	Номер цеха
	Ц1	Ц2	Ц3	Ц4	Ц5
P, кВт	100	160	1000	400	25
X, км	0.6	1.45	2.4	1.55	0.4
Y, км	1.45	1.25	0.9	0.55	0.4
cos j	0.7	0.75	0.9	0.8	0.6

Требуется:

· определить координаты ЦЕН активных;

· определить координаты ЦЕН реактивных;

· нанести данные на генплан.

Решение:

· Наносятся на генплан центры электрических нагрузок (ЦЕН) каждого цеха (рис. 1.7.1), масштаб генплана m_r=0.2км/см

· Определяются радиусы кругов активных и реактивных нагрузок, исходя из масштаба генплана.

· Определяются масштаб активных (m_a) нагрузок, исходя из масштаба генплана.

Принимается для наименьшей нагрузки (Ц5) радиус R_a5=0.1 км, тогда:

Принимается m_a=800 кВт/км².

Определяется радиус для наибольшей нагрузки при принятом масштабе:

Нанесение нагрузок на генплан в данном масштабе возможно, масштаб утверждается. Определяется радиус кругов для остальных нагрузок:

 

Результаты заносятся в «Сводную ведомость нагрузок цехов» (таблица 1.5.1).

 

КРС – 5. Определение местоположения подстанции:

Рис. 1.5.1. Картограмма нагрузок

 

Определяются реактивные нагрузки каждого цеха из соотношения:

где tg определяется по cos j_i.

Результаты заносятся в «Сводную ведомость нагрузок цехов».

Определяются радиусы кругов для реактивных нагрузок при том же масштабе, т.е. при m_p= 800 квар/км² по формуле:

Результаты заносятся в «Сводную ведомость нагрузок».

Нагрузки кругами наносятся на генплан, активные – сплошной линией, реактивные – штриховой.

Определяются условные ЦЭН активной и реактивной:

Вблизи точки А(2,0; 0,88) располагают ГПП.

 

 

 

Вблизи точки В(2,3; 0,83) располагают ККУ или синхронный компенсатор (СК).

· Составляются картограммы нагрузок для всего предприятия и необходимые данные.

 

Таблица 1.5.1.

Сводная ведомость нагрузок цехов

 

Параметр	Номер цеха
	Ц1	Ц2	Ц3	Ц4	Ц5
P, кВт	100	160	1000	400	25
Ra, км	0.2	0,25	0,63	0,4	0.1
cos j	0,7	0,75	0.9	0,8	0.6
tg j	1,02	0,88	0,48	0,75	1,33
Q, квар	102	141	480	300	33
Rp, км	0,22	0,24	0,44	0,35	0,11

 

Ответ: Место установки ГПП и ЦЕН точка А(2; 0,88). Место установки ККУ и ЦЕН точка В(2,3; 0,88).

 

Таблица 1.5.2.

Индивидуальные задания для КРС-5

 

Вариант	Ц1		Ц2		Ц3		Ц4		Ц5
		Cosj1		Cosj2		Cosj3		Cosj4		Cosj5
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
1		0,7		0,75		0,85		0,85		0,9
2		0,7		0,75		0,8		0,85		0,9
3		0,85		0,7		0,75		0,8		0,9
4		0,75		0,8		0,85		0,9		0,7
5		0,8		0,85		0,9		0,7		0,75
6		0,72		0,8		0,9		0,85		0,83
7		0,8		0,9		0,85		0,83		0,72
8		0,9		0,85		0,83		0,72		0,8
9		0,85		0,83		0,72		0,8		0,9
10		0,83		0,72		0,8		0,9		0,85
11		0,85		0,7		0,75		0,8		0,9
12		0,7		0,9		0,75		0,8		0,85
13		0,9		0,8		0,75		0,85		0,7
14		0,8		0,7		0,85		0,7		0,9
15		0,75		0,85		0,7		0,9		0,8
16		0,7		0,75		0,8		0,85		0,9
17		0,7		0,75		0,8		0,85		0,9
18		0,75		0,8		0,85		0,9		0,7
19		0,8		0,85		0,9		0,7		0,75
20		0,85		0,9		0,7		0,75		0,8
21		0,7		0,8		0,9		0,75		0,85
22		0,7		0,8		0,9		0,75		0,85
23		0,7		0,9		0,8		0,85		0,75
24		0,8		0,7		0,9		0,75		0,85
25		0,75		0,8		0,85		0,9		0,7
26		0,6		0,8		0,85		0,7		0,9
27		0,8		0,8		0,75		0,6		0,85
28		0,6		0,7		0,8		0,75		0,9
29		0,7		0,8		0,9		0,6		0,85
30		0,7		0,8		0,7		0,75		0,9

 

Список литературы

 

1. Электротехнический справочник. Том 3. Производство, передача и распределение электрической энергии.— М.: Издательский дом МЭИ, 2009.— 964 c. // ЭБС «IPRbooks» [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/33158.

2. Электрические станции и сети: сборник нормативных документов.— М.: ЭНАС, 2013.— 720 c. // ЭБС «IPRbooks» [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/17820.

ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ

Основной формой изучения дисциплины «Электрические сети и системы» для студентов заочной формы обучения является самостоятельная работа с литературой и практические аудиторные и самостоятельные занятия по решению задач.

К зачету по дисциплине допускаются студенты, выполнившие контрольную работу. Формулировка вопросов на зачете совпадает с пунктами рабочей программы.

Выбор варианта задания для контрольной работы

Задания на контрольную работу имеют 30 вариантов, которые отличаются друг от друга числовыми значениями заданных величин. Вариант, подлежащий решению, определяется по списку студентов группы.

 

Требования к оформлению контрольной работы

1. Контрольная работа выполняется на листах формата А4, на титульном листе которой указывают название дисциплины, курс, фамилия, имя, отчество, учебный шифр студента.

2. Писать следует на одной стороне листа или на двух при наличии широких полей для замечаний.

3. Условие задачи переписывается полностью.

4. Основные положения решения объясняют и иллюстрируют электрическими схемами, чертежами, векторными диаграммами и т.д., которые выполняют аккуратно с помощью встроенных инструментов WORD.

5. Выдерживают следующий порядок записи при вычислениях: сначала приводят формулу, затем подставляют числовые значения величин, входящих в формулу без каких-либо преобразований, далее выполняют преобразования с числами, после этого записывают результат вычислений с указанием единиц измерения.

6. Для того чтобы при использовании формул при расчетах параметров не возникало путаницы в единицах измерения, рекомендуется выражать электрические величины в следующих величинах: мощности – ВА, Вт, ВАр; напряжения, потери напряжения – В; тока – А; сопротивления – Ом; проводимости – См. Тогда ни в одной из формул не возникнет необходимости использовать переводные коэффициенты.

7.  В конце работы указывают используемую литературу, ставят дату и подпись.

8. Правильно выполненная контрольная работа возвращается к студенту с указанием «Допущен к зачету» и при необходимости с перечнем замечаний, которые необходимо исправить к зачету.

После получения проверенной работы студент должен исправить все ошибки и сделать требуемые дополнения. При большем количестве исправлений они делаются в конце работы.

 

 

Е. А. Сбитнев

 

Электрические сети и системы

Методические указания и задания