Xreferat.com » Рефераты по физике » Методичні вказівки для практичних занять з дисципліни "Електропостачання сільського господарства"

Методичні вказівки для практичних занять з дисципліни "Електропостачання сільського господарства"

під час пуску потужних електродвигунів.


І. ТЕОРЕТИЧНІ ПОЛОЖЕННЯ


Пусковий струм короткозамкнених електродвигунів у 4...7,5 разів більший від їх номінального струму. Тому втрата напруги в мережі при пуску електродвигуна в кілька разів більша від втрати напруги при його нормальній роботі, що приводить до різкого зниження напруги на клемах електродвигунів [1-4].

Пуски електродвигунів здійснюють не часто, а тривалість пуску здебільшого не перевищує 10 с. Тому відхилення напруги при пуску електродвигунів допускають значно більші, ніж при нормальній роботі. Проте пусковий момент повинен бути достатнім для розгону електродвигуна до номінальних обертів.

Для електродвигунів з легкими умовами пуску (якщо початковий момент приводного механізму менший за Методичні вказівки для практичних занять з дисципліни "Електропостачання сільського господарства" або дорівнює йому) допускається зменшення напруги на затискачах у момент пуску не
нижче 30 % від номінальної. На затискачах інших електродвигунів напруга не повинна знижуватись більш як на 20 % номінальної.

Коливання напруги в мережі перевіряють здебільшого при пуску короткозамкнених електродвигунів, приєднаних до джерела електроенергії (трансформатора) через повітряну лінію [1-4].

Для того, щоб коливання напруги в мережі 0,38 кВ під час пуску асинхронного електродвигуна знаходилося у заданих межах, необхідно щоб виконувалася умова:

Методичні вказівки для практичних занять з дисципліни "Електропостачання сільського господарства" (4.1)

де Методичні вказівки для практичних занять з дисципліни "Електропостачання сільського господарства" – допустиме коливання (втрата) напруги, %;

Методичні вказівки для практичних занять з дисципліни "Електропостачання сільського господарства" – фактичне коливання (втрата) напруги, %.

Наближене значення фактичного коливання (втрати) напруги в процентах при пуску двигуна визначають за формулою:

Методичні вказівки для практичних занять з дисципліни "Електропостачання сільського господарства" (4.2)

де Zм – повний опір електричної мережі, Ом;

Zед – повний опір короткого замикання асинхронного двигуна, Ом.

Причому

Методичні вказівки для практичних занять з дисципліни "Електропостачання сільського господарства", (4.3)

де Uн – номінальна напруга мережі, В;

ki – кратність пускового струму електродвигуна [5];

Iнд. – номінальний струм електродвигуна (каталожні дані [5]), А.

При живленні від трансформатора повний опір мережі визначається:

Методичні вказівки для практичних занять з дисципліни "Електропостачання сільського господарства", (4.4)

де Zл – повний опір лінії від трансформатора до двигуна, Ом;

Zт – повний опір короткого замикання трансформатора, Ом.

Повний опір лінії від трансформатора до двигуна:

Методичні вказівки для практичних занять з дисципліни "Електропостачання сільського господарства", (4.5)

де roi, xoi – питомі опори проводів i–тої ділянки лінії [1-4], Ом/км;

li – довжина i-ї ділянки лінії, км.

Повний опір короткого замикання трансформатора:

Методичні вказівки для практичних занять з дисципліни "Електропостачання сільського господарства" , (4.6)

де Uк% – напруга короткого замикання трансформатора [2, 3], %;

Uн – номінальна напруга трансформатора з низької сторони, кВ;

Sн тр – номінальна потужність трансформатора , кВА.


2. КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ


Чому втрата напруги в мережі при пуску електродвигуна
більша від втрати напруги при його нормальній роботі?

Які існують умови пуску електродвигунів?

В яких межах допускається зниження напруги на затискача електродвигунів?

Як визначається фактична втрата напруги під час пуску електродвигуна?

Які заходи застосовують для зменшення коливання напруги під час пуску електродвигунів?


3. ЛІТЕРАТУРА


Притака І.П. Електропостачання сільського господарства. – 2-е вид. перероб. та доп. – К.: Вища школа. Головне вид-во, 1983.– 343с. (ст. 108-111, 121, 122).

Будзко И. Ф., Зуль Н. М. Электроснабжение сельского хозяйства. – М.: Агропромиздат, 1990. – 496 с. (ст. 144-146, 458-460, 469,470-473).

Каганов И. Л. Курсовое и дипломное проектирование. –М.: Агропромиздат, 1990. – 351с. (ст. 269-272, 158-160).

Практикум по электроснабжению сельского хозяйства под редакцией Будзко И.А. – М.: Колос, 1982. –319с. (ст.60-65, 315).

Довідник сільського електрика / За ред. В.С. Олійника. – 3-є вид., перероб. і доп. – К.: Урожай, 1989. – 264 с. (ст. 62-100).


Задача 4.1


Асинхронний двигун із короткозамкненим ротором АИР 132М4 потужністю 11 кВт і напругою 0,38 кВ встановлений в приміщенні майстерні (Рис. 4.1). Майстерня одержує живлення від трансформатора потужністю 25 кВА повітряною лінією довжиною 0,35 км, яку виконано проводом АС-25. Допустиме коливання напруги в мережі Методичні вказівки для практичних занять з дисципліни "Електропостачання сільського господарства" Перевірити мережу на можливість пуску асинхронного електродвигуна.


Рисунок 4.1 – Розрахункова схема мережі.

РОЗВ’ЯЗАННЯ:

1. Задаємося умовою:

Методичні вказівки для практичних занять з дисципліни "Електропостачання сільського господарства"

2. Повний опір короткого замикання асинхронного двигуна:

Методичні вказівки для практичних занять з дисципліни "Електропостачання сільського господарства"

3. Повний опір лінії 0,38 кВ від трансформатора до двигуна:

Методичні вказівки для практичних занять з дисципліни "Електропостачання сільського господарства"


4. Повний опір короткого замикання трансформатора:

Методичні вказівки для практичних занять з дисципліни "Електропостачання сільського господарства"

5. Повний опір мережі:

Методичні вказівки для практичних занять з дисципліни "Електропостачання сільського господарства"

6. Фактичне коливання (втрата) напруги в процентах при пуску асинхронного електродвигуна:

Методичні вказівки для практичних занять з дисципліни "Електропостачання сільського господарства"

7. Перевірка. Задана умова Методичні вказівки для практичних занять з дисципліни "Електропостачання сільського господарства" не виконується. Для одержання допустимого коливання напруги під час пуску двигуна необхідно замінити провід повітряної лінії. Беремо провід
марки АС-35.

Тоді:

Методичні вказівки для практичних занять з дисципліни "Електропостачання сільського господарства"

Методичні вказівки для практичних занять з дисципліни "Електропостачання сільського господарства"

Методичні вказівки для практичних занять з дисципліни "Електропостачання сільського господарства"

Методичні вказівки для практичних занять з дисципліни "Електропостачання сільського господарства"

Умова виконується.


Задача 4.2 (самостійно)


Асинхронний двигун із короткозамкненим ротором серії АИР потужністю Рн ед , кВт і напругою 0,38 кВ встановлений у виробничому приміщенні (Рис. 4.2). Електродвигун одержує живлення від трансформатора потужністю Sн т , кВА повітряною лінією довжиною l, км з проводу АС перерізом F, мм2. Відстань між проводами Dср, мм. Перевірити мережу на можливість пуску асинхронного двигуна. Дані по варіантам для розрахунку мережі наведені в таблиці 4.1.


Рисунок 4.2 – Розрахункова схема мережі.


Таблиця 4.1 – Вихідні дані для розрахунку мережі

Варіант

Методичні вказівки для практичних занять з дисципліни "Електропостачання сільського господарства",

кВА

Методичні вказівки для практичних занять з дисципліни "Електропостачання сільського господарства",

кВт

Методичні вказівки для практичних занять з дисципліни "Електропостачання сільського господарства",

А

Методичні вказівки для практичних занять з дисципліни "Електропостачання сільського господарства"

Методичні вказівки для практичних занять з дисципліни "Електропостачання сільського господарства",

м

Методичні вказівки для практичних занять з дисципліни "Електропостачання сільського господарства",

мм2

Методичні вказівки для практичних занять з дисципліни "Електропостачання сільського господарства",

мм

Методичні вказівки для практичних занять з дисципліни "Електропостачання сільського господарства",

%

1 25 11 21,1 7,5 100 25 400 20
2 40 15 28,5 7 200 35 600 20
3 63 22 41,5 7 150 35 400 30
4 100 11 22 7,5 300 25 600 20
5 160 22 42,5 7 100 50 400 30
6 25 11 22,9 6,5 200 25 600 30
7 40 15 30,1 6,5 150 25 400 20
8 63 18,5 37 6,5 50 35 600 20
9 100 22 44,7 6,5 250 35 400 30
10 160 30 59,6 6,5 200 50 600 30

ЗАНЯТТЯ 5

ТЕМА: РОЗРАХУНОК СТРУМІВ КОРОТКОГО ЗАМИКАННЯ В ЕЛЕКТРИЧНИХ МЕРЕЖАХ НАПРУГОЮ БІЛЬШЕ 1000 В

МЕТА ЗАНЯТТЯ: Навчити студентів розраховувати струми короткого замикання в електричних мережах напругою більше 1000 В методами практичних та відносних одиниць.


І. ТЕОРЕТИЧНІ ПОЛОЖЕННЯ


Розрахунок струмів короткого замикання (КЗ) виконують для вибору струмоведучих частин та електричних апаратів, для перевірки їх на термічну та динамічну стійкість, для проектування та настроювання релейного захисту та вибору засобів обмеження струмів.

При визначенні струмів КЗ, як правило, використовують один із двох методів:

метод практичних одиниць – параметри схеми виражають в іменованих одиницях (омах, амперах, вольтах та ін.);

метод відносних одиниць – параметри схеми виражають в долях, або процентах від величини прийнятої в якості основної (базисної).

Метод практичних одиниць застосовують при розрахунку струмів КЗ відносно простих електричних схем із невеликою кількістю ступенів трансформації.

Методом відносних одиниць зручніше користуватися при розрахунку струмів КЗ в складних електричних мережах із декількома ступенями трансформації.

Розрахунок струмів КЗ проводиться в наступній послідовності:

вибирається метод розрахунку та розрахункові умови;

для розрахункової схеми складається еквівалентна схема
заміщення;

визначається опір схеми заміщення в практичних або іменованих одиницях;

еквівалентна схема заміщення зводиться до простішого виду;

визначається значення струмів КЗ в розрахункових точках.

В електроустановках напругою до 1000 В розрахунок струмів КЗ проводиться за повним опором. В електроустановках з напругою вище 1000 В активний опір враховується тільки у випадках, коли виконується умова:

Методичні вказівки для практичних занять з дисципліни "Електропостачання сільського господарства", (5.1)

де Методичні вказівки для практичних занять з дисципліни "Електропостачання сільського господарства" – відповідно активний та реактивний результуючий опір усіх елементів мережі, Ом.

За базисну напругу приймають, як правило, напругу того ступеню, де знаходиться точка КЗ. Базисна напруга визначається як:

Методичні вказівки для практичних занять з дисципліни "Електропостачання сільського господарства". (5.2)

Базисна потужність приймається рівною довільному значенню, або, для зручності розрахунку, кратною 10 МВА (10, 100 та ін.).

Опір елементів електричної мережі в практичних одиницях зведений до базисної напруги визначають за наступними формулами:

– переведення відносних величин в іменовані:

Методичні вказівки для практичних занять з дисципліни "Електропостачання сільського господарства"; (5.3)

– для лінії: Методичні вказівки для практичних занять з дисципліни "Електропостачання сільського господарства", Методичні вказівки для практичних занять з дисципліни "Електропостачання сільського господарства", (5.4)

де Методичні вказівки для практичних занять з дисципліни "Електропостачання сільського господарства", Методичні вказівки для практичних занять з дисципліни "Електропостачання сільського господарства" – питомі, відповідно, активний та індуктивний опори лінії, Ом/км;

l – довжина лінії, км;

Методичні вказівки для практичних занять з дисципліни "Електропостачання сільського господарства" – середня номінальна напруга ступеня з якого виконується перерахунок, кВ;

– для трансформатора: Методичні вказівки для практичних занять з дисципліни "Електропостачання сільського господарства", (5.5)

де Методичні вказівки для практичних занять з дисципліни "Електропостачання сільського господарства" – напруга короткого замикання трансформатора, %;

Методичні вказівки для практичних занять з дисципліни "Електропостачання сільського господарства" – номінальна потужність трансформатора, МВА;

– для генератора: Методичні вказівки для практичних занять з дисципліни "Електропостачання сільського господарства", (5.6)

де Методичні вказівки для практичних занять з дисципліни "Електропостачання сільського господарства"– індуктивний опір генератора у відносних одиницях;

Методичні вказівки для практичних занять з дисципліни "Електропостачання сільського господарства" – номінальна потужність генератора, МВА.

Опір елементів електричної мережі у відносних одиницях:

– переведення іменованих величин у відносні одиниці:

Методичні вказівки для практичних занять з дисципліни "Електропостачання сільського господарства", (5.7)

де Методичні вказівки для практичних занять з дисципліни "Електропостачання сільського господарства" – базисна потужність, МВА.

– для лінії: Методичні вказівки для практичних занять з дисципліни "Електропостачання сільського господарства"; (5.8)

– для трансформатора: Методичні вказівки для практичних занять з дисципліни "Електропостачання сільського господарства"; (5.9)

– для генератора: Методичні вказівки для практичних занять з дисципліни "Електропостачання сільського господарства". (5.10)

Результуючий опір мережі до точки КЗ:

Методичні вказівки для практичних занять з дисципліни "Електропостачання сільського господарства" Методичні вказівки для практичних занять з дисципліни "Електропостачання сільського господарства". (5.11)

Базисні величини пов’язані між собою наступним виразом:

Методичні вказівки для практичних занять з дисципліни "Електропостачання сільського господарства". (5.12)

При живленні споживачів від системи безмежної потужності, струм КЗ визначається за наступним виразами:

– в практичних одиницях:

Методичні вказівки для практичних занять з дисципліни "Електропостачання сільського господарства", Методичні вказівки для практичних занять з дисципліни "Електропостачання сільського господарства". (5.13)

– у відносних одиницях:

Методичні вказівки для практичних занять з дисципліни "Електропостачання сільського господарства" Методичні вказівки для практичних занять з дисципліни "Електропостачання сільського господарства". (5.14)

Якщо опір системи невідомий, але його необхідно врахувати в розрахунках, то його можна визначити наступним чином:

Методичні вказівки для практичних занять з дисципліни "Електропостачання сільського господарства" Методичні вказівки для практичних занять з дисципліни "Електропостачання сільського господарства" (5.15)

де Методичні вказівки для практичних занять з дисципліни "Електропостачання сільського господарства" – потужність КЗ на шинах системи, МВА.

Ударний струм КЗ визначається з виразу:

Методичні вказівки для практичних занять з дисципліни "Електропостачання сільського господарства", (5.16)

де Методичні вказівки для практичних занять з дисципліни "Електропостачання сільського господарства" – ударний коефіцієнт.

При КЗ на шинах 35 та 10 кВ підстанцій із напругою вищого ступеня понад 110 кВ – Методичні вказівки для практичних занять з дисципліни "Електропостачання сільського господарства"= 1,8; при КЗ на шинах 35 та 10 кВ підстанцій з вищим ступенем напруги 35 кВ – Методичні вказівки для практичних занять з дисципліни "Електропостачання сільського господарства"= 1,5; при КЗ у розподільчих мережах напругою 10 кВ, на шинах споживчих підстанцій і в низьковольтних мережах 0,38/0,22 кВ – Методичні вказівки для практичних занять з дисципліни "Електропостачання сільського господарства"= 1 [1,2].

Діюче значення повного струму КЗ за перший період визначається за виразом:

Методичні вказівки для практичних занять з дисципліни "Електропостачання сільського господарства" (5.17)

Потужність КЗ визначається за наступним виразами:

– в практичних одиницях:

Методичні вказівки для практичних занять з дисципліни "Електропостачання сільського господарства", (5.18)

– у відносних одиницях:

Методичні вказівки для практичних занять з дисципліни "Електропостачання сільського господарства". (5.19)


2. КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ


З якою ціллю виконують розрахунок струмів КЗ?

Методика розрахунку струмів КЗ в практичних одиницях.

Як приводяться різні опори до однієї ступені напруги.

Методика розрахунку струмів КЗ в відносних одиницях.

Як приводяться різні опри до базисних умов.

Яка система може вважатись безмежної потужності?

Як враховується опір системи?

За якими виразами визначається струм КЗ при різних методах розрахунку?

Що враховує ударний коефіцієнт?


3. ЛІТЕРАТУРА


Притака І.П. Електропостачання сільського господарства. - 2-е вид. перероб. та доп. – К.: Вища школа. Головне видавництво, 1983.– 343с. (ст. 204-224).

Будзко И. Ф., Зуль Н. М. Электроснабжение сельского хозяйства. - М.: Агропромиздат, 1990. - 496 с. (ст. 172-194).

Каганов И. Л. Курсовое и дипломное проектирование. – М.: Агропромиздат, 1990. – 351с. (ст. 176-186).

Практикум по электроснабжению сельского хозяйства под редакцией Будзко И.А. – М.: Колос,1982.–319с. (ст.127-132).

Харкута К.С., Яницкий С.В., Ляш Э.В. Практикум по электроснабжению сельского хозяйства. – М.: Агропромиздат, 1992. – 223с. (ст. 137-157).


Задача 5.1


Визначити струм та потужність трьохфазного КЗ в точках К1, К2 для приведеної на схемі мережі (рис. 5.1). Активним опором елементів знехтувати. Вихідні дані приведені на схемі. Задачу розв’язати методом практичних та відносних одиниць.


Рисунок 5.1 – Розрахункова схема електричної мережі.

РОЗВ’ЯЗАННЯ:

1. Для розрахункової схеми мережі (Рис.5.1) складаємо еквівалентну схему заміщення і згортаємо її до простішого виду (Рис. 5.2).


Рисунок 5.2 – Еквівалентні схеми заміщення мережі.


Розрахунок в практичних одиницях.

2. Опір елементів мережі в практичних одиницях:

Методичні вказівки для практичних занять з дисципліни "Електропостачання сільського господарства"

Методичні вказівки для практичних занять з дисципліни "Електропостачання сільського господарства"

Методичні вказівки для практичних занять з дисципліни "Електропостачання сільського господарства"

Методичні вказівки для практичних занять з дисципліни "Електропостачання сільського господарства",

Методичні вказівки для практичних занять з дисципліни "Електропостачання сільського господарства"Методичні вказівки для практичних занять з дисципліни "Електропостачання сільського господарства"

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.
Подробнее

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту
Нужна помощь в написании работы?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Пишем статьи РИНЦ, ВАК, Scopus. Помогаем в публикации. Правки вносим бесплатно.

Похожие рефераты: