Материал: Системы электроснабжения городов и мышленных предприятий
ВОЛОГОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра электроснабжения
СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
Методические указания и задания на контрольную работу
Факультет электроэнергетический
Направление 13.03.02 – Электроэнергетика и электротехника Профиль: Электроснабжение
Вологда
2017
УДК 621.311
Алюнов, А.Н. Системы электроснабжения. Методические указания и задания на контрольную работу / А.Н. Алюнов, А.А. Кушнерев : Вологда, ВоГУ, 2017. – 33 с.
В методических указаниях приведены контрольные задания, пример решения задания и справочные материалы, необходимые для выполнения контрольной работы, а также список учебной и методической литературы.
Методические указания предназначены для обучающихся по направлению 13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника», профиль «Электроснабжение», изучающих дисциплину «Системы электроснабжения городов и промышленных предприятий».
Утверждено редакционно-издательским советом ВоГУ
Авторы:
А.Н. Алюнов, канд. техн. наук, доцент кафедры электроснабжения А.А. Кушнерев, канд. техн. наук, доцент кафедры электроснабжения
Рецензент:
А.Н. Андреев, канд. техн. наук, доцент кафедры управляющих и вычислительных систем
2
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Для практического закрепления самостоятельно изученного теоретического и практического материала по дисциплине «Системы электроснабжения городов и промышленных предприятий» обучающиеся выполняют контрольную работу.
В методических указаниях приводятся контрольные задания, пример выполнения контрольной работы и справочные материалы, необходимые для выполнения контрольной работы, а также список учебной и методической литературы.
Контрольная работа по дисциплине оформляется в виде записки, выполненной в соответствии с требованиями стандартов ВоГУ [1] на листах формата А4 с указанием дисциплины, фамилии и инициалов обучающегося и номера варианта. Исходные данные к заданию приведены ниже. Вариант каждого задания определяется по списку группы. В приложениях приведены справочные данные, необходимые для решения заданий.
ЗАДАНИЕ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ
Задача 1
Выполнить эскизный проект электроснабжения многоквартирного жилого дома со встроенно-пристроенным на первом этаже магазином в соответствии с вариантом исходных данных (табл. 1), а именно:
1.Определить расчетную электрическую нагрузку здания;
2.Выбрать марку и сечение кабелей питающей сети от трансформаторной подстанции;
3.Выбрать типы электрических аппаратов для защиты питающей сети, вводно-распределительного устройства (ВРУ) здания и наиболее удаленной от ВРУ квартиры;
4.Рассчитать уставки защит электрических аппаратов;
5.Выбрать марки и определить сечения кабелей (проводов) электрической сети дома, квартиры;
6.Составить электрическую схему проектируемого участка сети жилого дома;
3
7.Рассчитать токи короткого замыкания и произвести проверку электрических аппаратов по стойкости к токам КЗ.
Принятые решения согласовать с требованиями действующих Правил
устройства электроустановок [2]. Данные по удельной расчетной нагрузке электроприемников квартир представлены в приложении. Недостающие данные принять из свода правил [3], приложения и примера расчета.
Таблица 1 – Исходные данные к задаче 1 по вариантам
Количество, тип |
|
|
Варианты (вторая цифра) |
|
|
|
||||||
Первая |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
||
|
||||||||||||
Кол-во этажей |
0, 1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
9 |
10 |
12 |
16 |
9 |
5 |
|
2, 3 |
5 |
9 |
16 |
12 |
10 |
9 |
5 |
4 |
3 |
2 |
||
|
||||||||||||
Грузоподъемность лифтов, кг |
0, 1 |
– |
– |
– |
– |
400 |
630 |
400 |
630 |
400 |
– |
|
2, 3 |
– |
400 |
630 |
400 |
630 |
400 |
– |
– |
– |
– |
||
|
||||||||||||
Кол-во подъездов |
0, 1 |
2 |
3 |
4 |
4 |
4 |
4 |
3 |
3 |
4 |
5 |
|
2, 3 |
6 |
3 |
2 |
2 |
3 |
3 |
3 |
3 |
4 |
3 |
||
|
||||||||||||
|
0 |
– |
27 |
36 |
60 |
81 |
120 |
108 |
144 |
150 |
75 |
|
Кол-во квартир |
1 |
24 |
24 |
48 |
57 |
78 |
116 |
104 |
140 |
140 |
72 |
|
2 |
90 |
81 |
128 |
96 |
90 |
78 |
55 |
44 |
24 |
24 |
||
|
||||||||||||
|
3 |
87 |
78 |
124 |
92 |
87 |
81 |
52 |
48 |
21 |
12 |
|
Магазин продовольственный, |
0 |
– |
70 |
45 |
35 |
200 |
75 |
400 |
250 |
127 |
140 |
|
площадь торгового зала, м2 |
1 |
30 |
40 |
55 |
60 |
150 |
220 |
300 |
350 |
220 |
190 |
|
Магазин промтоварный, |
2 |
50 |
110 |
120 |
150 |
110 |
380 |
75 |
25 |
42 |
40 |
|
площадь торгового зала, м2 |
3 |
60 |
90 |
100 |
180 |
95 |
660 |
85 |
70 |
36 |
50 |
|
Трансформаторная подстанция: |
0 |
– |
250 |
400 |
400 |
400 |
630 |
630 |
630 |
400 |
400 |
|
1 |
400 |
250 |
400 |
250 |
630 |
400 |
630 |
630 |
630 |
250 |
||
мощность трансформаторов, |
||||||||||||
2 |
400 |
630 |
630 |
400 |
30 |
400 |
400 |
250 |
630 |
400 |
||
кВ·А |
||||||||||||
3 |
630 |
400 |
630 |
630 |
400 |
630 |
250 |
400 |
250 |
250 |
||
|
||||||||||||
Расстояние от дома до подстан- |
0, 1 |
80 |
90 |
120 |
40 |
65 |
100 |
130 |
70 |
145 |
115 |
|
ции, м. |
2, 3 |
110 |
160 |
75 |
95 |
85 |
140 |
150 |
135 |
55 |
105 |
|
Примечание: для вариантов с 1 по 9, первую цифру варианта принять 0.
Задача 2
Обосновать возможность прямого пуска асинхронного электродвигателя вентилятора, питающегося по кабельной линии от шин низкого напряжения подстанции 10/0,4 кВ (рис.1) в соответствии с вариантом исходных данных (табл. 2). Выбрать и обосновать приемлемый способ пуска, выбрать аппараты управления, разработать принципиальную электрическую схему подключения электродвигателя, выбрать типы защит электродвигателя и определить уставки этих защит. Пуск электродвигателя считать успешным при развитии относительного момента MД*≥0,5.
4
Таблица 2 – Исходные данные к задаче 2 по вариантам
Исходные |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Варианты (вторая цифра) |
|
|
|
|
|
|
||||||
данные |
первая |
0 |
|
1 |
2 |
|
3 |
|
4 |
5 |
|
6 |
|
7 |
8 |
9 |
|||||||||||
Номин. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мощность, |
0,1,2,3 |
315 |
300 |
280 |
|
250 |
|
225 |
200 |
|
180 |
160 |
140 |
125 |
|||||||||||||
кВт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,1 |
0,935 |
0,925 |
0,92 |
|
0,91 |
|
0,93 |
0,91 |
|
0,92 |
0,92 |
0,915 |
0,925 |
|||||||||||||
2,3 |
0,925 |
0,92 |
0,93 |
|
0,92 |
|
0,91 |
0,90 |
|
0,93 |
0,915 |
0,92 |
0,925 |
||||||||||||||
|
0,2 |
0,95 |
0,945 |
0,94 |
|
0,935 |
|
0,93 |
0,92 |
|
0,94 |
0,935 |
0,91 |
0,92 |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(КПД) |
1,3 |
0,945 |
0,94 |
0,91 |
|
0,93 |
|
0,92 |
0,92 |
|
0,93 |
0,91 |
0,925 |
0,915 |
|||||||||||||
Кол-во, |
0 (Cu) |
2×95 |
2×70 |
185 |
|
2×50 |
|
150 |
2×50 |
|
95 |
2×35 |
70 |
50 |
|||||||||||||
материал |
1 (Cu) |
2×120 |
2×95 |
2×70 |
150 |
|
2×50 |
120 |
|
2×35 |
95 |
2×35 |
2×25 |
||||||||||||||
жил и сече- |
2 (Al) |
2×185 |
2×185 |
2×150 |
2×95 |
|
2×70 |
2×95 |
|
2×50 |
150 |
120 |
95 |
||||||||||||||
ние пи- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тающего |
3 (Al) |
2×240 |
2×150 |
2×185 |
2×120 |
|
2×95 |
2×70 |
|
2×70 |
185 |
150 |
120 |
||||||||||||||
кабеля, мм2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Длина ка- |
0 |
|
|
|
– |
95 |
90 |
|
85 |
|
75 |
80 |
|
70 |
|
65 |
60 |
55 |
|||||||||
1 |
|
115 |
110 |
105 |
|
100 |
|
120 |
125 |
|
130 |
135 |
140 |
145 |
|||||||||||||
бельной |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
2 |
|
95 |
|
90 |
75 |
|
85 |
|
80 |
60 |
|
65 |
|
70 |
55 |
60 |
|||||||||||
линии, м. |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
3 |
|
130 |
115 |
100 |
|
135 |
|
145 |
105 |
|
150 |
110 |
120 |
125 |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
Трансф. |
0,1 |
630 |
1000 |
630 |
|
630 |
|
630 |
400 |
|
630 |
400 |
630 |
400 |
|||||||||||||
SHOM, кВ·А |
2,3 |
1000 |
630 |
630 |
|
630 |
|
400 |
630 |
|
400 |
630 |
400 |
400 |
|||||||||||||
UK, % |
0,1,2,3 |
5,5 |
6 |
5,5 |
|
6 |
|
4,5 |
5,5 |
|
6 |
|
5,5 |
4,5 |
8 |
||||||||||||
PK, кВт |
0,1,2,3 |
8,1 |
7,6 |
8,6 |
|
7,8 |
|
7,1 |
8,0 |
|
6 |
|
5,7 |
5,3 |
4,9 |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рисунок 1 – Принципиальная схема электроснабжения асинхронного двигателя
Задача 3
Определить коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения на шинах 0,4 кВ КТП 10/0,4 кВ в нормальном и максимальном режимах при работе тиристорных возбудителей ТВУ-2-247-320, мощностью 79 кВт (КПД 94%; сosφ=0,5) с трансформаторами типа ТСП-160/0,5-68 с первичным напряжением 380 В, для возбуждения синхронных двигателей СТД-8000-2. Питание осуществляется от двухтрансформаторной подстанции. К каждой секции шин дополнительно подключены асинхронные электродвигатели и си-
5