Задача I – 3.

Определить полную нагрузку крана грузоподъемностью 5 т., на котором установлены: 1.электродвигатель моста 11 Квт; 2. электродвигатель тележки 2,2 кВт; 3. электродвигатель подъема 11 кВт; Продолжительность подключения электродвигателей крана ПВ = 25 %. Напряжение сети 380 В, cos φ = 0,75, tg φ = 0,88.

Решение: cos φ = 0,75, tg φ = 0,88 Рн₁ = 11 (кВт); Рн₂ = 2,2 (кВт) Рн₃ = 11 (кВт); ПВ = 25 %. Все двигатели крана – двигатели повторно-кратковременного режима. Приводим мощность двигателей к ПВ = 100 %:

Ру = Рн *

Ру₁ = Ру₃ = 11 * = 5,5 (кВт)

Ру₂ = 2,2 * = 1,1 (кВт)

Коэффициент использования для кранов при ПВ = 25 %; Кu = 0,06.

Средняя нагрузка за максимально загруженную смену:

Рсм = Кu * ∑Ру = 0,06*(5,5*2+1,1) = 0,73 (кВт).

Qсм = Рсм * tg φ = 0,73 * 0,88 = 0,64 (квар).

Sсм=

Задача I – 4.

Рассчитать коэф-ты, характеризующие суточный график эл. нагрузок. Установленная мощность 20 МВт. Значения Р, МВт нагрузки: 3; 4; 4; 4,5; 4; 4,5; 4; 3; 4; 4,5; 5; 6; 4; 6; 5; 4; 4; 5; 6; 4; 6; 4; 6; 5. Число смен 3. продолжительность смен 8 часов.

Решение: Руст = ∑Рн = 20 (МВт)

По данным точкам построим суточный график эл. нагрузок.

Максимальная нагрузка смен: 1-й смены: Рр1 = 4,5 (МВт)

2-й смены: Рр2 = 6 (МВт) 3-й смены: Рр3 = 6 (МВт)

Найдем наиболее загруженную смену:

Расход эл.энергии в течении первой смены:

W1 = ∑P*t = 3*1+4*1+ 4*1+4,5*1+4*1+4,5*1+4*1+3*1 = 31 (МВт*ч)

Второй смены:

W2 = ∑P*t = 4*1+4,5*1+5*1+6*1+4*1+6*1+5*1+4*1= 38,5 (МВт*ч)

Третий смены:

W3 = ∑P*t =4*1+5*1+6*1+4*1+6*1+4*1+6*1+5*1= 40 (МВт*ч)

Средняя нагрузка за смену:

1 смена: Рсм₁= = 3,87 (МВт) 2 смена: Рсм₂= = 4,81 (МВт)

3 смена: Рсм₃= = 5 (МВт)

Сравниваем Рр, Рсм разных смен. Для третий смены рассчитываем остальные коэффициенты: cредневзвешенный коэффициент использования:

Кu =

коэффициент максимума: Кm =

коэфф. заполнения графика (величина обратная коэф-ту максимума):

Кз.г. =

коэффициент спроса: Рр = Кс*∑Рном;

Кс = , (Кс применяется для оценочных расчетов на высшем напряжении схемы). Число часов использования максимума нагрузки (за сутки). Тmax = ;

Wсут = W1 + W2 + W3 = 31+38.5+40= 109,5 (МВт*ч)

Ррcyт = 6 (МВт) Тmax = 109,5/6 = 18,2 (ч)

Задача I – 5.

Определите пиковый ток в линии, питающей группу ЭП с расчетным током I_p = 300 A. Мощность наибольшего эл. двигателя насоса составляет Рн = 55 кВт, напряжение – 380 В, cos φ = 0,89, КПД = 0,92, кратность пуска – 6, коэфф. использования – 0,7.

Решение: Определим Jном наибольшего электродвигателя:

J ном.max. = J ном.max. =

Пусковой ток электродвигателя: J пуск = λ*Jн = 6 * 102 = 612 (А)

Пусковой ток группы ЭП: Jпик = J пуск + (Jp – Ku*Jн);

J пуск, Jн – пусковой и ном. ток ЭД с макс. мощностью

Jпик = 612+ (300 – 0,7*102) = 841 (А).

Задача II – 2.

Определить производительность ДСП д,т/час, при следующих параметрах:

U_2ф = 415 В, r = 0.4 мОм, х = 2,44 мОм. Расчетный ток равен 0.75I_k

Расход эл. энергии на выплавку стали принять 340 кВт*ч/т.

Решение: упрощенная схема замещения ДСП:

при к.з. Rд = 0, а ток к.з. равен:

Мощность, выделяющаяся в дуге, Вт.: Р_пол = Р_акт – Р_пот,

где мощность эл.потерь установки, Вт.:

Р_пот= J²p*r = (0,75*J_k)²r = (0,75*167,84)²*0,4*10^-3 = 6338,31кВт

Активная мощность установки, Вт.: Р_акт=3*J₂²*(R₂+r)=3 J₂ *

Р_акт=35130,58 Р_пол = 105,392 – 6,338 = 99,054 (кВт)

Р_пол= 35130,58– 6338,38 = 28792,2(кВт)

Производительность ДСП, к/час:

q = q =

Задача II – 3.

Определите диаметр Д, шаг h, количество витков n и длину спирали однофазного нагревателя из нихрома, при следующих параметрах: Uф = 220 В, Рф = 10 кВт, d = 3 мм, ρ₂₀ = 1,11 мкОм/м, К_t = 1.114, t_раб = 1075^оС.

Решение: Диаметр спирали выбирают по условиям механической прочности спирали:

Д = (7+10)d; Д = 8d = 8*3 = 24(мм);

Шаг спирали: h = (2+4)d = 2*3 = 6 (мм)

Длина нагревателя: ℓ_нагр=

где ρ₁₀₇₅ = ρ₂₀*(1+К_t*t_раб) = 1,11*10⁶ * (1+1,114*1075) = 1,33*10^-3 (Ом*м)

ℓ_нагр= (мм)

число витков: n=

Задача II – 4.

Построить зависимость глубины проникновения δ от частоты преобразователя в диапазоне 1000-10000 Гц для стали при температуре 1000^оС, ρ₂₀ = 10*10^-8 Ом*м, α₁ = 0,0122^оС.

Решение: Глубина проникновения эл. магнитной волны в металле:

δ = 503* где ρ – удельное сопротивление стали (Ом*м);

Mr – относительная магнитная проницаемость стали (при t = 1000^оС, Mr = 1)

f – частота тока (Гц)

ρ₁₀₀₀ = ρ₂₀*(1+ α_1*t) = 10*10^-8*(1+0.0122*1000) = 132*10^-8 (Ом*м)

f = 50 ÷ 1000 (Гц)

f	δ	f	δ
50	81,73*10-3	600	23,6*10-3
100	57,8*10-3	700	21,8*10-3
300	33,4*10-3	800	20,4*10-3
500	25,9*10-3	1000	18,3*10-3