Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

МУ к РГР по электроснабжению

.pdf
Скачиваний:
112
Добавлен:
03.05.2015
Размер:
518 Кб
Скачать
☆

Методические указания к расчетно-графической работе по курсу

«Электроснабжение»

Для студентов специальности 140204.65 «Электрические станции»

ВВЕДЕНИЕ

Материал данной дисциплины является одним из разделов курса "Электроснабжение промышленных предприятий".

Основная цель изучения дисциплины состоит в формировании тео- ретических знаний по электрооборудованию промышленных предприятий различных отраслей промышленности, режимам их работы, умению ана- лизировать режимы работы основного технологического оборудования и выявлять потери и расход электрической энергии, определению расчетных электрических нагрузок для практического применения.

Задачами основных разделов дисциплины является изучение харак- теристик электроприемников и потребителей электроэнергии промышленных предприятий; графиков электрических нагрузок, их физи- ческих величин и безразмерных показателей; освоение методов определения расчетных электрических нагрузок, расхода электроэнергии и потерь мощности и энергии в элементах системы электроснабжения.

1. Общие методические указания

Решение расчетно-графической работы приведенной в данных мето- дических указаниях, является основным методом усвоения учебного материала, позволяет студенту приобрести практические навыки при ис- следовании графиков электрических нагрузок, определении электрических нагрузок основными методами расчета, обобщить теоретические знания, полученные при изучении данного курса, учит студентов использовать справочную литературу и директивные материалы.

При выполнении расчетно-графической работы текст задания пере- писывать из методических указаний не требуется. Необходимо лишь указать номер выполняемого варианта, который выдается преподавателем по каждому разделу задания.

3

2. Рекомендуемая литература

2.1.Основная

1.Федоров А.А., Каменева В.В. Основы электроснабжения промышлен- ных предприятий. М.: Энергоатомиздат, 1984. – 472 с.

2.Федоров А.А. Основы электроснабжения промышленных предпри-

ятий. М.: Энергия, 1972. – 416 с.

3.Волобринский С.Д. Электрические нагрузки и балансы промышлен- ных предприятий. М.: Энергия, 1976.×– 128 с.

4.Ус А.Г., Алферова Т.В. Расчет электрических нагрузок промышлен- ных предприятий. Практическое пособие для студентов специальности т.01.01. Электроэнергетика. М/ук. 2539. Ротапринт. Гомель, 2001.

5.Ус А.Г., Евминов Л.И. Электроснабжение промышленных предпри- ятий и гражданских зданий: Учебное пособие. – Мн.: «Пион», 2002.– 457 с.

2.2.Дополнительная

6.Правила устройства электроустановок / Минэнерго СССР, М.: Энер- гоатомиздат, 1986. – 647 с.

7.Мукосеев У.Л. Электроснабжение промышленных предприятий. М.:

Энергия, 1973.–584 с.

8.Справочник по электроснабжению промышленных предприятий. Под общей редакцией А.А. Федорова и Г.В. Сербиновского. Кн. I. Про- ектно-расчетные сведения. М.: Энергия, 1973.–520 с.

9.Справочник по электроснабжению промышленных предприятий. Под обшей ред. А.А. Федорова и Г.В. Сербиновского. Кн. 2. Технические сведения об оборудовании. М.: Энергия, 1973.–528 с.

10.Справочник по электроснабжению промышленных предприятий: Проектирование и расчёт / А.С.Овчаренко. М.Л. Рябинович и др. К.:

Техн., 1985.–279 с.

11.Справочник по проектированию электроснабжения, линий электро- передачи и сетей. Под ред. Я.М. Большана и др. М. :Энергия, 1974.– 696 с.

12.Ермилов А.А. Основы электроснабжения промышленных предпри- ятий. М.: Энергоатомиздат, 1983.–208 с.

13.Князевский Б.А., Липкин Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий. М.: Энергия, 1981.–431 с.

14.Фёдоров А.А., Ристхейн Э.М. Электроснабжение промышленных предприятий. М.: Энергия, 1981.–360 с.

15.Дирацу В.С. и др. Электроснабжение промышленных предприятий.

К.: Высш. шк., 1974.–280 с.

4

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА ЗАДАНИЕ 1:

Для варианта задана группа из пяти трехфазных приемников элек- трической энергии напряжением 380 В (табл. 1.1), нагрузка каждого из них за смену приведена в виде графика (табл. 1.2), параметры приемников при- ведены в табл. 1.3, средневзвешенный коэффициент активной мощности cosφср.взв.= 0,6.

Необходимо построить групповой график нагрузки и определить ос- новные физические величины (среднюю, среднеквадратичную, часовую максимальную и пиковую нагрузки) и безразмерные показатели группово- го графика (коэффициенты использования, загрузки, максимума, спроса, заполнения и формы графика).

Таблица 1.1. Данные по составу электроприемников в группе

Номер

Номер электроприемника

Номер

Номер электроприемника

варианта

варианта

1

1

3

9

20

26

26

2

3

6

11

14

2

2

4

10

12

22

27

1

11

14

18

26

3

3

7

17

19

25

28

4

7

12

14

16

4

4

5

8

14

24

29

3

10

11

22

26

5

5

6

11

15

23

30

3

8

14

15

23

6

6

9

10

21

26

31

5

7

9

10

24

7

7

11

14

17

18

32

6

11

22

23

26

8

8

9

11

15

19

33

7

13

15

17

21

9

9

12

14

16

17

34

11

15

16

20

22

10

10

11

19

20

26

35

10

13

17

18

20

11

2

3

6

14

18

36

9

13

16

19

26

12

4

11

17

19

26

37

15

20

21

23

26

13

1

5

6

24

26

38

13

16

17

24

25

14

5

10

14

18

23

39

14

15

16

22

23

15

6

8

12

15

22

40

12

18

19

21

22

16

8

13

16

20

26

41

16

20

23

24

25

17

7

12

17

19

20

42

18

19

20

24

26

18

10

12

13

16

17

43

6

7

12

14

25

19

9

11

14

17

21

44

8

10

11

14

23

20

11

14

16

17

19

45

9

15

20

24

25

21

13

15

16

18

20

46

10

20

22

25

26

22

12

14

18

19

24

47

8

12

20

21

24

23

16

17

18

20

23

48

1

9

11

16

18

24

15

18

19

22

26

49

2

5

6

8

10

25

14

16

20

23

25

50

3

6

13

23

26

5

Таблица 1.2. Данные по сменной нагрузке электроприемников

№

 

Потребляемая мощность в часы смены, кВт

 

п/п

0-1

1-2

2-3

3-4

4-5

5-6

6-7

7-8

1.

5

8

10

16

7

17

18

2

2.

10

16

8

25

14

5

28

18

3.

5

7

2

10

8

4

11

3

4.

1

4

2

3

1,5

3,5

4

0,5

5.

3

8

11

4

2

13

5

7

6.

7

10

5

11

10

8

4

2

7.

35

55

60

40

20

70

65

15

8.

2

3,5

5,5

1,5

4

1

2

0

9.

0

4

8

10

3

6

10

1

10.

20

30

40

15

10

0

15

10

11.

10

15

5

25

0

36

15

5

12.

1

4

2

3,5

1,5

0

3

4

13.

0

2,5

6

1

5

2,5

6,5

1,5

14.

0

1,4

0,5

1

0,2

1,5

0

1

15.

10

35

50

25

16

48

0

40

16.

0,5

5

2

0

4,5

1,5

3

0

17.

40

80

56

66

29

83

44

15

18.

9

13

0

8

4,5

10

3

7

19.

0

0,7

0,2

1

0,1

0

0,8

0

20.

5

20

4

18

2,5

0

16

2,5

21.

1,5

4

0

2,5

0,5

3,5

0,45

0

22.

10

36

15

33

8

0

38

5

23.

25

40

11

34

8

39

39

1,5

24.

15

25

11

20

21

8

6

7,5

25.

9

22

18

10

15

8,5

0

4

26.

44

71

56

23

18

0

36

20

6

Таблица 1.3. Параметры электрических приемников

№

рн,

sн,

Cosφн

ηн,%

iп

, о.е.

электроприемника

кВт

кВ×А

 

 

i

н

1

18,5

-

0,88

89,5

 

7,0

2

30

-

0,87

92,0

 

7,5

3

-

28

0,6

-

 

3

4

4

-

0,84

85,0

 

6,5

5

-

21,5

0,55

-

 

2,5

6

11

-

0,86

87,5

 

7,5

7

75

-

0,89

92,5

 

7,5

8

5,5

-

0,8

85,0

 

7

9

15

-

0,85

88,0

 

6,5

10

45

-

0,89

92,5

 

7,5

11

-

65

0,65

-

 

3,5

12

-

16

0,5

-

 

3

13

-

14

0,6

-

 

3

14

2,2

-

0,74

81,0

 

6

15

55

-

0,86

92,5

 

7

16

7,5

-

0,81

85,5

 

6,5

17

90

-

0,86

93,0

 

6,5

18

22

-

0,83

90,0

 

6,5

19

1,5

-

0,72

77,0

 

4,5

20

-

40,5

0,7

-

 

2

21

-

9

0,5

-

 

3

22

-

122

0,4

-

 

2

23

-

75

0,6

-

 

3,5

24

30

-

0,8

91,0

 

6,5

25

37

-

0,7

85,0

 

7

26

75

-

0,88

94,0

 

7,5

Групповой график нагрузки слагается из индивидуальных графиков путем суммирования соответствующих ординат.

ПРИМЕР 1

Для группы из пяти электроприемников (10, 11, 19, 20, 26) построим групповой график и рассчитаем его параметры. Исходные данные по груп- пе представлены в табл. 1.4 – 1.5. Номинальное напряжение Uном = 380 В.

7

Таблица 1.4. Исходные данные нагрузки группы электроприемников

№

 

Потребляемая мощность в часы смены, кВт

 

Средняя

эл. при-

 

 

нагрузка,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

емника

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рср, кВт

0-1

1-2

2-3

3-4

4-5

5-6

6-7

 

7-8

10

20

30

40

15

10

0

15

 

10

17,5

11

10

15

5

25

0

36

15

 

5

13,9

19

0

0,7

0,2

1

0,1

0

0,8

 

0

0,35

20

5

20

4

18

2,5

0

16

 

2,5

8,5

26

44

71

56

23

18

0

36

 

20

33,5

Итого,

79

136,7

105,2

82

30,6

36

82,8

 

37,5

73,73

кВт

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Как видно из табл. 1.4, максимальная нагрузка группы электропри- емников Рmax = 136,7 кВт. Групповой график представлен на рис. 1.1.

Р,кВт

140

120

100

80

60

40

20

0

0

2

4

6

8

Т,час

Рис. 1.1. График нагрузки заданной группы электроприемников

Таблица 1.5. Номинальные данные электроприемников группы

№

рн,

sн,

cosϕн

ηн,

iп

электроприемника

кВт

кВт

%

iн

 

 

 

 

 

 

 

10

45

-

0,89

92,5

7,5

11

42,3

65

0,65

-

3,5

19

1,5

-

0,72

77

4,5

20

28,4

40,5

0,7

-

2

26

75

-

0,88

94,6

7,5

Итого:

192,2

 

 

 

 

8

Определяем параметры группового графика нагрузки:

1.1. Часовая нагрузка группового графика Рчас определяется путем суммирования мощностей всех электроприемников в каждом интервале времени:

 

Pчас(i − j) = P1(i− j) + P2(i − j) + P3(i− j) + P4(i − j) + P5(i − j) ;

 

Рчас 0-1

= 20+10+0+5+44 = 79 кВт;

 

Рчас 1-2

= 30+15+0,7+20+71 = 136,7 кВт.

 

Аналогично осуществляем расчеты для остальных интервалов. Ре-

зультаты расчетов приведены в таблице 1.4.

 

Из полученных результатов видно, что Рмах =Рчас 1-2 = 136,7 кВт.

 

1.2. Средняя нагрузка за смену для данного группового графика:

Pср

= ∑ Pi

=

79 + 136 ,7 + 105 ,2 + 82 + 30 ,6 + 36 + 82 ,8 + 37 ,5

= 73 ,73 кВт.

 

 

n

8

 

Аналогично средняя нагрузка за смену определяется и для отдель- ных электроприемников. Результаты расчетов представлены в таблице 1.4.

1.3. Среднеквадратичная нагрузка данного группового графика:

 

 

 

 

=

 

∑P2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P

 

 

 

 

 

i

 

, где N – число часовых интервалов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ск

 

 

 

 

N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pск =

6241 + 18686,9 + 11067 + 6724 + 936,36 + 1296 + 6855,84 + 1406,25

 

= 81,6 кВт.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.4. Находим безразмерные показатели группового графика:

а) Групповой коэффициент использования:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K и =

 

Pср

 

=

73,73

= 0,38 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pном

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

192,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б) Коэффициент максимума:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K м =

Pmax

=

 

136,7

= 1,85 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pср

 

 

 

73,73

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в) Коэффициент спроса:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K с =

Pmax

=

136,7

= 0,71 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pном

 

 

 

192,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г) Коэффициент заполнения графика:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K з.г. =

Pср

=

 

 

 

1

 

 

 

=

73,73

= 0,54 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pmax

 

 

136,7

 

 

 

 

 

 

 

 

д) Коэффициент формы графика:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Kф.г. =

Pск

=

 

81,6

 

 

 

= 1,11;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pср

 

 

 

73,73

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е) Групповой коэффициент загрузки:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K

 

=

К

и

 

=

0,38

, где К

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

t работы

=

8

= 1.

 

 

 

 

з

К

в

 

1

 

в

 

t

работы

+ t

паузы

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

1.5. Определяем пиковый ток:

 

Iпик = iп.м + (Iм - k и × iнм ),

где iп.м – наибольший из пусковых токов двигателей в группе;

Iм –

максимальный ток группы электроприемников;

iнм

– номинальный ток электродвигателя с наибольшим пусковым

током;

k и – коэффициент использования мощности электродвигателя с наи- большим пусковым током.

Номинальный ток i-го электроприемника определяется по выражению:

iнi =

 

 

 

 

рнi

, А,

 

 

 

× Uн

× з нi × cos jнi

 

3

 

для электроприемника № 10 составит:

 

iн10 =

 

 

45000

 

= 83,14 А .

 

 

 

× 380 × 0,925 × 0,89

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

Для других электроприемников:

 

 

 

 

 

iн11 = 98,9 А; iн19 = 4,1 А; iн20 = 61,7 А; iн26 = 137 А.

Пусковые токи электроприемников: iп

=iн

×

iпi

, А ;

 

 

 

 

 

i

i

 

iнi

iп10

= 83,14×7,5 = 623,55 А, для остальных приемников группы:

iп11

= 346,15 А; iп19 = 18,45 А; iп20 = 123,4 А; iп26 = 1027,5 А.

Определим kи приемника № 26 с максимальным пусковым током:

 

 

 

 

 

 

k и =

pср

=

33,5

= 0,447 ,

 

 

 

 

 

 

 

pн

75

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где: рср26

=

44 + 71 + 56 + 23 + 18 + 0 + 36 + 20

= 33,5 кВт;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рном26 = 75 кВт из таблицы 1.5.

 

 

 

 

 

 

 

Максимальный ток группы электроприемников:

 

 

 

Iм

=

 

 

Р

мах

 

 

 

=

 

 

 

137,6

= 348,4 А.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

× cos jср.взв.

× Uном

 

 

 

 

× 0,6 × 0,38

 

 

 

 

 

 

 

 

3

3

 

Определим пиковый ток группы электроприемников:

Iпик = 1027,5 + (348,4 - 0,447 ×137) = 1314,7 А.

ЗАДАНИЕ 2

Исходя из указанных в табл. 2.1, 2.2 исходных данных для группы электроприемников механического корпуса промышленного предприятия определить методом упорядоченных диаграмм расчетную электрическую нагрузку на напряжении 380 В.

10

Таблица 2.1. Данные электроприемников для расчета нагрузок

№

Наименование приемника

pном,

kи

сosϕ

iном,

iп/iном

п/п

кВт

А

 

 

 

 

1

Сверлильный станок

3

0,14

0,5

6,1

6,5

2

Печь сопротивления

3,5

0,75

0,8

6,3

1

3

Сварочный трансформатор

4

0,2

0,4

5,78

1

4

Насос

7,5

0,6

0,8

12,5

7,5

5

Токарный станок

7,5

0,16

0,6

14,8

7,5

6

Точильный станок

3

0,12

0,4

6,1

6,5

7

Вентиляторы

1,5

0,6

0,8

3,3

6,5

8

Штамповочный пресс

11

0,25

0,6

21

7,5

9

Строгальный станок

15

0,2

0,65

28

7

10

Шлифовальный станок

3

0,14

0,5

6,1

6,5

11

Револьверные станки

11

0,16

0,5

14,8

7,5

12

Фрезерный станок

5,5

0,16

0,6

12,5

7,5

Таблица 2.2. Состав группы электроприемников (первая цифра – номер электроприемника по табл.2.1., вторая – кол-во электроприемников)

Вари-

Группа

Вари-

Группа

Вари-

Группа

ант

ант

ант

 

 

 

1

1-1, 2-4, 5-1, 6-1,

11

3-5, 7-2

21

10-5,

9-1

12-2

 

 

 

 

2

1-1, 5-2, 8-1,9-1,

12

12-4, 8-2, 7-1

22

5-6,

10-1

8-3

 

 

 

 

3

12-1, 11-5, 10-1,

13

4-7, 7-2,

23

6-4,

6-1, 5-1

5-3

 

 

 

 

4

1-1, 2-1, 5-1, 8-2,

14

4-2, 6-6

24

12-5,

11-2

11-2

 

 

 

 

5

11-1, 10-1, 9-2,

15

2-5,7-3

25

8-5

1-5

 

 

 

 

 

6

12-4, 8-2, 7-1

16

1-1, 2-1, 5-1, 6-2, 9-1

26

6-4, 5-3

7

12-1, 11-5, 10-1,

17

3-5, 7-2

27

7-5,

6-1, 5-1

6-4

 

 

 

 

8

1-1, 2-1, 5-1, 8-2,

18

2-5, 7-3

28

12-4,

11-2

8-2, 7-1

 

 

 

 

9

4-6, 7-2

19

11-2, 10-1, 9-1, 1-5

29

6-4, 5-3

10

11-2, 10-1, 9-2,

20

1-1, 5-1, 8-1, 9-1,

30

3-5, 7-2

1-1

10-1

 

 

 

 

11