Методические указания и задание
для домашней контрольной работы по дисциплине «Электроснабжение предприятий и гражданских зданий»
Составила преподаватель УО ГГПТ
Елкина Т.В.
Методические указания
по выполнению домашней контрольной работы
Программой дисциплины «Электроснабжение промышленных предприятий и гражданских зданий» предусматривается изучение учащимися вопросов производства, распределения и потребления электрической энергии на промышленных предприятиях, в городском хозяйстве.
В результате изучения тем дисциплины учащиеся должны изучить и знать: основные сведения об энергетических системах; методы определения электрических нагрузок потребителей электроэнергии; теоретические основы защиты электроприемников и электрических сетей от токов короткого замыкания и от токов перегрузки; теоретические основы релейной защиты и автоматики в энергосистемах; назначение и схемы управления, контроля и сигнализации на электростанциях и подстанциях; основы техники высоких напряжений.
При изучении тем рекомендуется вести конспект с тем, чтобы при самостоятельной подготовке к экзамену можно было быстрее найти нужный материал.
При выполнении домашней контрольной работы необходимо выполнить следующие требования:
каждая задача должна начинаться с правильного и четко написанного условия задачи и обязательно с новой страницы;
при выполнении расчетов необходимо приводить формулу, а затем вычисления в развернутом виде, обязательно указывать размерность получаемых величин;
Ответы должны быть исчерпывающими по существу, краткими по форме, не должны повторять текст учебника;
Необходимые схемы, чертежи, эскизы должны быть выполнены карандашом.
В тетради необходимо оставлять поля и место в конце работы для заметок и заключения рецензента.
Номер варианта домашней контрольной работы соответствует порядковому номеру учащегося в учебном журнале.
Выполнение задач контрольной работы рекомендуется осуществлять по методике, приведенной в списке рекомендуемой литературы: задача 1 – [4] глава 2 п.2.62; задача 2 – [4] глава 2 п.2.71 и 2.81; задача 3 – [1] глава 6 п.6.3.
ЗАДАНИЕ
к контрольной работе учащимся заочного отделения по предмету
"Электроснабжение предприятий и гражданских зданий"'.
Задача 1
1. Рассчитать электрические нагрузки группы электроприемников методом упорядоченных диаграмм показателей графиков нагрузки
Таблица №1
| Номер варианта |
Номинальная мощность электроприемников в группе, кВт |
Ки |
сosj |
tgj |
| 1 |
18,5:0,75:7.56; 11 2,2; 4,0; 0.37; 1.5 |
0.14 0.65 |
0.6 0,8 |
1,33 0,75 |
| 2 |
15,3; 3,7; 8,75; 1,1:3,0 8.2; 14,3:22 |
0.14 0.6 |
0,6 0,8 |
1,33 0,75 |
| 3 |
16,1; 7,2:3,0; 5,5; 10,1 7,3; 2.8; 14,2 |
0.14 0,65 |
0,6 0,8 |
1,33 0,75 |
| 4 |
19,7; 5,0; 6,1; 21,5; 2,2 9,3; 12.0:27,4; 13,0 |
0.14 0.6 |
0,6 0,8 |
1,33 0,75 |
| 5 |
24.5; 16,1; 7,3; 4,5; 0,7; 10,5; 8,"»; 3,16: 24,3 |
0.14 0.6 |
0,6 0,8 |
1,33 0,75 |
| 6 |
18.5; 0.75; 7.5: 13; 2.0 7.0; 12,6; 3,5; 5,5 |
0.14 0.6 |
0,6 0,8 |
1,33 0,75 |
| 7 |
17,4; 7,6; 4,9; 10,3 9,5: 13.6:22.6:2,2 |
0,14 0.6 |
0,6 0,8 |
1,33 0,75 |
| 8 |
8.2: 14.3:8,7:0,4:5.3 2,2; 7,7; 24,1; 13,5 |
0.14 0.6 |
0,6 0.8 |
1,33 0,75 |
| 9 |
19,3; 1,16; 8,3; 14,3 6.5; 2.3:16.0: 0,8 |
0.14 0,65 |
0,6 0,8 |
1,33 0,75 |
| 10 |
13,5: 3,7; 19,0; 4,0 10.75; 12,6:0.95:7,3 |
0.14 0.65 |
0,6 0,8 |
1,33 0,75 |
| 11 |
11.6:31:20,3:4,8 10,3:6.7:4.2; 18,2 |
0.14 0.6 |
0,6 0,8 |
1,33 0,75 |
| 12 |
17,5; 8.4:7,5:4,3 3,0; 4,12; 10,8; 0,9 |
0.14 0,6 |
0,6 0.8 |
1,33 0,75 |
| 13 |
14.3; 6,5; 9,3; 17,0 14.3; 7,0; 0,75; 2,18 |
0,14 0,6 |
0,6 0,8 |
1,33 0,75 |
| 14 |
16,5; 7,3; 9,3; 4,9; 1,2 6,8; 12,4; 26,0; 4,3 |
0.14 0.6 |
0,6 0,8 |
1,33 0,75 |
| 15 |
1,6; 3.9; 24,3; 16,5 20,7; 16,4: 7,2; 3,0; 11,4 |
0.14 0.6 |
0,6 0,8 |
1,33 0,75 |
| 16 |
13,7; 22,4; 3,9; 6,8 11; 30,2; 5,8; 3,1 |
0.14 0,65 |
0,6 0,8 |
1,33 0,75 |
| 17 |
18.1:24.3: 10,3; 8,8;3,3 10.6:3,7; 18,2; 9,6 |
0.14 0,6 |
0,6 0,8 |
1,33 0,75 |
| 18 |
8.75; 11,3; 14,3; 7,5; 5,5 9,1; 7,6; 21,1; 2,3 |
0,14 0,65 |
0.6 0,8 |
1,33 0,75 |
| 19 |
10,75:8,7:7.5; 16,5 8.1; 14,5; 4,4; 8,1 |
0,14 0.65 |
0,6 0,8 |
1.33 0,75 |
| 20 |
12.8:6.8; 13,6:2,8 17.4: 7,7:4,2; 25.1 |
0.14 0,6 |
06 0,8 |
1 33 0,75 |
Таблица №1
Задача 2.
Выбрать сечение проводника к электроприемнику и осуществить защиту рассчитанной сети плавким предохранителем. Выбор сети произвести по допустимому нагреву электрическим током и току защитного аппарата. Условия пуска нормальные.
Данные электроприемников приведены в таблице 2.
Таблица 2.
| Номер варианта |
Номинальная мощность электроприемника, кВт |
сosj |
КПД,% |
Iп / Iном |
| 1 |
22 |
0.87 |
83 |
6,5 |
| 2 |
11 |
0.9 |
88 |
7,0 |
| 3 |
18.5 |
0.92 |
88,5 |
7,0 |
| 4 |
3.0 |
0.88 |
84.5 |
6,5 |
| 5 |
15 |
0.91 |
88 |
7,0 |
| 6 |
7.5 |
0,88 |
87,5 |
7,5 |
| 7 |
30 |
0,9 |
90,5 |
7,5 |
| 8 |
37 |
0,89 |
90 |
7,5 |
| 9 |
4.0 |
0.89 |
86.5 |
7,5 |
| 10 |
5.5 |
0.91 |
87.5 |
7,5 |
| 11 |
45 |
0,9 |
91 |
7,5 |
| 12 |
23.5 |
0,87 |
82,3 |
6,0 |
| 13 |
16.2 |
0.84 |
87 |
6,5 |
| 14 |
17.3 |
0,83 |
85,5 |
7,0 |
| 15 |
13.5 |
0.88 |
86,5 |
7,0 |
| 16 |
10.5 |
0,87 |
85 |
6,5 |
| 17 |
14.0 |
0,86 |
89 |
7,0 |
| 18 |
17.4 |
0,89 |
90 |
7,5 |
| 19 |
12.5 |
0,86 |
89 |
7,0 |
| 20 |
7.0 |
0,87 |
88,5 |
6,5 |
Задача 3.
Осуществить расчет токов короткого замыкания в системах электроснабжения и проверку питающего кабеля КТП на термическую стойкость к токам к.з.
Расчетная схема электроснабжения
Рисунок 1 – расчетная схема к задаче 3
| Номер варианта |
Sн генератора, МВА |
L1, км |
Uн1,кB |
Uн2, кВ |
Sht, кВА |
L2, км |
Sh ктп, кВА |
| 1 |
50 |
25 |
115 |
10,5 |
4000 |
1.5 |
160 |
| 2 |
25 |
50 |
115 |
10,5 |
6300 |
0.85 |
400 |
| 3 j |
15 |
35 |
37 |
6,3 |
2500 |
1,0 |
250 |
| 4 |
50 |
30 |
115 |
6.3 |
2500 |
1,5 |
400 |
| 5 |
50 |
70 |
115 |
10.5 |
6300 |
0,7 |
630 |
| 6
|
25 |
40 |
37 |
10,5 |
4000 |
0.8 |
630 |
| 7
|
25 |
25 |
115 |
10,5 |
2500 |
0.9 |
400 |
| 8 |
50 |
80 |
115 |
10,5 |
4000 |
1.0 |
250 |
| 9 |
15 |
30 |
115 |
6,3 |
1600 |
1,2 |
400 |
| 10 |
50 |
25 |
37 |
10.5 |
4000 |
1.0 |
630 |
| И |
25 |
50 |
115 |
10,5 |
2500 |
0,8 |
630 |
| 12 |
50 |
70 |
115 |
10,5 |
2500 |
0,75 |
400 |
| 13 |
50 |
20 |
115 |
6,3 |
6300 |
0.75 |
250 |
| 14 |
25 |
35 |
115 |
10.5 |
4000 |
1.1 |
160 |
| 15 |
25 |
40 |
115 |
10.5 |
1600 |
0,9 |
250 |
| 16 |
70 |
70 |
115 |
10,5 |
6300 |
1,5 |
630 |
| 17 |
75 |
85 |
115 |
10,5 |
4000 |
1.8 |
400 |
| 18 |
50 |
40 |
115 |
10,5 |
4000 |
2.4 |
400 |
| 19 |
25 |
25 |
37 |
6,3 |
1600 |
1,0 |
250 |
| 20 |
70 |
35 |
115 |
10.5 |
6300 |
0,9 |
630 |
| 21 |
70 |
40 |
115 |
10,5 |
6300 |
1,1 |
630 |
| 22 |
50 |
35 |
115 |
10,5 |
4000 |
1,4 |
400 |
| 23 |
70 |
70 |
37 |
6,3 |
2500 |
0,8 |
630 |
| 24 |
25 |
35 |
115 |
10,5 |
2500 |
1,5 |
250 |
| 25 |
50 |
20 |
37 |
6,3 |
4000 |
2,1 |
400 |
Задача 4.
| Номер варианта |
Задание |
|
| 1 |
1 2 |
Основные направления развития энергетики. Требования к устройствам АВР. Вычертить схему АВР секционного выключателя с пружинным приводом в сети U свыше 1 кВ. Почему во вторичные цепи трансформаторов напряжения включено по два реле напряжения. |
| 2 |
1 2 |
Рассказать о типах электрических станций и их особенностях. Вычертить схему АВР секционного выключателя U 1 кВ. Как достигается однократность АВР в схеме ? |
| 3 |
1 2. |
Структура и назначение энергетических систем ЕЭС. Вычертить схему автоматического одноступенчатого управления батарей конденсаторов по напряжению. Описать действие схемы при снижении напряжения в сети. |
| 4 |
1 2. |
Радиальные схемы цеховых эл. сетей U до 1 кВ (особенности схем, область применения, конструктивное выполнение) Вычертить схему электрических соединений подстанции с двумя трансформаторами напряжением 1 10/10 кВ. |
| 5 |
1 2 . |
Магистральные схемы цеховых электрических сетей U до 1 кВ (особенности схем, область применения, конструктивное выполнение) Вычертить схему защиты высоковольтного асинхронного электродвигателя Рн 2000кВт. |
| 6 |
12 |
Схемы городских питающих сетей 6-10 кВ. Виды защит силовых трансформаторов ГПП напряжением 1 10-35/ 6- 10 кВ мощностью более 10 МВА. Принцип действия продольной дифференциальной защиты трансформатора. |
| 7 |
1 2 |
Компенсация реактивной мощности. Средства и способы компенсации Схемы электрических сетей U= 6 - 10 кВ промышленных предприятий. |
| 8 |
12. |
Построение картограммы нагрузок. Назначение и область применения АПВ. Требование к устройствам АПВ. Привести схему АПВ. |
| 9 |
12. |
Виды коротких замыканий, причины их возникновения. Виды защит силовых трансформаторов напряжением 6-10/0.4-0.23 кВ цеховых п/ст. |
| 10 |
12. |
Виды перенапряжений в электрических сетях. Схема АВР секционного контактора для трансформаторов. |
| 11 |
I. 2. |
Выбор числа и мощности трансформаторов цеховых п/ст. Релейная защита параллельных линий. Принцип действия поперечной дифференциальной токовой защиты. |
| 12 |
12. |
Молниезащнта зданий и сооружений 1 и 2 категории. Схема максимальной направленной защиты. |
| 13 |
12. |
Молниезашита зданий и сооружений 3 категории. Физическая сущность короткого замыкания в электрических сетях. |
| 14 |
12. |
Термическое и электродинамическое действие токов короткого замыкания. Система учета и контроля в электрических сетях. |
| 15 |
12. |
Методы расчета токов к.з. в электрических сетях. Назначение защитных заземлений и занулений. |
| 16 |
12. |
Условие выбора высоковольтных аппаратов и токоведущих частей. Расчет заземляющего устройства трансформаторной подстанции. |
| 17 |
12. |
Графики электрических нагрузок, область их применения. Основное оборудование эл. станций и подстанций. |
| 18 |
1 2 |
Классификация электрических приемников промышленных предприятий. Схемы автоматической разгрузки по току АРТ и частоте АЧР. |
| 19 |
1 2 |
Расчет электрических нагрузок осветительных сетей. Виды разрядников, их конструктивное исполнение. |
| 20 |
1 2 |
Конструктивное выполнение цеховых электрических сетей. Потери напряжения в эл. сетях, расчет эл сетей по потере напряжения. |
Рекомендуемая литература.
1.Липкин Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий и установок М., Высшая школа, 1990г.
2. Цигельман И.Е. Электроснабжение гражданских зданий и коммунальных предприятий М., Высшая школа. 1984г.
3. Коновалова П.II.. Рожкова Л.Д. Электроснабжение промышленных предприятий и установок. М., Энергоатомиздат, 1989г.
4. Ус А.Г., Евминов Л.И. Электроснабжение промышленных предприятий и гражданских зданий Минск НПООО «Пион», 2000 г.
Вопросы
для подготовки к экзамену по дисциплине «Электроснабжение промышленных предприятий и гражданских зданий»
1. Типы электрических станций и режимы их работы
2. Принцип действия и устройство тепловых электростанций
3. Влияние электрических станций на окружающую среду
4. Распределение электроэнергии в системе народного хозяйства. Шкала стандартных напряжений при передаче электроэнергии напряжением выше 1 кВ
5. Режимы нейтрали электроустановок
6. Классификация электроприемников. Номинальные напряжения электроустановок до 1 кВ
7. Классификация электроприемников по требуемой степени надежности электроснабжения
8. Конструктивное выполнение электрических сетей напряжением до 1 кВ
9. Графики электрических нагрузок
10. Методы расчета электрических нагрузок в электроустановках до 1 кВ
11. Расчетные коэффициенты и их применение при определении эл. нагрузок
12. Расчет электрических нагрузок методом упорядоченных диаграмм показателей графиков нагрузки
13. Расчет электрических нагрузок от однофазных электроприемников
14. Определение эффективного числа электроприемников
15. Определение расчетных нагрузок осветительных установок
16. Приближенные методы расчета электрических нагрузок
17. Выбор сечения проводников по допустимому нагреву эл. током
18. Понятие о потере, падении напряжения в эл. сетях
19. Определение потери напряжения в 3-х фазной линии
20. Компенсация реактивной мощности
21. Расчет мощности компенсирующих устройств
22. Размещение компенсирующих устройств в системах электроснабжения
23. Защита электрических сетей напряжением до 1 кВ
24. Характеристики защитных аппаратов. Понятие об избирательности защиты (селективность)
25. Защита эл. сетей напряжением до 1 кВ плавкими предохранителями
26. Защита эл. сетей напряжением до 1 кВ автоматическими выключателями
27. Проверка электрических сетей на соответствие выбранному аппарату токовой защиты
28. Выбор электромагнитных пускателей
29. Схемы и конструктивное выполнение электрических сетей напряжением выше 1кВ
30. Выбор сечения проводников по экономической плотности тока
31. Основное электрооборудование станций и подстанций
32. Применение комплектных подстанций с камерами КСО и КРУ
33. Определение сечения проводников по допустимой потере напряжения
34. Построение картограммы нагрузок. Определение условного центра электрических нагрузок
35. Расчет электрических нагрузок напряжением выше 1 кВ
36. Выбор числа и мощности трансформаторов на подстанции
37. Короткие замыкания в электрических сетях. Физическая сущность процесса короткого замыкания
38. Определение сопротивления отдельных элементов цепи короткого замыкания
39. Расчет токов короткого замыкания в относительных единицах
40. Расчет токов короткого замыкания в сетях напряжением до 1 кВ
41. Электродинамическое действие токов короткого замыкания
42. Термическое действие токов короткого замыкания
43. Выбор токоведущих частей РУ и силовых кабелей. Проверка их на действие токов к.з.
44. Выбор высоковольтного электрооборудования с учетом действия токов к.з.
45. Назначение защитного заземления и зануления. Классификация электроустановок в отношении мер безопасности
46. Заземляющие проводники и заземлители. Допустимые сопротивления растеканию тока защитных заземлителей в эл.установках различных напряжений с учетом режима нейтрали
47. Понятие о релейной защите. Классификация реле
48. Максимальная токовая защита
49. Направленная максимальная токовая защита
50. Релейная защита кабельных и воздушных линий
51. Релейная защита силовых трансформаторов
52. Схемы соединения вторичных отмоток трансформаторов тока, применяемых в схемах релейной защиты
53. Поперечная дифференциальная токовая защита
54. Продольная дифференциальная токовая защита
55. Учет электроэнергии в электроустановках
56. Схемы включения счетчиков электроэнергии
57. Назначение устройств автоматики в системах электроснабжения
58. Автоматическое включение резерва (АВР), автоматическое повторное включение (АПВ)
59. Автоматическая частотная разгрузка (АЧР), автоматическая разгрузка по току (АРТ)
60. Общие сведения о перенапряжениях. Виды перенапряжений
61. Защита электрооборудования и электрических сетей от перенапряжений
62. Молниезащита зданий и сооружений
63. Молниезащита воздушных ЛЭП тросами
64. Молниезащита 1 категории
65. Молниезащита 11 и 111 категорий