МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

КРИВОРІЗЬКИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ ТА РЕСУРСОЗБЕРЕЖЕННЯ

Методичні вказівки до розрахункової графічної роботи з дисципліни «Електропостачання та електропривод»

Для студентів спеціальностей

«Шахтне і підземне будівництво»

«Маркшейдерська справа»

«Охорона праці в гірничому виробництві»

м. Кривий Ріг

2010р

Методичні вказівки до РГР з дисципліни «Електропостачання та електропривод». Для студентів спеціальностей «Шахтне і підземне будівництво», «Маркшейдерська справа», «Охорона праці в гірничому виробництві» усіх форм навчання: / Укл.: ст. викл. Аніськов О.В. - Кривій Ріг : КТУ, 2010. - 32 с.

Укладачі: ст. викл. Аніськов О.В.

Відповідальний за випуск:

Рецензенти:

Розглянуто на засіданні кафедри «Електропостачання та ресурсозбереження» Протокол №__від ______________2010р.

Схвалено на засіданні вченої ради електротехнічного факультету Протокол № __від ___ _________2010р.

Загальні положення

Мета індивідуального завдання - на основі лекційного матеріалу, що читається у курсі "Електропостачання й електропривод": виконання студентами самостійних розрахунків з вибором основних елементів систем електропостачання, у відповідності з конкретним завданням.

Зміст індивідуального завдання складається із двох частин:

I. Вибір потужності силових трансформаторів ( що бракують у схемі), на основі визначення величин розрахункових електричних навантажень активних Р_р і реактивних Q_р. По обраних силових трансформаторах з паспортних даних береться значення напруги короткого замикання U_к%, необхідне для наступного розрахунку опору в базисних відносних одиницях даного трансформатора.

II. Відповідно до параметрів представленої конкретної схеми виконати розрахунок струмів короткого замикання на основі попереднього розрахунку в базисних відносних одиницях всіх вхідних елементів короткозамкненого ланцюга.

Порядок виконання розрахунків

Один з варіантів узагальненої схеми індивідуального завдання представлений на мал.1. У відповідності зі схемою визначення величин струмів короткого замикання, електричних навантажень із вибором потужності силових трансформаторів здійснюється в три етапи, у наступній послідовності.

1. Визначення електричних навантажень із вибором потужності силових трансформаторів.

Для визначення величини струму к. ч. у крапці К₂ необхідно попередньо виконати, відповідно до завдання, розрахунок електричних навантажень (установити значення активної Р_р і реактивної Q_р розрахункових навантажень), на основі яких вибрати потужності силових трансфокаторів, параметри яких на схемі індивідуального завдання не зазначені.

У відповідності зі схемою індивідуального завдання робимо підрахунок силових і освітлювальних електричних навантажень. Для цього групуємо електроспоживачі згідно табл. 1. Для кожної групи електроспоживачів визначаємо коефіцієнти попиту К_п і cosφ основі даних табл.2 і табл.3.

Розрахункова потужність всіх окремих груп споживачів визначається, з обліків коефіцієнта сполучення максимуму навантажень (приймається K_c.макс= 0,85)

;

Повна розрахункова потужність:

Потужність трансформаторів по розрахунковому навантаженню визначається

де К_пер = 1,4 - коефіцієнт перевантаження трансформатора;

- к. п. буд. мережі ( =0,97 ÷0,98 для гнучких кабелів)

( = 0,94 ÷ 0,95 для повітряних ліній).

Число трансформаторів приймаємо згідно схеми індивідуального завдання; потужність обраних трансформаторів по табл. 4 повинна бити не менше S_ном.тр, дані по U_k% підставляємо в схему індивідуального завдання.

2. Розрахунок короткого замикання в точці.

Для конкретної схеми індивідуального завдання розрахунок зводиться до визначення в базисних відносних одиницях індуктивних опорів X_{* б.} зі всіх елементів короткозамкненого ланцюга до точки К1, з урахуванням схеми їхнього з'єднання (паралельного, послідовного, змішаного). Величина базисної потужності задається S_б = 100 МВА. За базисну напругу U_б приймається номінальна напруга тієї ділянки ланцюга (елемента), для якого визначається величина струму к. з.

- Визначаємо індуктивний опір системи X_{* б. з} базисних відносних одиницях.

При наявності дані опори системи в абсолютних одиницях Х_С

де U_ном - номінальна напруга джерела, кв.

Слід зазначити, що S_б – у МВА, напруга U_ном - у кВ мають самостійні (незалежні) значення й не підлягають перекладу.

Коли необхідні дані про електричну систему відсутні, розрахунки роблять по граничній потужності відключення вимикачів, прирівняної до потужності трифазного короткого замикання S_к⁽³⁾, тоді

При відомій генераторній потужності (потужності електростанції S_ном.г

де X_{* н. г} - опір генератора в номінальних відносних одиницях.

Визначається залежно від типу:

• для турбогенераторів 0,125

• для гідрогенераторів з демпферною обмоткою 0,2

• для гідрогенераторів без демпферної обмотки 0,27.

• Визначаємо індуктивний опір ліній електропередач, наведене до базисних умов:

де l - довжина лінії, км;

X₀- питомий реактивний опір лінії, Ом/км.

Повітряна ЛЕП до 10 кВ 0,З5 Ом/км.

Повітряна ЛЕП понад 10 кВ 0,4 Ом/км.

Кабельна ЛЕП до 10 кВ 0,08 Ом/км

Кабельна ЛЕП понад 10 кВ 0,125 Ом/км.

При наявності в короткозамкненому ланцюзі двох паралельних ЛЕП, їхній результуючий опір X_{* б.л. рез} визначається:

де X₁ · X₂ - опір в базисних відносних одиницях окремих ЛЕП.

- Визначаємо індуктивний опір силових трансформаторів, що відповідає напрузі короткого замикання U_к % у відносних одиницях

де S_ном.тр - номінальна потужність трансформатора, в кBA. Необхідно врахувати, що базисна потужність S_б - у МВА. У випадку паралельної роботи. 3-х трансформаторів, їхній результуючий опір

де Х₁ · Х₂ ·Х₃ - опір в базисних відносних одиницях окремих кожного трансформатора.

- Визначаємо індуктивний опір синхронних і асинхронних двигунів, наведене до базисних умов:

- Визначаємо індуктивний опір реактора, віднесений до базисних умов Х_*б.р , тип реактора вказує реактивний опір у відсотках щодо номінальних умов Х_р%.

де I_ном.р - номінальний струм реактора;

U_ном.р - номінальна напруга реактора. Для здвоєних реакторів у паспорті ще приводиться коефіцієнт зв'язку Кл = - (0,4 ÷ 0,5). У цьому випадку

- Визначаємо сумарний опір окремих вхідних у к. з. ланцюг елементів:

- Визначаємо так і потужність к. з. у базисних відносних одиницях

- Потужність і струм к. е. в абсолютних одиницях

,

або , де

- Ударний струм короткого замикання I_y

де К_у - ударний коефіцієнт, приймаємо K_y=1,8

-При підживленні крапки к.з. потужними двигунами, значення ударного струму:

де I_ном.дв. - сумарний струм двигунів, що беруть участь у підживленні крапки к.з.