Министерство образования и науки Российской Федерации

Уральский федеральный университет

Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина

Уральский энергетический институт

Кафедры «Автоматизированные электрические системы», «Электрические машины»

Оценка работы:_____________

Расчет и анализ режимов работы электрических машин

КУРСОВАЯ РАБОТА

Пояснительная записка

Руководитель:

к.т.н., доцент Новиков Н. Н.

Студент Быков А.Л.

Группы ЭНЗ-250047у

Екатеринбург

2017

Реферат

В данной курсовой работе рассматриваются основные типы электрических машин, дается краткое описание их конструкции и принцип действия. Производится расчет установившегося режима работы узла и сети при номинальной нагрузке электрических двигателей и номинальном напряжении узла. Оценивается влияние параметров сети на режим работы электрических двигателей.

Содержание

Задание на курсовую работу………………………………………………..........4

Введение…………………………………………………………………………...5

1. Описание конструкции и принципа действия силовых элементов сети………………………………………………………………….............6

   1. Силовой масляный трансформатор…………………………..........6

   2. Синхронный турбогенератор……………………………………...14

   3. Асинхронный двигатель……………………………………….......19

   4. Синхронный двигатель…………………………………………….24

2. Расчет установившегося режима работы асинхронных и синхронных двигателей, статической нагрузки, трансформаторов, линии электропередачи и синхронного генератора при номинальном напряжении в узле нагрузки……………………………………………..29

   1. Исходные данные………………………………………………….29

      1. Потребители узла нагрузки……………………………………29

      2. Питающая сеть…………………………………………………29

   2. Расчет параметров схем замещения элементов…………………31

      1. Параметры асинхронного двигателя………………………….31

      2. Параметры синхронного двигателя…………………………..33

      3. Параметры статической нагрузки…………………………….35

      4. Параметры трансформаторов…………………………………36

      5. Параметры линии электропередачи………………………….37

      6. Параметры синхронного генератора…………………………37

   3. Расчет сопротивления связи между шинами генераторного напряжения и шинами узла нагрузки………………………………40

   4. Расчет номинального режима потребителей узла при напряжении Uy = 1 o.e……………………………………………………………..42

      1. Расчет режима АД…………………………………………….42

      2. Расчет установившегося режима СД………………………...44

      3. Расчет режима статической нагрузки………………………..46

   5. Расчет суммарной мощности узла……………………………….47

   6. Расчет режима питающей сети…………………………………..49

3. Расчет основных характеристик силового оборудования…………….54

   1. Расчет внешних характеристик трансформатора………………54

   2. Расчет пусковых характеристик асинхронного двигателя…….57

   3. Расчет U-образной характеристики синхронного двигателя.....60

Список литературы и источников……………………………………………64

Задание на курсовую работу:

1. Изучение конструкции и принципа действия силовых масляных трансформаторов, синхронных турбогенераторов, синхронных явнополюсных двигателей и асинхронных двигателей.

2. Расчёт установившегося режима работы асинхронных и синхронных двигателей, статической нагрузки, трансформаторов, линии электропередачи и синхронного генератора при номинальном напряжении в узле нагрузки.

3. Расчет основных характеристик силового оборудования.

СГ

ВВЕДЕНИЕ

В любой электрической системе основными силовыми элементами, участвующими в процессе преобразования энергии, являются электрические машины. Производство электрической энергии осуществляется синхронными генераторами на тепловых, атомных и гидроэлектростанциях или автономных установках с дизельными двигателями и газовыми турбинами. Экономичная передача электрической энергии на большие расстояния возможна через воздушные и кабельные линии высокого напряжения. Этой цели, а также для последующего распределения энергии между отдельными группами потребителей служат повышающие и понижающие трансформаторы. Среди потребителей электрической энергии существенную долю составляет двигательная нагрузка, состоящая в основном из асинхронных двигателей. При большой протяжённости линии электропередачи и слабой связи с системой целесообразно использование синхронных электродвигателей, способствующих поддержанию постоянства напряжения в узле нагрузок путём регулирования реактивной мощности. Такую же роль выполняет синхронный компенсатор, который устанавливают на крупных подстанциях с большими колебаниями напряжения.