Электроснабжение предприятий АПК. Учебно-методическое пособие по выполнению практических и самостоятельных работ для студентов специальности 35.02.08

21

Таблица П2 Индивидуальное задание

Вариант №1

Произвести расчет электрических нагрузок для ТП-10/0,4кВ. Состав потребителей, мощность, коэффициент использования, коэффициент мощности, следующие:

1. Нагреватели – 5 х 60кВт, Ки=0,53, cos φ = 0,9;

2. Краны - 3 х 270кВт, Ки=0,25, cos φ = 0,65; 3 Станки токарные - 4 х 12кВт, Ки=0,6, cos φ = 0,6; 4 Фрезерные станки - 6 х 7,5кВт, Ки=0,4, cos φ = 0,65. 5 Освещение - 2кВт, Ки=0,9, cos φ = 0,95

Вариант №2

Произвести расчет электрических нагрузок для ТП-10/0,4кВ. Состав потребителей, мощность, коэффициент использования, коэффициент мощности, следующие:

1. Подъемно-транспортные механизмы - 5 х 45кВт, Ки=0,2, cos φ = 0,45;

2. Вентиляторы - 10 х 5,5кВт, Ки=0,7, cos φ = 0,8;

3. Нагревательные печи - 2 х 48кВт, Ки=0,7, cos φ = 0,8.

4. Фрезерные станки - 3 х 7,5кВт, Ки=0,4, cos φ = 0,65. 5 Освещение - 2кВт, Ки=0,9, cos φ = 0,95

Вариант №3

Произвести расчет электрических нагрузок для ТП-10/0,4кВ. Состав потребителей, мощность, коэффициент использования, коэффициент мощности, следующие:

1. Шлифовальные станки – 10 х 82кВт, Ки=0,15, cos φ = 0,6;

2. Нагревательная печь - 3 х 48кВт, Ки=0,8, cos φ = 0,85;

3. Сварочный агрегат - 10 х 36кВт, Ки=0,2, cos φ = 0,4;

4. Освещение – 4,5кВт, Ки=0,85, cos φ = 0,95.

Вариант №4

Произвести расчет электрических нагрузок для ТП-10/0,4кВ. Состав потребителей, мощность, коэффициент использования, коэффициент мощности, следующие:

1. Насос-дозатор – 20 х 2,8кВт, Ки=0,4, cos φ = 0,8;

2. Вентилятор - 10 х 6кВт, Ки=0,6, cos φ = 0,8;

3. Воздуходувка - 20 х 3кВт, Ки=0,6, cos φ = 0,75;

4. Освещение - 4,5кВт, Ки=0,9, cos φ = 0,95.

Вариант №5

Произвести расчет электрических нагрузок для ТП-10/0,4кВ. Состав потребителей, мощность, коэффициент использования, коэффициент мощности, следующие:

1. Фрезерный станок – 10 х 5,5кВт, Ки=0,26, cos φ = 0,6;

2. Токарный станок - 20 х 10кВт, Ки=0,13, cos φ = 0,5;

3. Вентиляторы - 10 х 5,5кВт, Ки=0,7, cos φ = 0,8;

4. Освещение - 5,6кВт, Ки=0,9, cos φ = 0,95.

Вариант №6

Произвести расчет электрических нагрузок для ТП-10/0,4кВ. Состав потребителей, мощность, коэффициент использования, коэффициент мощности, следующие:

1. Сварочный агрегат – 4 х 36кВт, Ки=0,35, cos φ = 0,55;

2. Краны - 2 х 220кВт, Ки=0,3, cos φ = 0,8;

3. Станки - 11 х 51,6кВт, Ки=0,25, cos φ = 0,65;

4. Освещение - 10,0кВт, Ки=0,9, cos φ = 0,95.

22

Вариант №7

Произвести расчет электрических нагрузок для ТП-10/0,4кВ. Состав потребителей, мощность, коэффициент использования, коэффициент мощности, следующие:

1. Металлорежущие станки – 11 х 51,6кВт, Ки=0,26, cos φ = 0,65;

2. Вентиляторы - 12 х 52кВт, Ки=0,75, cos φ = 0,8;

3. Индукционная печь - 3 х 48кВт, Ки=0,8, cos φ = 0,85;

4. Освещение - 8,5кВт, Ки=0,9, cos φ = 0,95.

Вариант №8

Произвести расчет электрических нагрузок для ТП-10/0,4кВ. Состав потребителей, мощность, коэффициент использования, коэффициент мощности, следующие:

1. Электрический кран – 2 х 13,0кВт, Ки=0,2, cos φ = 0,5;

2. Токарный станок - 16 х 10кВт, Ки=0,14, cos φ = 0,6;

3. Вентиляторы - 10 х 3,0кВт, Ки=0,7, cos φ = 0,8;

4. Насосы - 5 х 2,2кВт, Ки=0,4, cos φ = 0,7;

5. Освещение - 3,5кВт, Ки=0,6, cos φ = 0,95.

Вариант №9

Произвести расчет электрических нагрузок для ТП-10/0,4кВ. Состав потребителей, мощность, коэффициент использования, коэффициент мощности, следующие:

1. Лебедка – 6 х 4,5кВт, Ки=0,2, cos φ = 0,45;

2. Токарный станок - 2 х 50кВт, Ки=0,2, cos φ = 0,65;

3. Индукционная печь - 2 х 48кВт, Ки=0,8, cos φ = 0,87;

4. Вентилятор - 6 х 5,5кВт, Ки=0,6, cos φ = 0,8;

5. Освещение – 2,5кВт, Ки=0,5, cos φ = 0,95.

Вариант №11

Произвести расчет электрических нагрузок для ТП-10/0,4кВ. Состав потребителей, мощность, коэффициент использования, коэффициент мощности, следующие:

1. Шлифовальный станок – 2 х 10кВт, Ки=0,15, cos φ = 0,6;

2. Токарный станок - 2 х 82кВт, Ки=0,18, cos φ = 0,56;

3. Металлорежущий станок - 2 х 120кВт, Ки=0,32, cos φ = 0,8;

4. Вентиляторы - 4 х 5,5кВт, Ки=0,8, cos φ = 0,85;

5. Освещение - 6кВт, Ки=0,9, cos φ = 0,95.

Вариант №12

Произвести расчет электрических нагрузок для ТП-10/0,4кВ. Состав потребителей, мощность, коэффициент использования, коэффициент мощности, следующие:

1. Эл. печь сопротивления – 6 х 35кВт, Ки=0,7, cos φ = 0,95;

2. Вентиляторы - 7 х 36кВт, Ки=0,35, cos φ = 0,5;

3. Индукционная печь - 4 х 48кВт, Ки=0,8, cos φ = 0,87;

4. Освещение - 10кВт, Ки=0,9, cos φ = 0,95.

Вариант №13

Произвести расчет электрических нагрузок для ТП-10/0,4кВ. Состав потребителей, мощность, коэффициент использования, коэффициент мощности, следующие:

1. Нагреватели – 5 х 70кВт, Ки=0,53, cos φ = 0,9;

2. Краны - 3 х 120кВт, Ки=0,25, cos φ = 0,65;

3. Сварочный пост - 100кВт, Ки=0,5, cos φ = 0,75;

4. Станки токарные - 6 х 12кВт, Ки=0,6, cos φ = 0,6;

5. Освещение - 2кВт, Ки=0,9, cos φ = 0,95.

23

Вариант №14

Произвести расчет электрических нагрузок для ТП-10/0,4кВ. Состав потребителей, мощность, коэффициент использования, коэффициент мощности, следующие:

1. Металлорежущие станки – 10 х 50кВт, Ки=0,25, cos φ = 0,65;

2. Подъемно-транспортные механизмы - 2 х 35кВт, Ки=0,2, cos φ = 0,45;

3. Вентиляторы - 6 х 5,5кВт, Ки=0,7, cos φ = 0,8;

4. Нагревательные печи - 6 х 48кВт, Ки=0,7, cos φ = 0,9. 5Освещение - 3кВт, Ки=0,9, cos φ = 0,95

Вариант №15

Произвести расчет электрических нагрузок для ТП-10/0,4кВ. Состав потребителей, мощность, коэффициент использования, коэффициент мощности, следующие:

1. Шлифовальные станки – 10 х 82кВт, Ки=0,15, cos φ = 0,6;

2. Токарные станки - 10 х 10кВт, Ки=0,18, cos φ = 0,7;

3. Нагревательная печь - 4 х 48кВт, Ки=0,8, cos φ = 0,85;

4. Сварочный агрегат - 4 х 36кВт, Ки=0,2, cos φ = 0,4;

5. Освещение – 6,8кВт, Ки=0,9, cos φ = 0,95.

Вариант №16

Произвести расчет электрических нагрузок для ТП-10/0,4кВ. Состав потребителей, мощность, коэффициент использования, коэффициент мощности, следующие:

1. Насос-дозатор – 8 х 2,8кВт, Ки=0,4, cos φ = 0,8;

2. Краны - 2 х 13кВт, Ки=0,2, cos φ = 0,6;

3. Вентилятор - 6 х 3кВт, Ки=0,6, cos φ = 0,8;

4. Воздуходувка - 10 х 3кВт, Ки=0,6, cos φ = 0,75;

5. Освещение - 3,5кВт, Ки=0,9, cos φ = 0,95.

Вариант №17

Произвести расчет электрических нагрузок для ТП-10/0,4кВ. Состав потребителей, мощность, коэффициент использования, коэффициент мощности, следующие:

1. Фрезерный станок – 8 х 5,5кВт, Ки=0,26, cos φ = 0,6;

2. Токарный станок - 6 х 10кВт, Ки=0,13, cos φ = 0,5;

3. Точильный станок - 4 х 1,5кВт, Ки=0,12, cos φ = 0,65;

4. Индукционная печь - 2 х 48кВт, Ки=0,8, cos φ = 0,87;

5. Освещение – 8,8кВт, Ки=0,9, cos φ = 0,95.

Вариант №18

Произвести расчет электрических нагрузок для ТП-10/0,4кВ. Состав потребителей, мощность, коэффициент использования, коэффициент мощности, следующие:

1. Сварочный агрегат – 3 х 30кВт, Ки=0,35, cos φ = 0,55;

2. Краны - 3 х 100кВт, Ки=0,3, cos φ = 0,8;

3. Станки - 18 х 51,6кВт, Ки=0,25, cos φ = 0,65;

4. Освещение - 8,0кВт, Ки=0,9, cos φ = 0,95.

Вариант №19

Произвести расчет электрических нагрузок для ТП-10/0,4кВ. Состав потребителей, мощность, коэффициент использования, коэффициент мощности, следующие:

1. Металлорежущие станки – 8 х 51,6кВт, Ки=0,26, cos φ = 0,65;

2. Подъемные механизмы - 8 х 45кВт, Ки=0,18, cos φ = 0,55;

3. Вентиляторы - 10 х 52кВт, Ки=0,75, cos φ =

0,8; 4Сварочный агрегат - 4 х 36кВт, Ки=0,35, cos φ = 0,5;

5. Освещение - 9,5кВт, Ки=0,9, cos φ = 0,95.

24

Вариант №20

Произвести расчет электрических нагрузок для ТП-10/0,4кВ. Состав потребителей, мощность, коэффициент использования, коэффициент мощности, следующие:

1. Электрический кран – 2 х 13,0кВт, Ки=0,2, cos φ = 0,5;

2. Токарный станок - 6 х 10кВт, Ки=0,14, cos φ = 0,6;

3. Вентиляторы - 10 х 3,0кВт, Ки=0,7, cos φ = 0,8;

4. Насосы - 2 х 2,2кВт, Ки=0,4, cos φ = 0,7;

5. Дробилка - 4 х 100кВт, Ки=0,62, cos φ = 0,67;

6. Освещение - 4,5кВт, Ки=0,9, cos φ = 0,95.

Вариант №21

Произвести расчет электрических нагрузок для ТП-10/0,4кВ. Состав потребителей, мощность, коэффициент использования, коэффициент мощности, следующие:

1. Лебедка – 4 х 3,5кВт, Ки=0,25, cos φ = 0,45;

2. Токарный станок - 9 х 50кВт, Ки=0,25, cos φ = 0,65;

3. Индукционная печь - 6 х 48кВт, Ки=0,82, cos φ = 0,87;

4. Вентилятор - 10 х 5,5кВт, Ки=0,6, cos φ = 0,8;

5. Освещение – 3,5кВт, Ки=0,5, cos φ = 0,95.

Вариант №22

Произвести расчет электрических нагрузок для ТП-10/0,4кВ. Состав потребителей, мощность, коэффициент использования, коэффициент мощности, следующие:

1. Электрический кран – 2 х 25,0кВт, Ки=0,15, cos φ = 0,6;

2. Токарный станок - 8 х 15кВт, Ки=0,25, cos φ = 0,75; 3 Насос-дозатор – 20 х 2,8кВт, Ки=0,4, cos φ = 0,8; 4 Краны - 20 х 13кВт, Ки=0,2, cos φ = 0,6;

5. Освещение - 20кВт, Ки=0,9, cos φ = 0,96

Вариант №23

Произвести расчет электрических нагрузок для ТП-10/0,4кВ. Состав потребителей, мощность, коэффициент использования, коэффициент мощности, следующие:

1. Лебедка – 2 х 4,0кВт, Ки=0,35, cos φ = 0,55;

2. Индукционная печь - 2 х 60кВт, Ки=0,9, cos φ = 0,89;

3. Вентилятор - 5 х 23,5кВт, Ки=0,7, cos φ = 0,82; 4 Воздуходувка - 20 х 3кВт, Ки=0,6, cos φ = 0,75;

5. Освещение – 5,5кВт, Ки=0,7, cos φ = 0,94.

Вариант№24

Произвести расчет электрических нагрузок для ТП-10/0,4кВ. Состав потребителей, мощность, коэффициент использования, коэффициент мощности, следующие:

1. Нагреватели – 5 х 60кВт, Ки=0,53, cos φ = 0,9;

2. Краны - 2 х 270кВт, Ки=0,25, cos φ = 0,65;

3. Сварочный пост - 2 х 100кВт, Ки=0,5, cos φ = 0,75;

4. Станки токарные - 4 х 12кВт, Ки=0,6, cos φ = 0,6;

5. Фрезерные станки - 6 х 7,5кВт, Ки=0,4, cos φ = 0,65.

Вариант №25

Произвести расчет электрических нагрузок для ТП-10/0,4кВ. Состав потребителей, мощность, коэффициент использования, коэффициент мощности, следующие:

1. Металлорежущие станки – 10 х 50кВт, Ки=0,25, cos φ = 0,65;

2. Подъемно-транспортные механизмы - 2 х 45кВт, Ки=0,2, cos φ = 0,45;

3. Вентиляторы - 10 х 5,5кВт, Ки=0,7, cos φ = 0,8;

4. Нагревательные печи - 2 х 48кВт, Ки=0,7, cos φ = 0,8.

5. Освещение – 5,5кВт, Ки=0,7, cos φ = 0,94.

25

Практическая работа № 3

«Краткие сведения о молнии»

Цель работы: изучить теорию возникновения молнии.

Пояснение к работе

Молния представляет собой электрический разряд длиной в несколько километров, развивающийся между грозовым облаком и землей или каким-либо наземным сооружением.

Виды молний

Разряды атмосферного электричества при грозах могут происходить внутри грозовых облаков, между облаками, между облаком и землей. Во всех случаях разряд возникает между различно заряженными очагами атмосферного электричества в виде мгновенно пробегающей между ними молнии.

Линейная молния

Линейная молния наиболее распространена. Она имеет форму ломанной или зигзагообразной ярко светящейся линии. Её длительность около 60 мс – время необходимое для того, чтобы электрический разряд прошел путь, составляющий несколько километров.

Разветвленная молния

Разветвленная молния похожа на крону дерева без листьев. Это линейная молния, в которой разряд проходит не по одному, а по целой системе каналов.

Шаровая молния

Шаровая молния – это круглый светящийся мячик диаметром от 3 до 20 см. Она представляет собой сгусток плазмы, т.е. смеси ионов газов воздуха и молекул воды, формирующих так называемые кластеры. Взаимодействуя между собой, кластеры создают поверхностное натяжение, способное придать сгустку плазмы форму шара. Температура внутри шаровой молнии составляет от 800 до 1300 К.

Разряд молнии начинается с развития лидера — слабо светящегося канала с током в несколько сотен ампер. По направлению движения лидера — от облака

26

вниз или от наземного сооружения вверх — молнии разделяются на нисходящие и восходящие.

Лидер нисходящей молнии возникает под действием процессов в грозовом облаке, и его появление не зависит от наличия на поверхности земли каких-либо сооружений. По мере продвижения лидера к земле с наземных объектов могут возбуждаться направленные к облаку встречные лидеры. Соприкосновение одного из них с нисходящим лидером (или касание последнего поверхности земли) определяет место удара молнии в землю или какой-либо объект.

Восходящие лидеры возбуждаются с высоких заземленных сооружений, у вершин которых электрическое поле во время грозы резко усиливается. Сам факт появления и устойчивого развития восходящего лидера определяет место поражения. На равнинной местности восходящие молнии поражают объекты высотой более 150 м, а в горных районах возбуждаются с остроконечных элементов рельефа и сооружении меньшей высоты и потому наблюдаются чаще.

Рассмотрим сначала процесс развития нисходящей молнии. После установления сквозного лидерного канала следует главная стадия разряда — быстрая нейтрализация зарядов лидера, сопровождающаяся ярким свечением и нарастанием тока до пиковых значений, варьирующихся от единиц до сотен килоампер. При этом происходит интенсивный разогрев канала (до десятков тысяч кельвин) и его ударное расширение, воспринимаемое на слух как раскат грома.

Восходящая молния развивается следующим образом. После того как восходящий лидер достиг грозового облака, начинается процесс разряда, сопровождающийся примерно в 80% случаев токами отрицательной полярности. Наблюдаются токи двух типов: первый — непрерывный безыимпульсный, второй характеризуется наложением на длительную безыимпульсную составляющую коротких импульсов. Эти импульсы сходны с последующими импульсами главной стадии нисходящей отрицательной молнии. В горной местности восходящие молнии характеризуются более длительными непрерывными токами и большими переносимыми зарядами, чем на равнине.

Поражающие факторы молнии сведены в таблицу 3.1.

27

Интенсивность грозовой деятельности.

Об интенсивности грозовой деятельности в различных географических пунктах можно судить по данным разветвленной сети метеорологических станций о повторяемости и продолжительности гроз, регистрируемых в днях и часах за год по слышимому грому в начале и конце грозы. Однако более важной и информативной характеристикой для оценки возможного числа поражений объектов молнией является плотность ударов нисходящих молний на единицу земной поверхности.

Плотность ударов молнии в землю сильно колеблется по регионам земного шара и зависит от геологических, климатических и других факторов. При общей тенденции роста этого значения от полюсов к экватору оно, например, резко сокращается в пустынях и возрастает в регионах с интенсивными процессами испарения. В целом по территории земного шара плотность ударов молнии варьируется практически от нуля в приполярных областях до 20–30 разрядов на 1 км земли за год во влажных тропических зонах.

Интенсивность грозовой деятельности для разных районов России определяется по картам грозовой деятельности, составленным на основании многолетних наблюдений метеорологических станций ([1] рис. 2.5.3).

Таблица 3.1 - Поражающие факторы молнии

Проявление

угрозы

Поражающие фак-

торы

Возможные

последствия

1.

Прямой удар молнии в здание

Разряд до 200 кА, до 1000кВ, 30000°С

Поражение человека, разрушение частей зданий, пожары

2.

Удаленный разряд при ударе молнии

Занесенный грозовой потенциал по проводам электроснабжения и металлическим трубопроводам (возможный

Поражение человека, нарушение изоляции электропроводки, возгорание, выход из строя оборудования, потери

28

в коммуникации (до 5 и более км)

импульс перенапряжения – до сотни кВ)

баз данных, сбои в работе компьютерных систем

3.

Близкий разряд молнии (до 500 м до здания)

Наведенный грозовой потенциал в проводящих частях здания и электроустановки (возможный импульс перенапряжения – десятки кВ)

Поражение человека, нарушение изоляции электропроводки, возгорание, выход из строя оборудования, потери баз данных, сбои в работе компьютерных систем

4.

Коммутации и короткие замыкания в сетях низкого напряжения

Импульс перенапряжения (до 4 кВ)

Выход из строя оборудования, потери баз данных, сбои в работе компьютерных систем

Содержание отчета

Ответить письменно на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы

1. Виды молний.

2. Условия возникновения нисходящего и восходящего лидера.

3. Описать процесс развития нисходящей молнии.

4. Описать процесс развития восходящей молнии.

5. Поражающие факторы молнии.

6. Интенсивность грозовой деятельности.

29

Практическое занятие № 4

Классификация зданий и сооружений по устройству молниезащиты

Цель работы: изучить классификацию зданий и сооружений по устрой-

ству молниезащиты.

Пояснение к работе

Классификация объектов определяется по опасности ударов молнии для самого объекта и его окружения.

Рассматриваемые объекты могут подразделяться на обычные и специальные.

Обычные объекты - жилые и административные строения, а также здания и сооружения, высотой не более 60 м, предназначенные для торговли, промышленного производства, сельского хозяйства.

Специальные объекты:

- объекты, представляющие опасность для непосредственного окружения;

- объекты, представляющие опасность для социальной и физической окру-

жающей среды (объекты, которые при поражении молнией могут вызвать вредные биологические, химические и радиоактивные выбросы);

- прочие объекты, для которых может предусматриваться специальная

молниезащита.

В табл. 4.1 даны примеры разделения объектов на четыре класса.

30

Таблица 4.1 - Примеры классификации объектов

Объект

Тип объекта

Последствия удара молнии

Обычный

Жилой дом

Отказ электроустановок, пожар и повреждение имущества. Обычно небольшое повреждение предметов, расположенных в месте удара молнии или задетых ее каналом

Ферма

Первоначально - пожар и занос опасного напряжения, затем - потеря электропитания с риском гибели животных из-за отказа электронной системы управления вентиляцией, подачи корма и т. д.

Театр; школа; универмаг; спортивное сооружение

Отказ электроснабжения (например, освещения), способный вызвать панику. Отказ системы пожарной сигнализации, вызывающий задержку противопожарных мероприятий

Банк; страховая компания; коммерческий офис

Отказ электроснабжения (например, освещения), способный вызвать панику. Отказ системы пожарной сигнализации, вызывающий задержку противопожарных мероприятий. Потери средств связи, сбои компьютеров с потерей данных

Больница; детский сад; дом для престарелых

Отказ электроснабжения (например, освещения), способный вызвать панику. Отказ системы пожарной сигнализации, вызывающий задержку противопожарных мероприятий. Потери средств связи, сбои компьютеров с потерей данных. Необходимость помощи тяжелобольным и неподвижным людям