№ 1

• Центральная ремонтная мастерская питается от воздушной ЛЭП напряжением 0,38 кВ (рисунок 1).

Рисунок 1 Схема нагрузок сети 0,38 кВ:

в точке С - активная нагрузка и коэффициент мощности ремонтной мастерской

1. Требуется: определить потерю напряжения в (%) до ремонтной мастерской

Исходные данные: номинальное напряжение сети U_ном = 380 В, погонное активное сопротивление провода r_о = 1,96 Ом/ км, х_о = 0,358 Ом/ км, если длины участков указаны в (м), нагрузка в (кВА).

№1.

Решение:

1. Определяем активные и реактивные составляющие нагрузок

кВт

кВт

кВт

Найдем потерю напряжения до точки С по формуле

где , - активные и реактивные составляющие нагрузок

Потеря напряжения до точки С

В

. Ответ:

№ 2

• Кормоцех фермы КРС питается от передвижной электростанции.

1. Требуется: определить полное сопротивление соединительной линии.

Исходные данные: Установленная мощность передвижной электростанции S = 105 кВ*А; длина соединительной линии, выполненной проводом АС –25, l = 0,4 км.

Решение.

Каталожные (справочные) данные провода АС25:

- удельное активное сопротивление постоянному току при T= 20 ^oС Rо= 1,146 Ом/км;

- удельное реактивное сопротивление Хо = 0,355 Ом/км;

Расчетные формулы:

Полное сопротивление соединительной линии

Zо = √(R²л + Х²л );

Активное сопротивление линии

Rл = Rо·l;

Реактивное сопротивление линии

Хл = Хо·l.

№ 3

• Кормоцех фермы КРС питается от трансформаторной подстанции КТП 10/ 0,4 кВ (рисунок 1). Установленная мощность трансформаторной подстанции S_т = 100 кВ*А; длина соединительной линии l = 0,4 км; тип и сечение провода АС-25 мм²;

Рисунок 1 Схема системы электроснабжения кормоцеха фермы КРС:

Т1- трансформаторная подстанция 110/10 кВ, Л1- воздушная линия 10 кВ,

Т2- трансформаторная подстанция 10/0,4 кВ

1. Требуется: определить параметр отказов системы - (1/год), среднюю вероятность отказа системы - g, среднее время её восстановления - Т_в (ч).

Исходные данные: система электропередачи состоит из повышающего трансформатора Т1, линии электропередачи Л1 , понижающего трансформатора Т2. Отказы элементов независимы (таблица 1). Напряжение короткого замыкания U_1к = 420 В при замкнутой накоротко вторичной обмотке трехфазного трансформатора 10/ 0,4 кВ, температура обмоток при проведении опыта t_обм = 20 ºС.

Таблица 1 . Показатели надежности системы

Показатели надежности	Элемент сети
	Т1	Л1	Т2
, 1/год	0,04	0,17	0,03
Тв, ч	521	7	321

Решение:

Параметр потока отказов системы с параллельно соединенными элементами равен сумме параметров потока отказов элементов, образующих систему

1/год.

Средняя вероятность отказа системы с последовательно соединенными элементами

Среднее время восстановления системы

год,ч.

Ответ: 1/год ,, ч.

№ 4

• Ремонтная мастерская малого предприятия питается от системы электроснабжения (рисунок 1).

Рисунок 1 Схема системы электроснабжения ремонтной мастерской:

Г1- генератор, Т1- трансформаторная подстанция 110/10 кВ, Л1- воздушная линия 10 кВ, Т2- трансформаторная подстанция 10/0,4 кВ

1. Требуется: определить параметр отказов системы - (1/год), среднюю вероятность отказа системы - g, среднее время её восстановления - Тв (ч).

Исходные данные: система электропередачи состоит из генератора Г1, повышающего трансформатора Т1, линии электропередачи Л1, понижающего трансформатора Т2. Отказы элементов независимы (таблица 1).

Таблица 1 . Показатели надежности системы

Показатели надежности	Элемент сети
	Т1	Л1	Т2	Г1
, 1/год	0,03	0,18	0,02	2
Тв, ч	543	4,3	328	232

Решение:

1. Параметр отказов системы

1/год

2. Средняя вероятность отказа системы

3. Среднее время её восстановления

год, ч.

Ответ: 1/год, , год; ч.

№ 5

• Вальцовая мельница питается от системы электроснабжения (рисунок 1).

Рисунок 1 Схема системы электроснабжения вальцевой мельницы:

Г1, Г2 - генератор, Т1- трансформаторная подстанция 110/10 кВ, Л1- воздушная линия 10 кВ,

Т2- трансформаторная подстанция 10/0,4 кВ

1. Требуется: определить параметр отказов системы - (1/год), среднюю вероятность отказа системы - g, среднее время её восстановления -Т_в (ч).

Исходные данные: система электропередачи состоит из двух параллельно работающих генераторов Г1 и Г2; повышающего трансформатора Т1; линии электропередачи Л1; понижающего трансформатора Т2. Отказы элементов независимы (таблица 1).

Таблица 1 . Показатели надежности системы

Показатели надежности	Элемент сети
	Т1	Л1	Т2	Г1= Г2
, 1/год	0,08	0,3	0,01	2
Тв, ч	421	4,8	317	250

Решение:

1. Параметр отказов системы

2. Средняя вероятность отказа системы

3. Среднее время её восстановления

года, ч.

Ответ: ; ;

№ 6

• Электроснабжение фермы осуществляется от понижающей двухтрансформаторной подстанции КТП 10/0,4 кВ с трансформаторами ТМ-100/10.

1. Требуется: Определить параметры схемы замещения трансформатора ТМ-100/10.

Исходные данные: Трехфазный двухобмоточный трансформатор типа ТМ-100/10 имеет следующие паспортные данные:

S_ном = 100 кВА, U_вн = 10 кВ, U_нн = 0,4 кВ,

ΔР_к = 1,97 кВт, ΔР_х = 0,36 кВт, u_к = 4,5 %, I_х = 2,6 %.

Решение.

1. Паспортные данные для трансформатора ТМ-100/10:

- номинальная мощность S_ном=100 кВА;

- номинальное высокое напряжение U_вн=10 кВ;

- номинальное низкое напряжение U_нн=0,4 кВ;

- потери короткого замыкания ΔР_к =1,97 кВт;

- потери холостого хода ΔР_х=0,36 кВт;

- напряжение короткого замыкания u_к= 4,5 %;

- ток холостого хода I_х = 2,6%.

2. Активное сопротивление трансформатора, приведенное к высокому напряжению (напряжение высшей обмотки)

Ом.

2. Полное сопротивление

Ом.

Ответ: Z=45 Ом.

№ 7

• Лесопильный цех питается от трансформаторной подстанции 10/0,4 кВ в режиме регулирования напряжения под нагрузкой (РПН) .

1. Требуется: определить регулируемую надбавку напряжения на трансформаторе 10/0,4 кВ в режиме РПН.

Исходные данные: ряд регулируемых надбавок ПБВ +5%, +2,5%, +0%, -2,5%, -5%.

Элемент установки	Нагрузка
	100 %	25%;
1. Генератор	+5	+5
2. Линия 10 кВ	-4	-1
3. Трансформатор 10/0,4:
потери	-4	-1
надбавка конструктивная	+5	+5
надбавка регулируемая	?	?
4. Шины 0,4 кВ	+2	+2
5. Линия 0,38 кВ	-7	- 1,75
6. Потребитель	-5	+5

Решение:

Элемент установки	Нагрузки
	100%	25%
1. Генератор	+5	+5
2. Линия 10 кВ	-4	-1
3. Трансформатор 10/0,4:
потери	-4	-1
надбавка конструктивная	+5	+5
надбавка регулируемая	0	0
4. Шины 0,4 кВ	+2	+2
5. Линия 0,38 кВ	-7	-0,5
6. Потребность	-5	+5

+

Ответ: + 2. Решение приведено отдельно!

№ 8

• Зернохранилище на 1000 т питается от трансформаторной подстанции 10/0,4 кВ номинальной мощностью S_т.ном = 100 кВА.

1. Требуется: выбрать предохранитель на 10 кВ трансформаторной подстанции по двум условиям: а) при отстройке от броска тока намагничивания трансформатора при его включении под напряжение; б) при отстройке от рабочего максимального тока на трансформаторной подстанции.

Исходные данные: рабочий максимальный ток, приведенный к высшей стороне трансформатора, I_р.мах = 147 А. Рекомендуемая марка ПКТ, номинальный ряд: 2; 3; 5; 10; 15; 20; 30; 50; 75; 100 А.

Решение:

1. Максимальный рабочий ток, приведенный к низшей стороне

трансформатора

А, где 25 –коэффициент трансформации трансформатора,

Кт = 10/0,4 = 25.

2. Условие выбора тока плавкой вставки предохранителя при отстройке от рабочего максимального тока

;

А, где Км=1,25 – справочная величина.

3. Условие выбора тока плавкой вставки предохранителя при отстройке от броска тока намагничивания трансформатора при его включении под напряжение

;

А.

3. Принимаем номинальный ток плавкой вставки

А, при которой оба условия выполняются.

Ответ: А.

№ 9

• Промышленное предприятие питается от КТП 10/0,4 кВ. Защита воздушной линии 10 кВ от токов короткого замыкания осуществляется максимальной токовой защитой (МТЗ) на реле РТВ.

1. Требуется: определить ток уставки I_у на реле тока РТВ МТЗ и коэффициент чувствительности МТЗ - К _ч.расч..

Исходные данные: максимальный рабочий ток линии 10 кВ I_р.мах = 29,3 А; МТЗ выполнена по схеме неполная звезда К_сх = 1; коэффициент трансформации трансформатора тока

К_т = 10. Минимальный ток короткого замыкания I_{к min} = 595 А.

Решение:

1. Расчетный ток срабатывания защиты

А,

где Кн – коэффициент надежности, Кн =1,3 ;

Ксзп – коэффициент самозапуска, учитывающий увеличение тока нормального режима от пусковых токов, после отключения короткого замыкания другими защитами, Ксзп =1,1 для коммунально-бытовой нагрузки;

Кв – коэффициент возврата реле, Кв=0,65;

2. Ток уставки

А,

где - коэффициент трансформации трансформатора тока;

Ксх – коэффициент схемы, Ксх =1,

• Выбираем ток уставки на реле РТВ равным А;

3. Коэффициент чувствительности расчетный

;

4. Коэффициент чувствительности допустимый;

5. Проверка чувствительности защиты

Защита чувствительна.

Ответ: А на реле тока РТВ;

№ 10

• Ферма КРС по выращиванию молодняка питается от системы электроснабжения (рисунок 1).

Рисунок 1 Схема системы электроснабжения фермы КРС: К1, К2 – точки короткого замыкания, ТО- токовая отсечка, МТЗ - максимальная токовая защита

1. Требуется: определить, почему за ток согласования на карте селективности, принимается - ток короткого замыкания в месте установки предохранителя, селективны ли защиты?

Исходные данные: Карта селективности защит системы электроснабжения фермы КРС приведена на рисунке 2.

Рисунок 2. Карта селективности защит

Решение:

1. Построение карты селективности начинают от самой удаленной от источника питания точки от тока срабатывания до в месте установки защиты.

2. Определяется , если производится согласование зависимой характеристики предохранителя и ограниченно зависимой реле тока МТЗ, то =(МК).

Решение:

Ответ: 1. Защиты селективны, т.к. выдержаны ступени селективности по току и по времени.

2. , т.к. согласуются зависимая и ограничено зависимая характеристики предохранителя и РТ соответственно.

№ 11

• Тепличное хозяйство совхоза « Алексеевский» питается от КТП 10/0,4 кВ с номинальной мощностью трансформатора S_т ном = 100 кВА.

1. Требуется: определить потери энергии в трансформаторе.

Исходные данные: каталожные данные КТП кВА; кВт; кВт; расчетная полная мощность кВА; τ = 1200 ч – время максимальных потерь.

Решение:

;

кВт·ч/год;

Ответ: кВт·ч/год;

№ 12

• Электроснабжение автосервисного малого предприятия осуществляется от КТП 10/0,4 кВ.

1. Требуется: Определить электроэнергию, потребленную за сутки, значение средней нагрузки и показатели плотности, неравномерности электропотребления.

Исходные данные: Суточный режим электропотребления на участке покраски автосервисного предпрятия характеризуется графиком нагрузки, приведенным на рисунке 1.

Рисунок 1 Суточный график нагрузки

Суточный режим электропотребителя характеризуется графиком нагрузки, описание которого приведено на рисунке 1

Решение

Электроэнергия, потребленная электроустановкой, соответствует в масштабе площади фигуры, ограниченной графиком нагрузки и координатными осями. ' С учетом аналитического описания графика в результате непосредственного интегрирования мощностей получим

кВт ч.

Для сопоставления выразим значение электроэнергии в джоулях:

кДж

и калориях

ккал.

Средняя за сутки электрическая нагрузка (4,10)

кВт

№ 13

• Зернохранилище питается от системы электроснабжения (рисунок 1).

Рисунок 1. Схема системы электроснабжения зернохранилища

1. Требуется: определить параметры потока отказов системы, ; среднее время её восстановления, ; среднее время безотказной работы, ; среднюю вероятность отказа системы q_с .

Исходные данные: система передачи электроэнергии зернохранилища состоит из трансформатора Т1, двухцепной линии электропередачи (на двухцепных опорах) и трансформатора Т2. Параметр потока отказов линии Л1 и Л2 1/год, вероятность отказа линии , параметр потока отказов каждого трансформатора 1/год. Среднее время аварийного восстановления ч, при частоте преднамеренных отклонений 1/год. Время восстановления системы с учетом преднамеренных отклонений ч.

Решение: