Задачи вариантам 21 - 30

Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором серии 4А работает в номинальном режиме. В соответствии со своим вариантом, используя технические данные двигателя, приведенные в таблице, определить:

h –высоту оси вращения;

р – число пар полюсов;

S ном- скольжение при номинальной нагрузке на валу двигателя;

п₁ - частоту вращения магнитного поля статора;

f – частоту тока в роторе;

р_{ном -} мощность, потребляемую двигателем из сети при номинальной нагрузке на валу;

∑Р_НОМ – суммарные потери мощности в двигателе при номинальной нагрузке на валу;

М _НОМ, М_П , М_МАХ , - номинальный, пусковой и максимальный моменты на валу двигателя;

I_{1 НОМ} , I₁ п - номинальный и пусковой токи при заданной схеме включения обмоток статора.

вариант	Тип двигателя	Р2НОМ, кВт	п2НОМ об/мин	η2НОМ %	cos φ1НОМ	Км=	КП=	КI=	U1НОМ, В	Схема соеди- нения обмоток статора
2I	4А200М6УЗ	22	975	90	0,90	2,4	1,3	6,5	220/380	∆
22	4А355М10УЗ	110	590	93	0,83	1,8	1,0	6	380/660	Ү
23	4A250S2Y3	75	2960	91	0,89	2,5	1,2	7,5	220/380	Ү
24	4АЗ1S12УЗ	45	490	90.5	0,75	1,8	1,0	6,0	380/660	∆
25	4А180М4УЗ	30	1470	91,0	0,90	2,3	1,4	6,5	220/380	∆
26	4А315S8УЗ	90	740	93,0	0,85	2,3	1,2	6,5	380/660	Ү
27	4А250М6УЗ	53	985	91,5	0,89	2,1	1,2	6,5	220/380	∆
28	4А132М2УЗ	11	2900	88,0	0,90	2,8	1,7	7,5	380/660	Ү
29	4AI80М8УЗ	15	730	87	0,82	2,0	1,2	6	220/380	Ү
30	4А315S4УЗ	160	1480	93,5	0,9I	2,2	1.3	6	380/660	∆

Примечание.

U_{1 НОМ} - напряжение сети, куда подключен двигатель. Это напряжение из заданных двух выбрать самостоятельно с учетом схемы соединения обмоток статора.

Часть 7. Практическая работа: Расчет стоимости электроэнергии

Цель. Изучение методики расчета стоимости электроэнергии для различных видов потребителей.

Студент должен знать: виды тарифов на электроэнергию, порядок компенсаций за выполнение договорных обязательств.

Уметь: выполнять расчеты стоимости электроэнергии по одно- и двухставочному тарифу.

Иметь навыки: умения рассчитывать, пользоваться таблицами.

Теоретическая часть.

Стоимость электроэнергии определяется прейскурантом 09-01 «Тарифы на электрическую и тепловую энергию, отпускаемую энергосистемами и электростанциями Министерства энергетики и электрификации» или других подобных организаций.

Тариф на электроэнергию – это система ставок, по которым определяется плата за потребленную электроэнергию. В прейскуранте приведены тарифы стоимости электроэнергии для различных предприятий, организаций и населения с разбивкой на 12 групп. Названия групп определяет характер потребителей.

Группа	Таблица №1Потребители (Тарифы могут измениться, они могут пересматриваться соответствующими органами государства)	Коэффициент оплаты,Ко
І	Промышленные и приравненные к ним потребители с присоединенной мощности 750 кВА и выше	1,0
ІІ	Промышленные и приравненные к ним потребители с присоединенной мощности до 750 кВА	3,0
ІІІ	Железная дорога, МПС, судоходные гидросооружения	1,8
ІV	Городской транспорт	1,6
V	Оптовые потребители – перепродавцы электроэнергии	2,0
VІ	Сельскохозяйственные потребители (собственные нужды)	1,0
VІІ	Предприятия торговли и общественного питания	2,0
VІІI	Непромышленные потребители (государственные общественные организации)	3,0
IX	Поселки (рабочие, дачные, сельские, садоводческие)	3,5
X	Население и другие потребители (бытовое потребление)	4,0
XI	Духовные учебные заведения	11,0
XII	Учреждения религиозного культа	25,0

Тарифы на электрическую энергию подразделяются на двухставочные и одноставочные. По двухставочному тарифу оплачивают потребители 1группы, по одноставочному – все остальные.

Двухставочный тариф

Плата за электроэнергию: N =Nо + N_Д ±

1. Nо – основная плата за 1 кВт, заявленной потребителем максимальной активной мощностиРмах:

Nо = Рмах ∙По, гдеР мах– заявленное (указанное в договоре с энергоснабжающей организацией) значение максимальной активной мощности.По– плата за 1 кВт заявленной мощности в год.

По = 3600 ∙ С (руб). С– стоимость 1 Квт ∙ часа потребляемой энергии по тарифу.

2. Nд– дополнительная плата за 1 кВт час израсходованной потребителем энергииNд = W_А ∙С ∙Ко

W_А – показания счетчика активной энергии (кВт час);С – стоимость 1 кВт ∙ часа по тарифу (коп)

Ко – коэффициент оплаты в зависимости от группы потребителя (табл. №1)

3. α – коэффициент скидки или надбавки к сумме двух оплат за компенсацию реактивной мощности

α = Н₁ +Н₂

4. Н₁ - надбавка за повышение потребления реактивной мощности в часы максимума активной нагрузки потребителя (утро, вечер)

Н₁ = ± 30 (Qф – Q_Э1)/Рф, где Q_Э1 – допускаемое значение реактивной мощности, которое задается энергоснабжающей организацией для данного потребителя (указывается в договоре).

Знак Н₁ зависит от знака разности(Qф₂ – Q_Э2).

Qф , Рф- Фактические реактивная и активная мощности потребителя в часы максимума нагрузки.

5. Н₂ - надбавка или скидка за отклонение режима работы компенсирующих устройств в часы минимума активной нагрузки потребителя (ночные часы).Н₂ = ± 20(Qф – Q_Э2)/Рф, в %,

где Q_Э2 – допускаемая реактивная мощность, заданная энергоснабжающей организацией для данного режима работы потребителя.. ЗнакН₂ зависит от знака разности(Qф₂ – Q_Э2).

Qф , Рф- Фактические реактивная и активная мощности потребителя в часы минимума активной нагрузки.

Определение Q_Э1 ,Qф₂ , Рфпроизводится по определенной методике, оговоренной в договоре с энергоснабжающей организацией.

Одноставочный тариф

1. Плата за электроэнергию N =Nо ±α Nо

Nо –оплата за 1 кВт час израсходованной потребителем энергии,Nо = W_А ∙С ∙Ко

W_А – показания счетчика активной энергии (кВт час);С – стоимость1 кВт ∙ часа по тарифу.

Ко – коэффициент оплаты в зависимости от группы потребителя (табл. №1)

α – коэффициент скидки или надбавки за соблюдение договорных обязательств, вводится в том случае, если по договору с энергоснабжающей организацией потребитель обязан применить компенсирующее устройство для выработки реактивной мощности.

Определение α производится по шкале скидок и надбавок к тарифу (табл. №2) в зависимости от коэффициента К = (Q_Кф / Q_КЭ) 100%. Q_Кф – реактивная мощность, фактически вырабатываемая компенсирующими устройствами предприятия (квар). Q_КЭ – реактивная мощность, заданная энергоснабжающей организацией по договору (квар)

Таблица №2 Коэффициент К, %	Размер скидки (знаком -) и надбавки (знаком +), α,%	Коэффициент К, %	Размер скидки (знаком -) и надбавки (знаком +), α,%
130 и более	+50	50-70	+10
110-113	+10	30-50	+30
90-110	-5	До 30	+50
70-90	0

При несоблюдении потребителем электрической энергии заданных энергоснаюжающей организацией периодов работы компенсирующего устройства применяется надбавка к тарифу в размере 50% за квартал, (за нарушение)

Практическая часть (таблицы 1 и 3)

Задача №1. Промышленное предприятие оплачивает за электроэнергию по двухчасовому тарифу. Заявленная потребителем максимальная активная мощность Р_МАХ(Вт). Показания счетчика активной энергии за месяцW_А(кВт ∙час). Заданная энергоснабжающей организацией реактивная мощность в часы максимальной активной нагрузкиQ_Э1, в часы минимума нагрузкиQ_Э2, фактически вырабатываемая потребителем реактивная мощностьQф(квар). Определить месячную стоимость электроэнергии.

Порядок расчета

1. Определяем основную плату за 1 кВт, заявленной потребителем максимальной активной мощности: Nо = Рмах ∙ По, Рмахберем из таблицы №3.По = 3600 ∙ С (руб).

(С – принимаем по 4 руб за 1 кВт ч)

2. Определяем дополнительную плату за 1 кВт час, израсходованной потребителем энергии

Nд = W_А ∙С ∙Ко

W_А – показания счетчика активной энергии (кВт час) из табл. №3;С – стоимость 1 кВт ∙ ч по тарифу из п.1.1.

Ко – коэффициент оплаты в зависимости от группы потребителя (табл. №1)

3. Определим коэффициент скидки или надбавки α = Н₁ + Н₂

Н₁ - надбавка за повышение потребления реактивной мощности в часы максимума активной нагрузки потребителя (утро, вечер) Н₁ = ± 30(Qф – Q_Э1)/Рф, в %;Qф, Q_Э1– из таблицы №3

Рф =кВт, W_А – из табл. №3;

Н₂ - надбавка или скидка за отклонение режима работы компенсирующих устройств в часы минимума активной нагрузки потребителя (ночные часы)

Н₂ = ± 20(Qф – Q_Э2)/Рф, в %, гдеQф , Q_Э2 – из таблицы №3,Рф– из п.3.

4. Стоимость электроэнергии определяется так: : N =Nо + N_Д ±, где α = Н₁ +Н₂

5. Вывод.Предприятие не экономит «+α»(экономит: «–α») электроэнергию, поэтому оплачивает с надбавкой «+α»%(скидкой «–α» %).

Задача №2 (таблицы 1, 2 и 4.)

Предприятие, оплачивает за электроэнергию по одноставочному тарифу, по договору с энергоснабжающей организацией применяет компенсирующие устройства реактивной мощности. Показания счетчика активной энергии за месяц Wa (кВт час). Заданная энергоснабжающей организацией реактивная мощность комплектующих устройств Q_КЭ (квар), фактически вырабатываемая потребителем реактивная мощность Q_Кф (квар). Определить месячную стоимость электроэнергии.

Порядок расчета.

1. Определяем стоимость за фактически израсходованную электроэнергию:

Nо = W_А ∙С ∙Ко, Wa — из таблицы №4; Ко - из табл. 1; С = 2 руб за 1 кВт ч.

2. Определяем коэффициент скидки или надбавки за несоблюдение договорных обязательств. а) рассчитываем коэффициент К = (Q_Кф / Q_КЭ) ∙100%, Q_Кф, Q_КЭ – из таблицы №4. 3. По таблице №2 находим α по значению К. Определяем стоимость электроэнергии:

N =Nо ±α Nо

Группа	Таблица №1 Потребители (Тарифы могут измениться)	Коэфф. оплаты, Ко
І	Промышленные и приравненные к ним потребители с присоединенной мощности 750 кВА и выше	1,0
ІІ	Промышленные и приравненные к ним потребители с присоединенной мощности до 750 кВА	3,0
ІІІ	Железная дорога, МПС, судоходные гидросооружения	1,8
ІV	Городской транспорт	1,6
V	Оптовые потребители – перепродавцы электроэнергии	2,0
VІ	Сельскохозяйственные потребители (собственные нужды)	1,0
VІІ	Предприятия торговли и общественного питания	2,0
VІІI	Непромышленные потребители (государственные общественные организации)	3,0
IX	Поселки (рабочие, дачные, сельские, садоводческие)	3,5
X	Население и другие потребители (бытовое потребление)	4,0
XI	Духовные учебные заведения	11,0
XII	Учреждения религиозного культа	25,0

Таблица №2

Коэффициент К, %	Размер скидки (знаком -) и надбавки (знаком +), α,%	Коэффициент К, %	Размер скидки (знаком -) и надбавки (знаком +), α,%
130 и более	+50	50-70	+10
110-113	+10	30-50	+30
90-110	-5	До 30	+50
70-90	0

Таблица№4

Вариант	Группа	Wa, (кВт·ч)	Qкф, (кВАр)	Qкэ,(кВАр)
1	II	120000	120	360
2	III	110000	130	340
3	IV	100000	140	320
4	V	90000	150	380
5	VI	80000	160	300
6	VII	85000	170	320
7	VIII	95000	180	340
8	IX	98000	190	360
9	X	105000	200	380
10	XI	115000	210	300
11	XII	112000	220	320
12	II	108000	230	340
13	III	92000	240	360
14	IV	82000	250	380
15	V	72000	260	300
16	VI	60000	270	320
17	VII	32000	280	340
78	VIII	50000	290	360
79	IX	45000	300	380
20	X	58000	310	300
21	XI	98000	120	320
22	ХII	88000	140	340
23	II	78000	160	360
24	III	98000	120	300
25	IV	105000	140	320
26	V	100000	180	340
27	VI	112000	200	360
28	VII	92000	220	380
29	VIII	45000	40	300
30	IX	60000	260	320

Таблица №3

Вариант	Группа	Pmax. (кВт ч.)	Wa (кВт ч.)	QЭ1 (квар)	QЭ2 (квар)	Qф (квар)
1	I	1000	200000	360	380	120
2	II	1500	250000	380	360	130
3	III	1200	220000	340	320	140
4	IV	820	150000	320	340	150
5	I	900	120000	300	320	160
6	II	1400	140000	320	340	170
	III	1300	260000	340	360	180
	IV	700	100000	360	380	190
	I	600	90000	380	300	200
	II	500	80000	360	320	210
	III	950	180000	340	360	220
	IV	900	160000	320	340	230
	I	800	120000	300	380	240
	II	1100	170000	320	300	250
	III	1200	200000	340	320	260
	IV	1050	130000	360	340	270
	I	990	190000	380	360	280
	II	900	180000	360	380	290
	III	1020	250000	340	320	300
	IV	810	200000	320	300	310
	I	1000	130000	300	380	140
	II	1500	150000	320	360	160
	III	1200	170000	340	300	130
	IV	800	200000	360	320	140
	I	900	210000	340	380	150
	II	1400	140000	320	300	200
	III	820	160000	300	340	190
	IV	900	180000	320	360	180
	I	1100	200000	340	320	270
	II	600	160000	360	300	280

Принять стоимость:

С = 4 руб за 1 кВт ч по двухставочному тарифу;

С = 2 руб за 1 кВт ч по одноставочному тарифу.