
- •Предисловие
- •Введение
- •Автоматическое регулирование экономически целесообразного режима работы трансформаторов цеховой подстанции
- •Программа работы
- •Краткие теоретические сведения
- •Описание лабораторного стенда и работы схемы автоматического устройства
- •Порядок работы схемы
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Рекомендуемая литература
- •Каталожные данные трансформаторов 10/0,4 кВ
- •Регулирование напряжения в электрических распределительных сетях
- •1. Продольно-емкостная компенсация
- •2. Поперечно-емкостная компенсация
- •Данные для расчета кабельных линий с бумажной изоляцией
- •Данные для расчета воздушных линий с проводами марки ас классов напряжений 6…10 кВ
- •Данные нагрузки и cosφ по вариантам
- •Конденсаторы для установок продольной компенсации
- •Конденсаторы для установок поперечной компенсации
- •Рекомендуемая литература
- •2. Солдаткина л. А. Электрические сети и система. - м.: Энергия, 1978.-216с.
- •Учет электрической энергии
- •Активной энергии в сеть нн
- •Активной энергии в сеть вн
- •Рекомендуемая литература
- •Обработка результатов измерений
- •Технические характеристики электронных счетчиков электроэнергии
- •Исследование режимов нейтрали источников электрической энергии
- •Обработка результатов измерений
- •Рекомендуемая литература
- •Определение коэффициента мощности и емкости конденсаторов компенсирующих устройств
- •Шинопроводам: а – одна нбк; б – две нбк
- •Исходные данные реактивных нагрузок и параметров нбк
- •Устройства автоматики в системах электроснабжения промышленных предприятий
- •Рекомендуемая литература
- •Лабораторная работа №7 исследование коэффициента мощности асинхронных двигателей
- •Технические данные двигателей серии 4а, исполнение по степени защиты ip44, способ охлаждения icao141
- •Исследование графиков электрических нагрузок
- •По продолжительности
- •Исходные данные активной и реактивной нагрузок
- •Испытание предохранителей, автоматических выключателей и тепловых реле
- •Обработка результатов измерений
- •Рекомендуемая литература
- •Исследование показателей качества электрической энергии
- •Значения коэффициента искажения синусоидальности кривой напряжения (в процентах)
- •Значения коэффициента n-ой гармонической составляющей напряжения (в процентах)
- •Заключение
- •Глоссарий
- •Содержание
Предисловие
Главной задачей промышленности является более полное удовлетворение потребностей народного хозяйства в высококачественной продукции, обеспечение технического перевооружения и интенсификация производства во всех отраслях. Для этого предусматривается расширение выпуска прогрессивных, экономичных видов машин, оборудования и приборов, систематическое обновление выпускаемой продукции, повышение ее технического уровня и качества, улучшение потребительских и эксплуатационных свойств изделий. Предусматривается последовательное повышение в основных производственных фондах доли их активной части – машин и оборудования.
В связи с этим большое значение приобретают вопросы правильного выбора оборудования, знание технико-экономических показателей машин, устройств и механизмов. Эти вопросы приобретают еще более широкое значение при осуществлении реконструкции и технического перевооружения предприятий.
Дальнейшее повышение производительности труда во многом зависит от опережающего роста энерговооруженности труда, системы распределения и качества подводимой к приемникам электроэнергии.
Введение
Настоящее учебное пособие является продолжением курса лекций по дисциплине «Системы электроснабжения» и включает в себя 10 лабораторных работ, выполнение которых поможет будущим специалистам при эксплуатации электрохозяйства промышленных предприятий.
Лаборатория построена на физических и математических моделях промышленных электроустановок. Результаты опытов и экспериментов отображаются с помощью измерительных приборов, размещенных на лабораторных стендах. Порядок подготовки лабораторных работ и проведения измерений изложен в методических указаниях, ход выполнения контролируется преподавателем. Перед проведением занятий студенты проходят повторный инструктаж по технике безопасности при работе на установках, имеющих опасное для жизни напряжение.
Каждая лабораторная работа представляет собой логически завершенную задачу, для решения которой необходимо усвоить теоретический материал, произвести измерения и обработку результатов и сделать вывод, свидетельствующий о достижении цели работы.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1
Автоматическое регулирование экономически целесообразного режима работы трансформаторов цеховой подстанции
Цель работы: изучить метод расчета и схему автоматического регулирования целесообразного режима работы трансформаторов цеховой двухтрансформаторной подстанции.
Программа работы
1. Изучить назначение всех элементов схемы.
2. По справочнику для заданного трансформатора вычислить необходимые параметры, построить кривые загрузки, определить токи установок токовых реле.
3. Настроить схему по своим параметрам и, изменяя нагрузку, проверить работу автоматического устройства.
4. Составить отчет и сдать работу на следующем занятии.
Краткие теоретические сведения
Потребление электрической энергии предприятиями изменяется во времени в широких пределах. В связи с этим трансформаторы цеховых подстанций практически никогда не работают при постоянной нагрузке. При частичной работе цеха (вторая и третья смены) трансформаторы в течение нескольких часов за сутки оказываются нагруженными всего на 20...30 %. Работа трансформаторов с такой загрузкой неэкономична, поэтому целесообразно при малом потреблении энергии отключать один из них.
Ручное включение и отключение трансформатора не всегда удобно, поэтому путем применения несложной автоматики можно обеспечить наиболее целесообразный режим загрузки трансформаторов.
Экономически целесообразный режим работы определяется условием, обеспечивающим минимальные приведенные потери мощности, т.е. с учетом дополнительных потерь в сети от снижения при недогрузке трансформаторов. Полная приведенная мощность потерь определяется:
Р'=Р'ХХ+Р'КЗ 2, (1)
где =SФТ /SНТ•n — коэффициент загрузки как отношение фактической загрузки к номинальной мощности трансформатора.
Р'ХХ=РХХ+QХХ КП, (2)
где Р'ХХ — приведенные потери мощности холостого хода;
РХХ — потери мощности холостого хода, принимаемые из каталога;
КП — коэффициент потерь, учитывающий увеличение активных потерь в сети от снижения cos недогруженных трансформаторов. Принимают равным 0,02 для трансформаторов, не имеющих трансформации напряжения до генераторов электростанций; 0,08 — при наличии одной трансформации; 0,12 — при двух трансформациях до заданной подстанции.
Реактивные потери холостого хода трансформатора:
QХХ = SНТ·IХХ%/100, квар,
где IХХ% — ток холостого хода трансформатора, также каталожная величина.
В формуле (1) Р'КЗ — это приведенные потери короткого замыкания с учетом потерь активной мощности в сети от снижения cos при нагрузках трансформаторов
Р'КЗ=РКЗ+QКЗ КП,
где РК3 — потери мощности короткого замыкания (потери в меди);
QКЗ=SНТ·UK%/100 — реактивная мощность трансформатора при номинальной нагрузке;
UK% — напряжение короткого замыкания.
Зная каталожные данные трансформаторов (SНТ; РХХ; Р КЗ; IХХ; UK), а также коэффициенты (КП и ), можно построить кривые (рис.1) зависимости приведенных потерь от загрузки трансформаторов (Р=f()).
Рис.1 Зависимость приведенных потерь в трансформаторах от загрузки подстанции: 1 — для одного трансформатора, 2 — для двух (удвоенные потери при половине нагрузки).
Точка пересечения кривых будет границей экономически целесообразной работы одного или двух трансформаторов. Точку можно определить аналитическим путем. Общая формула для n — количества трансформаторов
Для двух трансформаторов
(2)
тогда граничный ток определяется
(3)
Если величина нагрузки колеблется около точки SА, то автоматика будет часто срабатывать на включение и отключение второго трансформатора. Для исключения этого, устройство автоматики выполняют по двухрелейной схеме, чтобы второй трансформатор отключался при загрузке S1, а включался при S2 (рис. 1) с выдержкой времени. Этот разброс составляет ±(5...10 %)SА. Поэтому и токи срабатывания реле рассчитываются соответственно по токам I1 и I2.